Проект молниезащита церквей и храмов. Молниезащита храмов, церквей и часовен – бережное отношение к истории

Церкви, храмы, дворцы и другие памятники архитектуры России известны во всем мире, тысячи туристов приезжают ежегодно, чтобы увидеть воочию наше наследие. К сожалению, многие старинные постройки необратимо страдают от прямых разрядов молнии. Вопросам устройства молниезащиты на нестандартных объектах уделяется ничтожно мало внимания, единицы памятников надежно защищены. Это столичный храм Василия Блаженного, Покровский монастырь, а также восстановленный царский дворец в музее-заповеднике Коломенское.

Сроки проектирования - от 5 рабочих дней
Гарантия на систему - 2 года с момента подписания акта приема-сдачи.
Проводим монтаж и поставки комплектующих на всей территории Российской Федерации!
Кроме того, осуществляем работы по проведению замеров на объектах культурного наследия, памятниках архитектуры и церковных храмах с выдачей протокола. Своя электролаборатория.

Эффективная внешняя молниезащита церквей с учетом эстетических особенностей объекта

В России действует инструкция по молниезащите РД 34.21.122-87, согласно которой в перечне зданий и сооружений для защиты церкви и памятники архитектуры занимают почетное последнее место. Экономическая целесообразность и предельное сокращение расходов, вплоть до полного отказа от молниезащиты - приоритеты стандарта. Единственный способ сохранить культурное наследие - разработка новой инструкции, конкретно для архитектурных памятников.

В нормативном документе должны учитываться особенности объектов и в приоритет возводиться именно эстетический аспект и максимальная надежность молниезащиты. Кроме того, применяемое оборудование и технологии должны обеспечивать продолжительные межремонтные интервалы и быть долговечными. Частые капремонты - кратчайший путь к искажению уникального облика архитектуры. И только в последнюю очередь можно рассматривать экономический фактор. Древнерусские деревянные храмы больше не построят, наш долг - сохранить оставшиеся объекты и передать историю следующему поколению!

Подходящие молниеприемники

Архитектуры древней Руси едва ли учитывали устройство внешней молниезащиты, создавая свои шедевры. Именно поэтому, чтобы сохранить самобытность архитектуры и передать колорит, необходимо тщательно подбирать молниеприемники, которые располагаются в самых высоких точках постройки. В некоторых случаях используются естественные молниеотводы, например, церковные кресты или другие металлоконструкции, которые находятся выше других элементов кровли.

Если естественные молниеприемники отсутствуют, используются специальные конструкции. Согласно инструкции РД рекомендуется использовать молниезащитную сетку. Однако и с точки зрения безопасности, и с позиции эстетики целесообразнее устанавливать стержневые молниеотводы, отдавая предпочтение невысоким, но часто расположенным стержням. Благодаря такой компоновке снижается количество молний, вызывающих перегрузки, а штыри значительно проще маскировать.

Надежные токоотводы

Молниеприемник, принимая разряд, передает его по токоотводу к заземлителю. Чтобы скрыть токоотвод , стальной, медный или алюминиевый трос окрашивается в цвет с поверхностью или маскируется за подходящими строительными элементами, например, водосточными трубами.

В качестве примеров приведен монтаж системы молниезащиты на храме Подворья Московской Патриархии, где использованы подходящие по цвету элементы токоотводов, и здание Главного дома с палатами 1772 г., 1874-1875 гг. (ныне - городское отделение Басманной больницы), где они спрятаны за конструкциями водосточной системы.

Кроме того, при проектировании молниезащиты необходимо исключить потенциальные электротравм у посетителей: в пределах досягаемости рекомендуется применять изолированные токоотводы или задействовать другие упреждающие меры.

Безопасное заземление

Большинство памятников архитектуры возведены без традиционного фундамента, который используется в качестве естественного заземления. Именно поэтому, для обеспечения безопасности посетителям, рекомендуется использовать специальные заземляющие электроды.

Минимально необходимым и достаточным по инструкции РД считается контур замкнутого типа с применением поверхностных шин заземления, если площадь объекта по фундаменту превышает 250 м2 при удельном сопротивлении почвы до 500 Ом и свыше 900 м2 - при диапазоне от 500 до 1000 Ом. Однако простейшие расчеты дают неутешительные результаты: напряжение шага, неподалеку от контура, спроектированного по требованиям РД, превышает допустимые параметры даже при умеренном разряде молнии с силой тока до 30 кА.

Применение глубинных электродов - наиболее рациональное решение, которое обеспечивает безопасность для людей в грозовую погоду. Например, для грунтов с удельным сопротивлением 500 Ом использование вертикального заземлителя на глубину 10 метров существенно снижает напряжение шага даже в пиковых точках.

Нужно спроектировать или смонтировать молниезащиту или заземление церкви или объекта культурного наследия? Обращайтесь! За свой 15-летний опыт в области проектирования, монтажа и поставки комплектующих для систем молниезащиты и заземления мы произвели работы на более чем 30 объектах, относящихся к данной категории. Часть из них можно посмотреть в нашем портфолио . Просто позвоните нам по телефону +7 495 6451212 или напишите на почту [email protected] , мы быстро свяжемся с Вами. Консультация и расчет у нас БЕСПЛАТНЫ!

1.
2.
3.
4.
5.

Наличие громоотводов на участке просто необходимо. Молния - это импульс электрического тока значительной силы, возникающего по причине накопления в грозовых облаках заряда. Сила тока в этом случае способна достигать 200 000 А – такие мощные молнии встречаются редко, а вот с силой до 100 000 А происходят регулярно. Громоотвод в частном доме не препятствует возникновению молнии, он лишь отводит ее, предохраняя дом от пожара. Разряд, проходя сквозь разные материалы, вызывает выделение тепловой энергии, которая является причиной возникновения пожаров и разрушений.

О молниеотводах

Что касается того, как выглядит громоотвод, то он состоит из:

молниеприемника (перехватывает заряд молнии);
токоотвода (нужен для отведения тока в заземлитель);
заземлителя (создает надежный контакт устройства с землей).

Молниеотводы можно устанавливать как возле дома, так и на нем – это показано на фото. В качестве частей громоотвода могут служить и отдельные части дома. Все элементы молниеотвода должны быть из одного металла.

Молниеприемник

В качестве молниеприемника обычно используют стальной стержень, который должен возвышаться над домом. Площадь сечения составляет 50 мм2, это значение можно сопоставить с проволокой-катанкой диаметром 8 миллиметров. Также применяют стержень из меди (площадь сечения 35 мм2), а также алюминия (70 мм2).

Разрешается в качестве молниеприемника использовать отдельные части постройки, такие как металлическая кровля, металлические ограждения и водосточные трубы.

Металлическая крыша должна быть единым целостным элементом без разрывов. Толщина слоя покрытия должна быть 4 миллиметра для кровли из железа, 5 миллиметров – из меди, 7 миллиметров – из алюминия. На поверхности покрытия не должно быть изоляционного слоя (исключение составляет антикоррозийная металлическая краска).

В качестве молниеприемника металлическая крыша представляет собой ферму, соединенную с остальными арматурой.

Ограждение или водосточные трубы могут использоваться в том случае, если сечение более рекомендованного значения.

Токоотвод

Желательно использовать такие сечения: для меди – 16 квадратных миллиметров, для алюминия – 25 мм2, для стали – 50 мм2. Токоотвод должен идти от молниеприемника сразу к земле по кратчайшему пути. Стоит избегать большого количества поворотов под острым углом, в противном случае между соседними участками может возникнуть искровой заряд. В результате этого произойдет возгорание.

Обычно токоотвод представлен неизолированной металлической полосой и проволокой-катанкой. Во время строительства кирпичного дома токоотвод можно прокладывать как внутри стены, так и снаружи. Если стены выложены из горючего материала, установка громоотвода должна происходить так, чтобы до них минимальное расстояние было 10 сантиметров – лучше больше. Для того, чтобы улучшить контакт со стенами, используют металлические скобы.

Заземлитель

Для создания заземлителя используют сталь (площадь сечения 80 мм2) или медь (площадь сечения 50 мм2). Конструкция заземлителя довольно простая. Для его создания выкапывают траншею глубиной от 0,5 метра и длиной от 3 метров, вбивают по концам стальные прутья и соединяют их сваркой.

К конструкции приваривают отвод к дому для присоединения токоотвода. Потом заземлитель доводят до дна траншеи, прокрашивая при этом места сварки. При его обустройстве необходимо соблюдать расстояние в минимум 1 метр от стены и 5 метров от крыльца и дорожки.

Установка громоотводов

Молниеотвод – это оголенный проводник с максимальным сечением и большой площадью, защищенный от коррозии. Обычно его делают из оцинкованной стали или медной проволоки, хотя иногда используют дюраль и алюминий. Качественные молниеотводы выходят из уголков из оцинкованной стали, а также из луженой медной проволоки. Такие конструкции принимают на себя заряд молнии и направляют его по кабелю к заземлению. Громоотвод нельзя изолировать и окрашивать.

Молниеотвод может защищать от удара молнии конус с углом наклона 45-50 градусов. Чем выше находятся громоотводы для дачи, тем с большей площади они могут отводить молнию. Из этого следует, что высота, на котором находится молниеотвод, равна защищенной территории по горизонтали. Если молниеотвод находится на высоте 15 метров, он способен принимать молнию в радиусе 15 метров.

Хорошо, если рядом с домом находится дерево. В такой ситуации можно закрепить молниеотвод на длинном шесте из металла, а потом присоединить к дереву хомутами из синтетического фала - чтобы не повредить его и не воспрепятствовать дальнейшему росту. Помимо этого, молниеотвод необходимо поднять на такую высоту, чтобы дом попал в область защитного конуса.

Если поблизости не растет дерево, можно соединить устройство громоотвода с телевизионной антенной. Подобные мачты обычно созданы из металла и не окрашены – они являются прекрасными молниеотводами. Если телевизионная антенна деревянная, вдоль нее пускают проволоку или оголенный провод – рекомендуется использовать 3-4 штуки. Хотя бы один провод будет обдуваться ветром.

Мачту высотой 1,5-1,9 метров (от коньков) устанавливают на каждом фронтоне дома. Она может быть как деревянная, так и металлическая. Между мачтами натягивают толстую проволоку на изоляторах. При этом нужно прочно соединить проволоку с заземлением. Такой громоотвод создает зону хорошей защиты от молнии вокруг дома.

Как сделать заземление своими руками, видеопример:

Надежное заземление можно обеспечить лишь в том случае, если на участке есть грунтовые воды. Даже если зарыть в землю огромный кусок металла, сухая почва не позволит хорошо проводить ток. Чтобы громоотвод в действии был эффективен, нужно определить глубину, на которой земля никогда не высыхает – именно настолько следует углублять заземление. Иногда для увлажнения почвы к месту заземления подводят водоотвод осадков с кровли.

Громоотвод не требует специального ухода. Будет достаточным раз в год, весной, проверять, в каком состоянии находятся металлические соединения. Они должны быть надежно соединены. Рекомендуется использовать медные или латунные колодки, защеплять конец провода специальными медными или алюминиевыми контактами или делать припой.

В том, как сделать громоотвод на даче, нет ничего сложного. Главное – в точности следовать всем советам и внимательно просчитать его высоту, чтобы он мог обеспечить дому надежную защиту, а также хорошо соединять между собой элементы конструкции. Летом не стоит забывать о поддержании постоянной влажности в участке заземления.

Модульное заземление [ для монтажа в обычных грунтах ]
Модульное заземление
из нержавеющей стали [ для монтажа в агрессивных грунтах ]
Электролитическое заземление [ для вечномерзлых и каменистых грунтов ]

Стандартное решение
[ легкий и быстрый монтаж без спецсредств
с отличным результатом на десятилетия ]
С вертикальным электродом
Для нефтегазовой отрасли
(горизонтальный)
Для нефтегазовой отрасли
[ специальное исполнение и комплектация
для особых условий Крайнего Севера ]

Принцип работы
Варианты конструкции
[ конструктивное исполнение для различных объектов ]
Примеры использования
[ на промышленных объектах ]
Надежность и эффективность работы зелёной молниезащиты
[ статья от профессора Э. М. Базеляна ]
Вопросы и ответы о современных способах молниезащиты
[ вопросы с цикла вебинаров с представителями LEC]

Готовые комплекты молниезащиты частного дома

Системы тросовой молниезащиты ZANDZ

Высотная тросовая
молниезащита ZANDZ
Кровельная тросовая
молниезащита ZANDZ

Система предупреждения
о молнии

Молниезащита церквей и храмов

Реальный пример расчета молниезащиты для церкви смотрите на отдельной странице .

практически все культовые сооружения считаются наиболее сложными с архитектурно-строительной точки зрения объектами;
в таких строениях, как правило, есть купола, кресты, полумесяцы, флюгеры, статуи и другие геральдические композиции, они служат важными элементами для организации систем молниезащиты;
как правило, данные сооружения признаны предметами историко– художественной ценности и охраняются церковью и государством;
являются культовыми объектами с определёнными сакральными ожиданиями адептов тех или иных религиозных конфессий.

Таким образом, с учётом перечисленных выше архитектурных особенностей этих культовых сооружений определим следующие отличительные характеристики данных объектов:

здания церквей, костёлов, мечетей и пр. возводились и возводятся сейчас в основном из кирпича или камня. В отдельных случаях применяется метод монолитного строительства с использованием сборного железобетона. Поэтому данная характеристика является большим плюсом в плане пожароопасности;
Ключевыми архитектурными элементами при организации молниезащиты являются металлические кресты или иные геральдические знаки, а также купола (шпили, минареты и пр.), имеющие металлический (реже деревянный, пропитанный огнезащитным составом) каркас и покрытие из листовой стали или меди иногда с позолотой. Все эти элементы могут быть использованы для приема прямого удара молнии, но только если они соответствуют нормативным требованиям, которые указываются ниже. Если нормативы не соблюдаются, необходимо использовать отдельные молниеприемники;
отдельно, в плане архитектуры, стоит рассматривать, так называемое «деревянное церковное зодчество», причем, как старинное, так и современное. В данных строениях всё культовое сооружение, включая кресты и купола, сооружается из дерева, даже металлические гвозди не используются. Единственный металл, который присутствует — это колокола. Примером данного подхода может служить историко-художественный заповедник – Кижи. Конечно, такие сооружения являются наиболее пожароопасными, что должно учитываться при организации систем молниезащиты. Единственный вариант защиты — это установка молниеприемников, например, возвышающихся над крестами стержней, что позволит защитить полностью все сооружение, вместе с деревянными крестами.

В последнее время всё чаще стали появляться «модернистские» решения относительно изготовления крестов и куполов, а именно из стеклопластика или иных композиционных материалов на основе армированного углерода с дальнейшим напылением нитрида титана («под золото»). Такие конструкции считаются непроводящими, и организация молниеприёмной части молниезащиты решается либо на этапе изготовления конструкционных элементов, либо строительством внешней (в том числе и отдельно стоящей) системы молниеприёмника, как и в случае с деревянными конструкциями.

Как делать молниезащиту церквей и храмов

Решение по молниеприёмнику

Использование креста, полумесяца и символов других конфессий на шпиле храма в роли молниеприёмника возможно если:

культовый предмет является проводящим или же изготовлен из металла;
соответствует (ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014) следующим условиям, а именно: применяется сталь (толщина cтенки cтали от 2,5 мм, а общее cечение от 50 мм2). При применении изделий из нержавеющей стали — толщина стенки 2 мм, сечение 50 мм2.

Чтобы грамотно спроектировать систему внешней молниезащиты, специалисты выполняют токоотводы от крестов (или от поддерживающих их металлоконструкций) к заземляющему устройству.
Кроме того, в соответствии со стандартами СО и РД, необходимо определить зоны защиты от возможных ударов молнии, чтобы проверить полностью ли объём сооружения защищён таким естественным молниеприёмником. В случае недостаточности защитной зоны решается вопрос дополнительной установки молниеприёмных мачт, или, возможно, использования молниеприёмной сетки на куполе храма. Защитные зоны определяются по методу «защитного угла»(см.п.3.3.2 СО). Если храм является многокупольным, то по каждому куполу определяется свой молниеприёмник. На уровне токоотводов поперечными проводниками, начиная от нулевого уровня, через каждые 15- 20 м молниеприёмники объединяются в единую систему молниезащиты.
В качестве естественных молниеприёмников могут также использоваться и другие части культового строения (см.п.3.2.1.2 СО), например, кровля куполов и крыши храма, выполненные, как правило, из металла. При этом необходимо соблюдение таких факторов:

выполнение долговременной электрической непрерывности (контакта) между элементами кровли;
обеспечение нормативов по не прожигаемой ударом молнии толщине металла кровли (для железа не менее 4-х мм, для других материалов ещё больше);
допустимая минимальная толщина кровли 0,5 мм, если нет прямой угрозы возгорания пространства под кровлей и прожига крыши;
отсутствие изоляции кровли, но при этом допустимо антикоррозийное покрытие (толщина не более 0,5 мм).

Для деревянных храмов, имеющих токонепроводящие кресты и купола, молниеприёмники выполняются в виде штыревой конструкции, закреплённой на кресте с помощью изолирующих креплений или скоб, реже в виде отдельно стоящих мачтовых молниезащитных систем.

Решения по токоотводам

От каждого молниеприёмника к заземлителю должно идти как минимум два токоотвода. Для наиболее равномерного растекания тока молнии рекомендуется делать равномерно расположенную по периметру, как правило, по углам зданий, токоотводящую систему. Для храмов, имеющих несгораемый остов, токоотводы крепятся прямо по стенам знаний (можно под штукатурку), а также используются естественные в виде остова металлоконструкций зданий из сборного или монолитного железобетона. Минимальные сечения для организации молниезащитной системы – от 16 мм2 (медь) до 50 мм2 (сталь).
Для возгораемых конструкций храмов токоотводы крепятся на изоляторах, либо на металлических скобах, забиваемых в остов здания на расстоянии от поверхности стены не менее 0,1 м (см. П.3.2.2.4.СО). В пределах доступности по высоте от прикосновения человека токоотводы следует изолировать.

Решения по заземлению

Заземление для культовых сооружений выполняется, как правило, по схемам, предназначенным и для обычных гражданских сооружений: в виде замкнутого контура на глубине не менее 0,5 м. и на расстоянии не менее 1 м. от периметра здания, сопротивление заземления при этом не должно превышать 10 Ом. Однако расчёты показывают, что даже заземление, выполненное по нормам РД, даёт «напряжение шага», при удельном сопротивлении грунта от 500 до 1000 Ом*м, превышающее 50 кВ, при силе тока молнии 30 кА. Для мест большого скопления людей, каковыми являются церкви и храмы, это вызывает опасность поражения током, в том числе и от прикосновения к не изолированным частям токоотводов. Поэтому, на расстоянии 3 м от стен здания, по периметру, в зоне размещения заземляющего контура рекомендуется выполнять защитное покрытие из асфальта, гравия или другого диэлектрического материала. Для наиболее надёжного заземления можно использовать глубинные заземлители на основе сборных модульных систем с изолированными токоотводами. Молниезащитное заземление, как правило, выполняется совмещённым с защитным (рабочим). Для обеспечения безопасности прихожан и служителей культа от действующих электроустановок используется защитное заземление и система уравнивания потенциалов.
Кроме организации систем внешней молниезащиты храма не стоит забывать и об обеспечении внутренних молниезащитных систем: УЗИП, УЗО, АЗС и др. т.к. выход из строя системы электроснабжения приводит к остановке систем жизнеобеспечения, таких как системы пожаротушения и сигнализации, вентиляции и кондиционирования и т.п.

Заключение

Проблема молниезащиты храмов не является чисто современным явлением и имеет свою историческую ретроспективу. Из летописей известно, что первая такая система была применена при строительстве Иерусалимского храма в Х веке до н.э. при этом крыша храма из позолоченной бронзы через водосточные трубы соединялась с большими металлическими ёмкостями, закопанными в землю. Более позднее применение штыревых молниезащитных систем, в том числе и для защиты культовых сооружений, принадлежит Бенджамину Франклину (1752 г. США). В России первую систему молниезащиты применили для обеспечения безопасности Петропавловского собора в Петербурге в 1756 г. Из наиболее важных объектов, оборудованных системами молниезащиты и построенных по вышеописанным технологиям, известен храм Василия Блаженного (г. Москва).
В этом культовом сооружении молниеприёмниками служат кресты. В Михаило-Архангельском кафедральном соборе (город Архангельск) – мачта молниеприёмника располагается на 3 м. выше самой высокой точки храма и обеспечивает защитную зону радиусом не менее 36 м. архитектурно – исторический заповедник Кижи – типовая защита «деревянного церковного зодчества».
Надеемся, что наши методические материалы помогут вам при проектировании молниезащиты даже для таких сложных объектов, как храмы и другие культовые сооружения.

Как сделать молниеотвод, молниезащиту. Защита от грозы. Поскольку молния является сильным разрядом статического электричества, который возникает между двумя разнонаправлено заряженными облаками, то защита от этого явления особенно в сельской местности очень актуальна. Чаще всего молния ударяет в те участки поверхности, которые возвышаются над остальными. Зачастую бывает так, что в сельской местности именно дом становится таким объектом.

Как сделать молниеотвод, молниезащиту - видео

Молния попадает в определенное место и в зависимости от других факторов: слоя токопроводящей земли на данном участке, уровня грунтовых вод и расстояния их от поверхности земли и т. д. Когда молния ударяет в объект, то статическое электричество мгновенно проходит через него с силой тока равной нескольким тысячам ампер. Но грозовой разряд включает в себя не только электрический ток, а также механическое, тепловое и электромагнитное поля. Именно последние факторы и становятся причиной травматизма и гибели людей от удара молнии. Защитой от молнии могут служить проводники с достаточно большим сечением. Например, провод с диаметром жилы 6-8 мм от удара тока практически не пострадает. Именно такие устройства (отводы) используются для того, чтобы молния не попала в дом.

Обычный молниеприемник - это металлический стержень, который устанавливается на определенной высоте, а также токоотводящий спуск и заземлитель - все это входит в защитную конструкцию. Молниеотвод при попадании молнии принимает на себя весь электрический разряд, а потом отводит его в землю. От молниеприемника к заземлителю должен быть предусмотрен спуск из провода, желательно прокладывать его самым коротким путем. Нельзя допускать его изгибания под острым углом, иначе между соседними участками провода из-за слишком сильного тока возникнет искра, а, как известно, она может привести к воспламенению и пожару.

Высота молниеотвода должна быть достаточной, чтобы защитить строение от удара молнии. На вершине молниеотвода следует выполнить острие, а в основании - окружность. Обычно молниеотводы устанавливаются на зданиях, которые возвышаются над остальной местностью более чем на 25 м, а также находятся в отдалении от других строений и высоких деревьев. Конструкция молниеотвода должна быть включена в план дома еще на стадии его строительства, поэтому к электрификации строения она уже не будет иметь отношения.