SPIS TREŚCI
1. Opis techniczny
2. Podstawa opracowania
3. Zakres opracowania
4. Charakterystyka instalacji odgromowej
4.1. Zwody poziome
4.2. Przewody odprowadzające
4.3. Przewody uziemiające
4.4. Uziomy
5. Ocena zagrożenia piorunowego
5.1. Analiza spodziewanej częstości bezpośrednich wyładowań atmosferycznych
5.2. Poziom ochrony urządzeń piorunochronnych
5.3. Skuteczność stosowanych urządzeń piorunochronnych
5.4. Obliczenia rezystancji uziomów pionowych
6. Uwaga końcowa
7. Kosztorys nakładczy instalacji piorunochronnej wraz z zestawieniem materiałów stanowi odrębne opracowanie.
1. Opis techniczny
2. Podstawa opracowania.
Niniejszy projekt opracowano na podstawie:
1/ zamówienie Inwestora - Zakładu Działalności Pomocniczej PAN, 00-330 Warszawa ul. Nowy Świat 72
2/ przepisów i norm związanych,
3/ wizji lokalnej oraz zdjęć dachu i ścian zewnętrznych wykonanych przez Budowlane Biuro Inżynierskie ERECTA 2
4/ podkładów budowlanych – architektury dachu budynku mieszkalnego przy ul.Długiej 24 w Warszawie. .
3. Zakres opracowania.
Projekt opracowano zgodnie z następującym zakresem:
1/ wykonanie obliczeń zgodnie z normą PN-IEC 61024-1-1 o konieczności zastosowania instalacji piorunochronnej na budynku,
2/ po wykonaniu obliczeń o konieczności wykonania instalacji opracować projekt instalacji piorunochronnej,
3/ wybór uziomów pionowych jako możliwych do realizacji i wykonanie obliczeń rezystancji uziom oraz całej instalacji piorunochronnej.
4. Charakterystyka instalacji odgromowej
Na budynku mieszkalnym będącym przedmiotem projektu instalacji piorunochronnej zostanie przeprowadzony remont dachu wraz z jego pokryciem
(wykonanie zostanie pokrycie gąsiorami ceramicznymi oraz roboty związane z obróbką blacharską nad elementami wychodzącymi z dachu a zawierającymi okna, obróbka koryt deszczowych i rynien spustowych wykonywanych z blachy miedzianej).
Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że urządzenia piorunochronie powinny zostać zainstalowane na budynku, ponieważ Nd > Ne ( w dalszej treści zostaną podane nazwy tych oznaczeń zgodnych z przedmiotową normą ).
Na tego typu dachu projektuje się instalację piorunochronną za pomocą zwodów pionowych wykonanych drutem FeZn Ø 8 prowadzonym na uchwytach gąsiorowych, i dachówkowych na kominach na uchwytach uniwersalnych. Elementy metalowe jak:
koryta deszczowe, pokrycie elementów wychodzących z dachu z oknami, konstrukcje anten TV i inne metalowe zostaną połączone ze zwodami poziomymi za pomocą specjalnych uchwytów.
Przewody odprowadzające wykonane zostaną również z drutu FeZn Ø 8 po ścianach budynku po naprężeniu ich za pomocą uchwytów i śrub naciągowych do złącza
kontrolnego. Od złącz kontrolnego do uziomu zostanie ułożony przewód uziemiający jako taśma FeZn 25 x 4 mm i przyłączony do uziomu pionowego.
Uziom pionowy wykonany zostanie z siedmiu prętów Ø 18 x 1500 mm w ilości 16 sztuk, w odległości minimum 1.0 m od fundamentów budynku, na głębokości 0.8 m od powierzchni ziemi. Uziom należy pogrążać za pomocą specjalnych urządzeń.
4.1. Zwody poziome
Zwody poziome zgodnie z wymaganiami przedmiotowej normy powinny posiadać najmniejszy wymiar dla stali ocynkowanej 50 mm2 co odpowiada drutowi Ø 8 mm. Remontowany dach budynku mieszkalnego zostanie pokryty dachówką ceramiczną trudno zapalną, a obróbki elementów występujących z dachu zostaną pokryte blachą Cu podobnie jak koryta deszczowe i rynny.
Zwody poziome prowadzone będą na uchwytach gąsiorowych na grzbiecie dachu oraz wzdłuż kalenicy dachu. Za pomocą uchwytów dachówkowych na pozostałych połaciach dachu. Na kominach zwód poziomy prowadzony będzie za pomocą uchwytów
uniwersalnych w odległości ok.1o cm od powierzchni.
Wszystkie elementy metalowe znajdujące się na powierzchni lub nad powierzchnia dachu należy połączyć za pomocą specjalnych zacisków z najbliższym zwodem lub przewodem odprowadzającym, dotyczy to rynien biegnących przy dolnej krawędzi dachu, rynien spustowych, wyciągów, barier, ram okiennych metalowych, masztów anten TV, pokryć metalowych itp. Przewody zwodów poziomych łączymy ze sobą za pomocą złącz krzyżowych lub przelotowych.
4.2. Przewody odprowadzające
Przewody odprowadzające wykonane z drutu FeZn Ø 8 mm prowadzone po ścianach budynku w ilości 16 sztuk ( rys.1 ) zostaną naprężone z pomocą uchwytów naciągowych ( śrub ) zamocowanych w uchwytach naciągowych mocowanych za pomocą kołków rozporowych do ściany budynku. Przewody odprowadzające należy wykonać od zwodów poziomych do złącza kontrolnego umieszczonego na ścianie budynku na wysokości do 1.8 m od powierzchni ziemi. Szczególnie na budynku „B”, przewody odprowadzające w części o dużej ilości okien i niemożliwości zachowania bezpiecznej odległości od okien, należy prowadzić w rurze RS 25 i mocować ją do ściany za pomocą uchwytów do rur RS 25.
4.3. Przewody uziemiające
Przewody uziemiające należy wykonać za pomocą taśmy FeZn 25x4 mm od złącza kontrolnego do uziomu pionowego pogrążonego na głębokość 0.8 m od
powierzchni ziemi, w odległości 1.0 m od fundamentów budynku. Przewód uziemiający na ścianie budynku należy mocować za pomocą uchwytów bezpośrednio na ścianie.
Przewód uziemiający należy zabezpieczyć antykorozyjnie na głębokość 0.4 m w ziemi oraz 0.2 m nad powierzchnią ziemi.
4.4. Uziomy
Z uwagi na niemożliwość wykonania uziomu otokowego, zaprojektowano
wykonanie uziomu pionowego z siedmiu prętów Fe Zn Ø 18 x 1500 mm. Pierwszy pręt pogrążany w ziemi będzie wyposażony w grot o Ø 18 mm, ostatni 7-my w przyłącze wyposażone w ocynkowaną bednarkę 30x4x3000mm. Połączenia w ziemi wykonać za pomocą spawania a miejsce spawania zabezpieczyć antykorozyjnie. Uziom pionowy pogrążać w odległości 1.0m od fundamentów, do uziomu przyłączyć sieci lub urządzeń wykonane z metalu a znajdujące się w ziemi, za zgodą właścicieli.
5. Ocena zagrożenia piorunowego
Ocenę zagrożenia piorunowego wykonano zgodnie z normą PN-IEC 61024-1.
5.1. Analiza spodziewanej częstości bezpośrednich wyładowań atmosferycznych
Najgroźniejszy przypadek to bezpośrednie wyładowanie piorunowe w obiekt.
Analiza spodziewanej częstości bezpośrednich wyładowań piorunowych określona została zależnością:
Nd = Ng x Ae x 10 – 6
gdzie: Ng – średnia gęstość wyładowań doziemnych, na 1 km2 i na rok w rejonie obiektu Ae – równoważna powierzchnia zbierania wyładowań piorunowych przez obiekt, którą obliczamy:
Ae = a x b + 2 ( a+b )x mxh + π x m2 x h2 gdzie: a i b szerokość i długość dachu w metrach
m – stosunek pasa powierzchni, która wykracza poza obrys poziomy obiektu do jego wysokości i zgodnie z norma wynosi 3
h - wysokość obiektu w metrach
Obliczenia:
Budynek A : h= 12.9 m, a = 11.5 m , b = 21,3 m Budynek B: h = 15.12 m, a = 11.6 m, b = 23.1 m
Budynek: h = 18.4 m, a = 17.6, b = 28,2 m to
Ae = 32.442 m2
Zgodnie z PN-IEC 61024-1-1 dla Td – liczba dni burzowych w roku dla Warszawy wynosi 20 to Ng obliczone z zależności:
Ng = 0,o4 x Td 1,25 wynosi Ng = 1.7
Nd = Ng x Ae x 10 -6 = 0,0552
Zgodnie z poprawką PN-IEC 61024-1-1/Ap 1 zalecono przyjmowanie Nc = 10-3 = 0,001 Ponieważ Nd wynosi 0,0552 a Nc= 0,001 i jest większe niż Nd to instalacja
piorunochronna powinna być zainstalowana.
5.2. Poziom ochrony urządzeń piorunochronnych
Jeżeli wymagane jest stosowanie i instalacji piorunochronnej to jej skuteczność wymaga poziomu ochrony I-wszej
.
5.3. Skuteczność stosowanych urządzeń piorunochronnych
Jest obliczana z zależności i wynosi:
E ≥ 1 – Nc / Nd = 0.9819
5.4. Obliczenia rezystancji uziomów pionowych
Rezystancję uziomu pionowego obliczono wg ZN-96 TP S.A. – 037 oraz
poradnika Andrzeja Sochy pt. „Kompleksowa ochrona odgromowa i przepięciowa”
wydanie II poprawione przez COSiW SEP.
Dla uziomów pionowych o długości pogrążenia l = 2 …. 20.0 m i głębokości zakopania uziomu t = 0.8 m od powierzchni ziemi, rezystancje obliczamy z zależności:
R = 0.84 x ζ / l gdzie: ζ - rezystywność gruntu w Om
l – długość uziomu pionowego w m
Przyjmując z Tablicy 5.20 wartość średnią rezystywności gruntu równa 1000 Om i długość uziomu pionowego wynoszącą 7 x 1500 mm = 10.5 m, wówczas rezystancja uziomu wyniesie:
R = 0.84 x 1000 / 10.5 = 80 D
Wypadkowa wartość rezystancja instalacji piorunochronnej składająca się z 16 uziomów wyniesie:
Rw = 80 : 16 = 5 D
Wartośc rezystancji wynosząca 5 D spełnia wymagania normy. Po wykonaniu uziomów pionowych i całej instalacji piorunochronnej budynku należy wykonać
Pomiary rezystancji poszczególnych uziomów oraz całej instalacji.
6. Uwaga końcowa
Całość PT w zakresie zewnętrznej instalacji odgromowej należy wykonać zgodnie z zasadami przedstawionymi w następujących normach i obowiązujących przepisach:
1. PN-IEC 61024-1: 2001, Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne wraz z poprawką do tej normy PN-IEC 61024-1:2002/ Ap1:2002
2. PN-IEC 61312-1:2001, Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym.
Zasady ogólne.
3. PN-IEC 61024-1-1:2001, Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych wraz z poprawką do tej normy PN-IEC 61024-1-1/Ap1:2002
4. PN-IEC 61024-1-2:2002, Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Przewodnik B- Projektowanie, montaż, konserwacja i sprawdzanie urządzeń piorunochronnych.
5. PN-EN 50164-1:2002 ( U ), Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS) Część 1:
Wymagania stawiane elementom połączeniowym.
6. PN-EN 50164-2:2003 ( U ), Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS) Część 2 Wymagania dotyczące przewodów i uziomów.
7. Ustawy
- Ustawa z dnia 07.07.1994r. Prawo budowlane ( Dz.U. nr 89, poz. 414, wraz z późniejszymi zmianami.
- Ustawa z dnia 03.04.1993r. o badaniach i certyfikacji ( Dz.U. nr 55,poz.250 wraz z późniejszymi zmianami).
8. Rozporządzenia
- Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14.12.1994r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie ( Dz. U nr 10/1995r.,poz.46 z późniejszymi zmianami
- Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26.09.1997r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy.
- Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 05.08.1998r.
w sprawie aprobat i kryteriów technicznych oraz jednostkowego stosowania wyrobów budowlanych ( Dz. U. nr 107, poz.679 ).
- Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 31.07.1998r.
w sprawie systemów oceny zgodności, wzoru deklaracji zgodności oraz sposobu znakowania wyrobów budowlanych, dopuszczonych do obrotu kryteriów
powszechnego stosowania kryteriów budownictwie ( Dz. kryteriów. Nr 113, poz.
728).
- Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24.07.1998r.
w sprawie określenia wykazu wyrobów budowlanych nie mających istotnego wpływu na spełnienie wymagań podstawowych oraz wytwarzanych i stosowanych wg uznanych zasad sztuki budowlanej ( Dz. U. nr 99, poz.637 ).
- Zarządzenie Dyrektora Polskiego Centrum Badań i Certyfikacji z dnia 20.05.1994r.
w sprawie ustalenia wykazu wyrobów podlegających obowiązkowi zgłoszenia do certyfikacji na znak bezpieczeństwa i oznakowania tym znakiem ( M.P.nr 39, poz.335 z późniejszymi zmianami ).
Rysunki
1. Projekt instalacji piorunochronnej budynku mieszkalnego.
