ALKAN - Hurtownia Elektryczna

Instalacja odgromowa, czyli piorunochron w Twoim domu. Ile kosztuje i jak działa?

instalacja-odgromowa-czyli-piorunochron-w-twoim-domu-ile-kosztuje-i-jak-dziala

Instalacja odgromowa, czyli piorunochron, to gwarancja bezpieczeństwa w przypadku uderzenia pioruna. Nie jest jednak wymagana we wszystkich rodzajach budynków. Kiedy należy zainwestować w piorunochron, ile kosztuje i jakie są jego rodzaje? Czym się różni tradycyjna instalacja odgromowa od aktywnej i komu należy zlecić ich założenie? Na te pytania odpowiemy w niniejszym artykule.

Spis treści:
Historia piorunochronu
Piorunochron dziś – budowa i działanie
Dokumentacja niezbędna przy budowie instalacji odgromowej
Czy instalacja odgromowa jest obowiązkowa?
Czy warto zainstalować piorunochron?
Aktywne instalacje odgromowe
Ile kosztuje instalacja odgromowa?

Historia piorunochronu. Jak wyglądały pierwsze instalacje odgromowe?

Dawniej, kiedy miasto nękane było przez burze z piorunami, duchowni wysyłali dzwonników na kościelne wieże. Dźwięki dzwonów miały sprostać siłom natury i przegonić wyładowania w inne miejsce. Tymczasem pioruny miały to do siebie, że często trafiały właśnie w najwyższe punkty miasta. W ten sposób regularnie niszczyły wieże i pozbawiały życia dzielnych dzwonników.

Nie tylko kler próbował walczyć z burzą. Polscy chłopi stawiali w oknach świece gromniczne a pod okapem umieszczali specjalne zioła, które wcześniej święcone były na uroczystych obchodach święta Matki Boskiej Zielnej. Miało to uchronić ich domostwa przed gniewnymi wyładowaniami piorunów.

Na początku XVI wieku burza utożsamiana była z boską interwencją. Marcin Luter w czasach, gdy był jeszcze studentem prawa z Erfurtu, dał się złapać ogromnej burzy z piorunami. Modląc się o przeżycie zawieruchy, powalony na ziemię Luter złożył ślubowanie Bogu: jeśli ten pozwoli mu przetrwać, Luter wstąpi do zakonu. Tak też się stało i zakon augustianów pozyskał jednego z największych reformatorów religijnych w dziejach świata.

Choć teorię o elektrycznej – a nie mistycznej czy pozaziemskiej – naturze burzy wysunięto już w VI wieku p.n.e. (dokonali tego uczeni z Miletu: Anaksymenes oraz Anaksymander), to średniowieczny świat odrzucił naukowe hipotezy, wszędzie dopatrując się woli Boga. Przełom nastąpił dopiero w 1749 roku, kiedy pewien drukarz z Filadelfii sformułował tezę, według której piorun stanowi ogromną elektryczną iskrę.

Ten naukowiec-samouk zlecił także eksperyment, który udowodnił jego teorię: test polegał na zbliżeniu odpowiednio uziemionego przewodu do wykonanego z metalu, pionowego pręta, który połączony był z odizolowaną od gruntu, suchą platformą. Podczas burzy pomiędzy prętem a przewodem przeskakiwały iskry, co udowadniało elektryczną naturę burz. Innym razem naukowiec przywiązał do latawca metalowy klucz i wypuścił go na ulewę. Do sznurka doczepił jedwabną tasiemkę, aby uniknąć porażenia prądem. Między kluczem a palcami drukarza przeskoczyła iskra, dając mu kolejny dowód na prawdziwość wcześniej postawionej teorii. Ostateczny triumf święcił, kiedy klucz zbliżył do butelki lejdejskiej (pierwszy wynaleziony kondensator). Krzyknął wówczas: “Mam go, schwytałem piorun! Odebrałem go niebu!”. Nazywał się Benjamin Franklin.

Aby chronić przed wyładowaniami elektrycznymi własne domostwo, w 1752 roku Franklin zlecił wybudowanie uziemionego pręta na dachu swojego domu. Z żelaznego pręta zwieszał się długi metalowy drut, który w razie potrzeby odprowadzał wyładowanie elektryczne prosto do ziemi. W ten sposób pioruny nie niszczyły budynków i nie zagrażały bezpieczeństwu mieszkańców. Taki sam system zabezpieczeń wprowadzono również w gmachu założonej przez Franklina Akademii Filadelfijskiej. W ciągu trzydziestu lat w piorunochron wyposażono 400 kolejnych budynków w całej Filadelfii.

Piorunochron dziś – budowa i działanie

Piorunochron (instalacja odgromowa) to jeden z nielicznych wynalazków w dziejach świata, które do czasów obecnych nie przeszły większych transformacji i ulepszeń. Na konstrukcję współczesnego piorunochronu składają się trzy główne elementy:

  1. Zwody – sztuczne lub naturalne

    a) Zwody sztuczne to ułożone w odpowiedni sposób przewody metalowe o grubości 8 milimetrów. Zazwyczaj wykonane ze stali nierdzewnej, miedzi bądź stali ocynkowanej. Pod warunkiem, że budynek pokryty jest niepalnym materiałem, zwody sztuczne montuje się na specjalnych, niskich wspornikach, które umieszczone są bezpośrednio na powierzchni dachu danego budynku. W przypadku dachu płaskiego zwody montowane są wzdłuż wszystkich jego krawędzi. Przy dachu spadzistym należy zamontować zwody wzdłuż kalenicy (głównej krawędzi dachu na przecięciu jego połaci) oraz krawędzi do niej równoległych. Jeżeli montaż poziomych zwodów stanowi problem konstrukcyjny – choćby ze względu na rodzaj materiału, jakim pokryty jest dach lub jego kształt, używa się zwodów pionowych, czyli tzw. masztów odgromowych. Są to zazwyczaj umieszczone na połaci dachowej, pionowe pręty.
    b) Zwody naturalne natomiast występują w postaci metalowych poręczy, balustrad i rynien, które są bezpośrednio połączone z instalacją odgromową. Gdy piorun uderza w poręcz, jego energia elektryczna zostaje zmuszona, aby spłynąć bezpośrednio do ziemi. Innym wariantem zwodu naturalnego jest metalowe pokrycie dachu – oczywiście pod warunkiem, że jego komponenty są ze sobą ściśle połączone, umożliwiając niezakłócony przepływ energii elektrycznej prosto do przewodów odpowiedzialnych za odprowadzenie prądu do ziemi.

  2. Przewody odprowadzające

    Przewody wykonane z metalu o minimalnej grubości 8 mm bądź z ocynkowanej taśmy stalowej o przekroju 20×3 milimetry. Ich rolą jest łączenie zwodu z uziomem tak, aby podczas porażenia piorunem możliwy był swobodny przepływ prądu elektrycznego. Każda domowa instalacja odgromowa powinna być wyposażona w przynajmniej dwa przewody odprowadzające. Umieszcza się je w narożnikach dachu po przekątnej rzutu i montuje na zewnętrznej elewacji domu. Minimalna odległość przewodu odprowadzającego od powierzchni ściany to 2 centymetry. Przewody przytwierdzone są do budynku co 1,5 metra. Montuje się je przy pomocy specjalnych uchwytów i złącz. Podłączone są również do montowanego na wysokości od 0,3 do 1,8 m złącza probierczego, które niezbędne jest do kontrolowania oporności uziemienia. Umożliwia to sprawdzenie, czy instalacja odgromowa działa sprawnie. Kontrole powinny być dokonywane przynajmniej raz w doku. Jeżeli nasz dom ma ściany pokryte niepalnym materiałem i zależy nam na estetyce wykonania instalacji, przewody odprowadzające mogą zostać ułożone w specjalnych rurach odgromowych RSO pod tynkiem albo wzdłuż rur spustowych, których zadaniem jest umożliwienie przepływu wody z rynien.

  3. Uziomy – fundamentowe lub otokowe

    a) Uziomy fundamentowe – ułożone bezpośrednio w ziemi metalowe elementy w postaci występujących pod ziemią żelbetowych konstrukcji budynku lub wykonane z metalu rurociągi, które charakteryzują się niską rezystancją. Zwykle ich oporność nie wykracza poza 30 omów. Uziomy pozwalają na bezpieczne rozproszenie energii wyładowania elektrycznego.
    b) Uziomy otokowe – stosuje się również uziomy sztuczne, czyli tak zwane otokowe. Wykonane są najczęściej z zakopanej ocynkowanej taśmy stalowej (nazywanej również bednarką), która powinna otaczać budynek w odległości około 1 m od głównych ścian fundamentowych. Taśmę zakopuje się przynajmniej na głębokości minimalnej – 0,6 metra. W domowych piorunochronach instaluje się również uziomy pionowe. Część ich konstrukcji zakopana jest głęboko w glebie, prostopadle do powierzchni ziemi.

Zadaniem instalacji odgromowej jest przejęcie uderzenia pioruna, które możliwe jest dzięki układowi zwodów. Następnie piorunochron odprowadza prąd bezpośrednio do ziemi dzięki przewodom odprowadzających. Układ uziomowy nieszkodliwie rozprowadza błyskawicę po ziemi.

Domową instalację odgromową zlecaj tylko fachowcom. Dokumentacja niezbędna przy budowie instalacji odgromowej.

Wszystkie domowe instalacje związane z elektrycznością powinny być projektowane i budowane przez specjalistę. Instalacja odgromowa nie stanowi tu wyjątku – źle wykonana może narazić mieszkańców domu na niebezpieczeństwo w postaci pożaru a także znacznie uszkodzić budynek. Dlatego zlecenie wykonania piorunochronu powinno dotyczyć wyłącznie fachowców z wieloletnim doświadczeniem. Wraz z wykonaniem instalacji odgromowej każdy specjalista powinien dostarczyć nam kompletną dokumentację techniczną instalacji oraz metrykę urządzenia piorunochronnego, która zawiera informacje dotyczące lokalizacji instalacji odgromowej, datę jej wykonania oraz datę powstania urządzenia piorunochronnego, a także nazwy i adresy projektanta i wykonawcy.

W spisie niezbędnych dokumentów powinny znaleźć się również:

  • protokół badań urządzenia piorunochronnego,
  • precyzyjnie wykonany, dokładny schemat zastosowanego urządzenia piorunochronnego,
  • protokół kontroli robót międzyoperacyjnych (które trudno sprawdzić po wykonaniu całości zlecenia),
  • certyfikaty, rysunki, schematy oraz deklaracje zgodności materiałów zastosowanych w piorunochronie,
  • charakterystyka obiektu budowlanego, która zawiera informacje na temat rodzaju obiektu (np. dom mieszkalny), materiałów użytych do krycia dachu, rodzaju konstrukcji dachu czy materiałów budulcowych dla ścian,
  • opis urządzenia piorunochronnego, zawierający szczegółową charakterystykę użytych do instalacji zwodów, przewodów odprowadzających i uziemiających oraz uziomu,
  • notatka z opisem środków ochrony wewnętrznej, które zostały wykorzystane przy montowaniu instalacji – dotyczy zastosowanych aparatów ochrony przeciwprzepięciowej (inaczej znanych jako ograniczniki przepięć), użytego stopnia ochrony LPL (od I do IV), zastosowanych w instalacji połączeń wyrównawczych i odstępów izolacyjnych oraz wszelkich innych środków ochronnych.

Wszystkie dokumenty powinny być podpisane przez wykonawcę instalacji odgromowej lub jego przedstawiciela (niezbędne odpowiednie pełnomocnictwo). Wymagana jest także dokładna nazwa i numer posiadanych przez fachowca uprawnień oraz data sporządzenia metryki urządzenia piorunochronnego.

Należy pamiętać, żeby polegać jedynie na fachowcach, którzy potrafią okazać stosowne zaświadczenia, potwierdzające szerokie kompetencje wykonawcy. W przeciwnym razie możemy narazić się na prawdziwe niebezpieczeństwo, gdyż źle wykonana instalacja odgromowa jest gorsza niż całkowity jej brak.

Czy instalacja odgromowa jest obowiązkowa?

Konieczność wybudowania domowej instalacji odgromowej określana jest na podstawie stosownych przepisów zawartych w Prawie budowlanym oraz Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. oraz w zmianie tego rozporządzenia wydanej 7 kwietnia 2004 roku.

Obowiązkowo piorunochron powinni zainstalować mieszkańcy budynków jednorodzinnych, które:

  • mają powierzchnię wynoszącą ponad 500 m2 i są wyższe niż 15 m,
  • zbudowane są z materiałów łatwopalnych, np. drewna (bez względu na ich wysokość),
  • mają wskaźnik zagrożenia piorunowego, który przekracza wartość bezpiecznej normy,
  • usytuowane są na wzniesieniach.

Wskaźnik zagrożenia piorunowego ustala się na podstawie liczby osób zamieszkujących budynek, powierzchni, jaką zajmuje, gęstości zabudowy, szerokości geograficznej oraz typu budownictwa. Inne normy przewidziane zostały dla obiektów przemysłowych, inne dla domów mieszkalnych czy gospodarstw wiejskich. Pomiary dla wskaźnika zagrożenia piorunowego swojego budynku można wykonać samodzielnie albo zatrudnić w tym celu specjalistę.

Wymóg stosowania piorunochronu dotyczy budynków, które mają określoną zależność między spodziewaną częstotliwością uderzeń piorunów (jej wartość od usytuowania budynku) oznaczaną jako Nd a średnią roczną częstotliwością wyładowań, które mogą trafić w dany budynek, czyli Nc. Jeśli Nd jest mniejsza od Nc, instalacja piorunochronu nie jest konieczna. Jeśli jednak wartość Nd jest wyższa od Nc, konieczne jest zainstalowanie zabezpieczeń odgromowych.

W Polsce dochodzi do tysiąca uderzeń piorunów rocznie. Połowa z nich zwykle kończy się pożarem. Najmniej zagrożone wyładowaniami elektrycznymi są północno-zachodnie rejony Polski. Centrum naszego kraju uważane jest za średnio zagrożone atakami piorunów, natomiast niebezpieczna pod tym względem z pewnością jest Polska południowo-wschodnia.

Czy warto zainstalować piorunochron?

Nawet jeśli wskaźnik zagrożenia uderzenia piorunem wyliczony dla naszej posesji nie sugeruje, że piorunochron jest nam niezbędny, warto rozważyć wdrożenie instalacji odgromowej. Szczególnie, jeśli nasz budynek jest jedynym domem w okolicy a wokół nie ma zbyt wielu wysokich drzew.

Wyładowanie elektryczne, które sięgnie naszego budynku niekoniecznie oznacza, że dom stanie w ogniu. Pożar to realne zagrożenie, którego nie należy bagatelizować, jednak uderzenie pioruna może skończyć się również zniszczeniem domowej instalacji elektrycznej lub naszych sprzętów. Istnieje także ryzyko wystąpienia niebezpiecznych przepięć.

O zbudowanie solidnego piorunochronu warto zadbać na etapie projektowania domu. Najefektywniej wykorzystać wówczas możliwości oferowane przez naturalne części konstrukcyjne budynku, jak zbrojenia żelbetowe, metalowe elementy dachu czy rurociągi wodne. Do tworzenia instalacji odgromowej powszechne jest także wykorzystywanie uziomów należących do sąsiednich budynków – wystarczy, że znajdują się w odległości do 10 metrów od naszego budynku.

Aktywne instalacje odgromowe, czyli piorunochron, który “łapie” błyskawice

Ostatnie dwudziestolecie przynosi coraz większe zainteresowanie alternatywną dla tradycyjnego piorunochronu aktywną instalacją odgromową. Jej działanie polega na ściąganiu piorunów bezpośrednio na specjalnie przeznaczoną do tego celu głowicę, która następnie odprowadza energię elektryczną przy pomocy jednego przewodu odprowadzającego. Głowica aktywna czerpie energię z pola elektrycznego wytwarzanego przez naładowane chmury, następnie uruchamia się urządzenie jonizujące, które wykorzystuje pole elektromagnetyczne, aby wzmocnić potencjał elektryczny na specjalnie zainstalowanym ostrzu, które w razie konieczności “ściąga” piorun bezpośrednio na głowicę.

Instalacja aktywnego piorunochronu potrzebuje znacznie mniej elementów składowych, co wpływa na obniżone koszty montażu oraz estetykę wykonania.

Ile kosztuje instalacja odgromowa? Koszty postawienia piorunochronu.

Budowa piorunochronu nie należy do trudnych zleceń budowlanych. Jej ceny również są umiarkowane, choć zależą od wielu czynników, między innymi od:

  • wielkości budynków – im większe, tym drożej,
  • rodzaju dachu – im bardziej skomplikowana konstrukcja, tym więcej elementów niezbędnych do wykonania instalacji,
  • decyzji, czy wybieramy tradycyjną instalację odgromową, czy może aktywny piorunochron, którego cena uwarunkowana jest głównie wielkością budynku jednorodzinnego oraz promieniem ochrony, jaki gwarantuje aktywna instalacja,
  • specyfiki materiałów wykorzystanych do budowy instalacji – najczęściej są to ocynkowana stal oraz miedź. Miedziane zwody, przewody i uziomy są znacznie bardziej trwałe i skuteczne, jednak ich cena może nawet dwukrotnie przewyższać koszty ocynkowanej instalacji,
  • szerokości geograficznej – ceny rozkładają się inaczej w zależności od zamieszkiwanego terenu. Koszty instalacji odgromowej w poszczególnych województwach mogą nieznacznie się różnić – np. instalacja wykonana w województwie lubuskim będzie o około 200 złotych tańsza niż jej odpowiednik sporządzony w łódzkim,
  • kosztów okresowych pomiarów tradycyjnej instalacji odgromowej lub pomiaru rezystancji uziemienia w przypadku aktywnej instalacji, które należy wciągnąć do corocznego budżetu.

Można przyjąć, że za zakup materiałów oraz montaż tradycyjnej instalacji odgromowej z ocynkowanej stali zapłacimy od 3600 do 4000 złotych, natomiast system stworzony przy pomocy elementów miedzianych wyniesie nas od 5900 do 6400 złotych. Badania okresowe obu instalacji szacowane są na około 60 złotych na złącze.

W przypadku aktywnej instalacji odgromowej: za zabezpieczenie małego domu jednorodzinnego, z promieniem ochrony wynoszącym do 25 metrów, przyjdzie nam zapłacić średnio 2700 złotych. Piorunochron aktywny dla średniego domu (z promieniem ochrony przeciwpiorunowej do 50 m) to ceny rzędu 3600 złotych, a instalacja aktywna wykonana dla dużego domu, w przypadku którego promień ochrony sięgnie 80 metrów, to koszty w wysokości około 4500 złotych. Pomiar rezystancji (oporu) uziemienia odgromowego to w tym przypadku koszty rzędu 40 złotych za sztukę.