12
w w w . e l e k t r o . i n f o . p l
W
zakresie ochrony odgromowej
w chwili obecnej funkcjonują
normy krajowe, obowiązujące od bli-
sko trzydziestu lat, oraz normy mię-
dzynarodowe:
PN-86/E 05001/1 – „Ochrona odgro-
mowa obiektów budowlanych. Wy-
magania ogólne”,
PN-89/E 05001/3 – „Ochrona od-
gromowa obiektów budowlanych.
Ochrona obostrzona”,
PN-92/E 05001/4 – „Ochrona od-
gromowa obiektów budowlanych.
Ochrona specjalna”,
PN-IEC 61024-1-1:2001 – „Ochro-
na odgromowa obiektów budowla-
nych. Wymagania ogólne”,
PN-IEC 61024-1-1:2001 – „Ochro-
na odgromowa obiektów budow-
lanych. Wymagania ogólne. Wybór
poziomu ochrony dla urządzeń pio-
runowych”,
PN-IEC 61312-1:2001 – „Ochrona
przed piorunowym impulsem elek-
tromagnetycznym. Zasady ogólne”.
Należy zauważyć, że normy mię-
dzynarodowe stanowią pewne poro-
zumienie techniczne akceptowane
przez kraje Unii Europejskiej, a za-
tem uwzględniają różne uwarunko-
wania wynikające między innymi
z różnorodności klimatu, jaki wystę-
puje na ich terytorium.
Normy te zawierają tylko pewne
wskazania i, zgodnie z prawem obowią-
zującym w naszym kraju, nie są przezna-
czone do obowiązkowego stosowania.
W celu ułatwienia korzystania
z tych norm PKN wprowadził
„przewodnik” oznaczony PN-IEC
61024-1-2:2002 „Ochrona odgromo-
wa obiektów budowlanych. Część
1-2: zasady ogólne. Przewodnik-B
Projektowanie, montaż, konserwa-
cja i sprawdzenie urządzeń pioruno-
chronnych”, w którym zostały przed-
stawione szczegółowe zasady projek-
towania instalacji odgromowej obiek-
tów budowlanych.
Zarówno normy krajowe, jak
i międzynarodowe nie wyczerpują
wszystkich zagadnień związanych
z ochroną odgromową obiektów bu-
dowlanych. W zapisach norm krajo-
wych i międzynarodowych wystę-
pują dość znaczne różnice, mimo
że dotyczą tego samego problemu.
Przykładem może być podział na ro-
dzaje ochrony odgromowej według
PN-86/E 05003/1, w którym rozróżnia-
my następujące rodzaje ochrony:
ochronę podstawową,
ochronę obostrzoną,
ochronę specjalną.
Natomiast w normach międzynaro-
dowych konieczne jest oszacowanie
wymagań co do poziomu ochrony
(od I do IV) oraz ocena skuteczności
urządzeń piorunochronnych. W zależ-
ności od przyjętego poziomu ochro-
ny skuteczność urządzenia pioruno-
chronnego przedstawia tabela 1.
Norma ta wprowadziła nowe za-
sady wymiarowania urządzeń pio-
runochronnych (obok kątów a i od-
stępów d) - metody toczącej się kuli
o promieniu R, powiązanie a, d i R
z poziomem ochrony I, II, III i IV
i dodatkowo a z wysokością zwo-
dów h (rys. 1):
d = I/10, II/15, III/20, IV/25 m;
R = I/20, II/30, III/45, IV/60 m;
a = 25°(I/20, II/30, III/45, IV/60 m);
a = 35°
(II/20, III/30, IV/45 m);
a = 45° (III/ 20, IV/30 m);
a = 55° (IV/20 m).
Brak w nich jednoznacznego roz-
wiązania problemu ochrony odgro-
Poziom ochrony
I
II
III
IV
Skuteczność E
0,98
0,95
0,90
0,80
Tab. 1 Powiązanie skuteczności E urządzenia piorunochronnego z poziomami ochrony
Materiał
Norma
PN-86/E 05003-03
PN-IEC 61024-1-1:2001
stal ocynkowana
0,5
0,5
stal nierdzewna
-
miedź
0,5
aluminium
1,0
cynk
0,5
ołów
-
Tab. 2 Minimalne grubości blachy wykorzystywanej jako zwód poziomy niski [mm]
o c h r o n a o d g r o m o w a i p r z e p i ę c i o w a
normalizacja w zakresie
ochrony odgromowej obiektów
budowlanych
mgr inż. Julian Wiatr
Zgodnie z prawem obowiązującym w naszym kraju, stosowanie norm jest dobrowolne,
chyba że obowiązek ich stosowania został wprowadzony przez powołanie się na normy
w ustawach lub rozporządzeniach właściwych ministrów.
Rys. 1 Szkic zwodów projektowanych według metody toczącej się kuli (wg A. Sowa,
„Ochrona odgromowa i przepięciowa“)
Fot. 1 Instalacja odgromowa na dachu budynku biurowego - Tomasz P. Janyszka, DEHN
Polska
n r 5 / 2 0 0 4
13
w w w . e l e k t r o . i n f o . p l
mowej, który pozwoliłby na wyco-
fanie norm krajowych. Sytuacja ta
spowodowała, że PKN wydał oświad-
czenie zalecające stosowanie norm
ochrony odgromowej obiektów bu-
dowlanych zarówno krajowych, jak
i międzynarodowych. Zasadnicze
różnice norm polskich i międzynaro-
dowych zostały przedstawione w ta-
belach 1-6. Problem, jaki napotyka-
ją projektanci, polega na trafnym
wyborze zaleceń zapisanych w nor-
mach krajowych lub międzynarodo-
wych. Wprawdzie nie powinno się
stosować jednocześnie norm krajo-
wych i międzynarodowych, to jed-
nak w przypadku ochrony odgromo-
wej istnieje odstępstwo, które pole-
ga na przyjmowaniu bardziej krytycz-
nych wymagań z zapisu w normach
krajowych i międzynarodowych.
W przypadku braku zaleceń
sprecyzowanych w zakresie np. re-
zystancji uziemienia instalacji od-
gromowej, zasadnym wydaje się
zastosowanie zalecenia w zakresie
wymaganej przedstawionej przez
normy krajowe, w ścisłej korelacji
z wymaganiami norm międzynaro-
dowych (norma ta precyzuje waru-
nek minimalnej długości uziomu
otokowego uzależniony od rezy-
stywności gruntu i wybranego po-
ziomu ochrony).
Wiele kontrowersji budzi również
brak sprecyzowania w normach mię-
dzynarodowych ochrony odgromo-
wej obiektów zagrożonych wybu-
chem lub pożarem, co zmusza pro-
jektantów do stosowania norm krajo-
wych, w których wymagania dla tych
obiektów sprecyzowano bardzo szcze-
gółowo. Nałożenie na projektanta lub
właściciela obiektu obowiązku oceny
akceptowanej częstotliwości wyłado-
wań piorunowych w dany obiekt wy-
PN-86/05003-03
PN-IEC 61024-1-1:2001
Rodzaj ochrony
Oko siatki [m]
Poziom ochrony
Oko siatki [m]
podstawowa
20x20
IV
20x20
obostrzona
15x15
III
10x10
obiekt zagrożony wybuchem
10x10
II
10x10
zbiornik naziemny zagrożony
wybuchem
5x5
I
5x5
Tab. 3 Wymiary oka siatki zwodu poziomego w zależności od poziomu ochrony
PN-86/05003-03
PN-IEC 61024-1-1:2001
Rodzaj ochrony
Średnia odległość [m]
Poziom ochrony
Średnia odległość [m]
podstawowa
20
IV
25
obostrzona
15
III
20
obiekt zagrożony wybuchem
10
II
15
zbiornik naziemny zagrożony
wybuchem
10
I
10
Tab. 4 Średnie odległości miedzy przewodami odprowadzającymi w zależności od przyjętego poziomu ochrony
Ściana
PN-86/05003-03
PN-IEC 61024-1-1:2001
Materiał niepalny lub trudno palny
2 cm
ułożenie bezpośrednio na powierzchni ściany
Materiał łatwo palny
40 cm
ułożenie bezpośrednio na powierzchni ściany*
10 cm **
Odległość pomiędzy uchwytami
mocującymi przewód odprowadzający
wzdłuż ściany
1, 5 m
1,0 m
Tab. 5 Odległości przewodów odprowadzających od ścian obiektów budowlanych *) - wzrost temperatury przewodu odprowadzającego
przy przepływie prądu piorunowego nie jest groźny dla materiału ściany, **) - temperatura przewodu przekracza wartość dopusz-
czalną dla palnego materiału ściany
Rodzaj wyrobu
PN-86/05003-03
PN-IEC 61024-1-1:
2001
Stal bez pokrycia
Stal ocynkowana
druty
8,0
5,0*/6,0**
brak wymagań
taśmy
20x4
12,4 * lub 20x3
rury
20/2,9
15/2,75**
kształtowniki o
grubości ścianki
5,0
4,0**
Tab. 6 Najmniejsze wymiary elementów stosowanych na uziomy, *) - materiały na uziom
poziomy, **) - materiały na uziomy pionowe
daje się obarczeniem go zbyt dużą od-
powiedzialnością, ponieważ może on
mieć problem z oceną ewentualnych
zagrożeń. Sytuacja ta jednak zmusza
projektantów instalacji odgromowej
do bardzo precyzyjnej oceny szkód,
jakie mogą zaistnieć w wyniku bez-
pośrednich trafień pioruna w obiekt
budowlany.
W przypadku, gdy wymagany po-
ziom ochrony powinien być wyższy
niż przedstawiony w normach mię-
dzynarodowych, bardzo przydatne
jest zastosowanie metody toczącej się
kuli. Metoda ta pozwala na wprowa-
dzenie korekty rozmieszczenia zwo-
dów, tak by można było zachować
minimalne odległości od powierzch-
ni obiektów zagrożonych wybuchem
lub pożarem (szczegółowo opisana
w PN-IEC 61024 1-2).
Należy jednak pamiętać o tym,
że zagrożenie piorunowe dla obiek-
tów budowlanych pojawia się nie
tylko podczas bezpośredniego tra-
fienia pioruna w obiekt. Prądy po-
chodzące od wyładowań atmosfe-
rycznych mogą przedostawać się
do obiektu również przez linie za-
silające lub indukcję podczas wyła-
dowań pobliskich. Prądy te powo-
dują penetrowanie instalacji we-
wnętrznych budynku lub innego
obiektu budowlanego i silne znisz-
czenia, łącznie z inicjacją pożarów
lub wybuchów.
Podczas projektowania instala-
cji odgromowej zewnętrznej pamię-
tajmy również o właściwych odstę-
pach izolacyjnych, połączeniach wy-
równawczych oraz stosowaniu ogra-
niczników przepięć instalacji elek-
trycznej wewnątrz obiektu. Kom-
pletna ochrona obiektu budowla-
nego obejmuje ochronę odgromową
i przepięciową.
Fot. 2 Ochrona odgromowa urządzeń za-
instalowanych na dachu budyn-
ku biurowego, Tomasz P. Janyszka
DEHN Polska
n r 5 / 2 0 0 4