Hromosvody: kompletní průvodce systémy ochrany před bleskem

Hromosvody: kompletní průvodce systémy ochrany před bleskem

Hromosvod (bleskosvod) chrání stavbu před účinky atmosférických výbojů. Správně navržený systém svede bleskový proud bezpečně do země a ochrání budovu, její vybavení i osoby uvnitř. Tenhle článek pokrývá typy hromosvodů, komponenty systému, používané materiály, platné normy i pravidla pro revize.

Co je hromosvod a jak funguje

Systém ochrany před bleskem (LPS) - z anglického Lightning Protection System - má jednu úlohu: vytvořit umělou vodivou cestu, která přijme bleskový výboj a odvede ho do země. Blesk zachytí jímací soustava na střeše, po svodech na fasádě se proud svede dolů a přes uzemňovací soustavu odteče do země.

Princip je jednoduchý - blesk si vždy vybere cestu nejmenšího odporu. Hromosvod tuhle cestu cíleně vytváří, takže výboj projde připravenou trasou místo aby poškodil střechu, elektroinstalaci nebo elektroniku v budově.

Blesk přenáší proudy v řádu desítek až stovek kiloampérů a podle ČSN EN 62305-1 se špičkové hodnoty pohybují od 3 kA do 200 kA. Takový proud dokáže roztavit kov, zapálit hořlavé materiály a roztrhat zdivo okamžitým odpařením vlhkosti.

Ochrana se dělí na vnější (samotný hromosvod, tedy jímače, svody a zemniče) a vnitřní (vyrovnání potenciálů, svodiče přepětí). Povinnost zřídit hromosvod vyplývá z posouzení rizika podle ČSN EN 62305-2 - takže nejdřív analýza, pak projekt.

Typy hromosvodů a jímacích soustav

Norma ČSN EN 62305-3 definuje tři metody návrhu jímací soustavy: metodu valící se koule, metodu ochranného úhlu a metodu mřížové soustavy. V praxi se z nich odvozuje několik konkrétních provedení.

Tyčový jímač

Nejznámější typ hromosvodu - plná ocelová nebo měděná tyč vztyčená svisle na nejvyšším bodě stavby. Ochranný prostor má tvar kužele s vrcholem na špici tyče a velikost ochranného úhlu závisí na třídě LPS a výšce jímače.

Tyčové jímače se používají na sedlových i plochých střechách, na komínech, anténních stožárech a dalších vystupujících prvcích. Běžné délky jsou 1 až 2,5 m, speciální provedení pro průmyslové objekty dosahují až 25 m.

Hřebenové vedení

U šikmých střech se jímací vedení vede podél hřebene. Hřebenový hromosvod tvoří vodič upevněný na hřebeni pomocí podpěr vedení, doplněný o tyčové jímače na koncích hřebene a na vystupujících prvcích. Nejběžnější řešení pro sedlové a valbové střechy rodinných domů.

Mřížová soustava

Na plochých střechách se používá mřížová jímací soustava - síť vodičů položená na střeše. Velikost ok mříže závisí na třídě LPS, od 5 × 5 m u LPS I po 20 × 20 m u LPS IV (viz tabulka níže). Typické použití: ploché střechy obchodních center, skladů a průmyslových hal.

Oddálený (izolovaný) hromosvod

Oddálený hromosvod je fyzicky oddělen od chráněné stavby, buď jako stožárový (samostatný stožár vedle budovy) nebo závěsný (lano napnuté mezi dvěma stožáry nad budovou). Používá se tam, kde nelze hromosvod umístit přímo na stavbu, a taky u objektů s hořlavou střechou.

Aktivní jímač (ESE)

Aktivní jímač (systém s včasnou emisí výboje, označovaný jako ESE nebo PDA) má podle výrobců vytvářet elektrický potenciál a aktivně přitahovat bleskový výboj. V odborné komunitě je jeho účinnost sporná - platná norma ČSN EN 62305 s aktivními jímači výslovně nepočítá. Některé země je uznávají (Francie, Španělsko), v ČR je ale nelze považovat za náhradu klasického systému. Pokud se pro aktivní jímač rozhodnete, ověřte si jeho uznání s projektantem a revizním technikem.

Hlavní komponenty systému ochrany před bleskem

Každý hromosvod se skládá ze tří částí: jímací soustavy, soustavy svodů a uzemňovací soustavy, plus spojovací a upevňovací prvky. Všechny součásti musí splňovat normy řady ČSN EN 62561 a ČSN EN 50164.

Jímací soustava

Jímací soustava zachycuje bleskový výboj. Tvoří ji:

• Jímací tyče - svislé tyče z oceli nebo mědi, typicky Ø 16 mm, délka 1 až 2,5 m
• Jímací vedení - vodorovné vodiče (drát Ø 8 mm) na hřebeni a ploché střeše
• Podpěry a držáky vedení - zajišťují vedení na střeše v předepsaných vzdálenostech, obvykle po 0,8 až 1 m
• Držáky jímacích tyčí - pro uchycení na hřeben, komín nebo stěnu

Soustava svodů

Svody propojují jímací soustavu s uzemněním a vedou se svisle po vnějších stěnách budovy od střechy k zemi. Podle ČSN EN 62305-3 musí mít každý objekt minimálně dva svody rozmístěné rovnoměrně po obvodu, přednostně na rozích budovy - jeden svod nestačí. Typická vzdálenost mezi svody je 10 až 20 m podle třídy ochrany.

• Svodový drát - nejčastěji Ø 8 mm nebo pásek 30 × 4 mm
• Podpěry svodů na stěnu - nerezové nebo pozinkované
• Zkušební svorka - ve výšce cca 1,5 až 2 m nad terénem, umožňuje odpojit svod od zemniče při měření

Uzemňovací soustava (zemniče)

Zemniče odvádějí bleskový proud do země a zemní odpor celé soustavy by měl být nižší než 10 Ω. Když je vyšší, systém nefunguje spolehlivě.

• Základový zemnič - zemnící pásovina uložená v základech stavby, nejlepší řešení u novostaveb
• Obvodový zemnič - pásovina uložená v zemi po obvodu budovy, hloubka min. 0,5 m
• Tyčový zemnič - svislá tyč zaražená do země, obvykle 1,5 až 3 m, lze nastavovat
• Zemnící deska - plochý vodivý prvek uložený v zemi

Svorky a spojovací materiál

Spolehlivé spoje jsou pro funkci hromosvodu zásadní, protože každá svorka musí přenést bleskový proud bez poškození.

• Křížové svorky - pro spojení dvou vodičů v místě křížení
• Připojovací svorky - pro napojení svodu na jímač nebo zemnič
• Svorky na okapy a potrubí - pro vyrovnání potenciálu kovových částí budovy
• Zkušební svorky - pro odpojení svodu od zemniče při revizním měření
• Betonové podstavce - závaží pro uchycení vedení na ploché střeše bez vrtání
• Ochranné trubky - chrání svody v místech s rizikem mechanického poškození

Materiály pro hromosvody

Výběr materiálu ovlivňuje životnost systému, odolnost proti korozi i cenu. Pro hromosvody se používají čtyři materiály:

Pozinkovaná ocel (FeZn)

Nejrozšířenější materiál pro hromosvody v ČR - pozinkovaný drát Ø 8 mm je standardní volba pro jímací vedení i svody na rodinných domech. V agresivním prostředí (blízkost moře, chemický průmysl) ale zinkový povlak degraduje rychleji, takže je lepší sáhnout po něčem odolnějším.

Měď (Cu)

Měď má vynikající elektrickou vodivost a vydrží desítky let bez údržby. Hodí se pro náročná prostředí a tam, kde záleží na estetice - měděný hromosvod časem získá charakteristickou patinu. Nevýhodou je vyšší cena a riziko krádeže.

Hliníková slitina AlMgSi

Hliník je lehký, snadno zpracovatelný a odolný proti korozi, ale používá se výhradně pro nadzemní části systému - jímací soustavu a svody. Pro zemniče a části vedené pod úrovní terénu se hliník nesmí používat, protože v půdním prostředí podléhá elektrochemické korozi.

Nerezová ocel

Nerez má nejvyšší odolnost proti korozi i chemickým vlivům a rozlišují se dva typy: V2A pro nadzemní části a V4A (materiál 1.4571) pro části uložené v zemi. Dobře se uplatní u průmyslových objektů, chemiček nebo přímořských lokalit a dá se kombinovat se všemi ostatními materiály bez rizika galvanické koroze.

Kombinace materiálů a galvanická koroze

Při kombinování různých kovů v jednom systému hrozí vznik galvanického článku, který způsobuje korozi méně ušlechtilého kovu. Platí tato pravidla:

• Pozinkovaná ocel se smí kombinovat s nerezem, AlMgSi a cínem
• Měď se smí kombinovat pouze s nerezem a cínem
• Měď + pozinkovaná ocel: nelze - měď způsobí rychlou korozi pozinku
• Měď + hliník: nelze - hliník bude korodovat

Pokud se v systému setkává měděný a pozinkovaný prvek (třeba měděný okapový svod a pozinkovaný zemnič), musí být mezi nimi bimetalický přechod nebo nerezová přechodová svorka - jinak to za pár let zkoroduje.

Normy a legislativa

Ochrana před bleskem se v ČR řídí souborem norem ČSN EN 62305, který nahradil starší ČSN 34 1390 (souběžná platnost skončila 1. února 2009). Soubor má čtyři části:

• ČSN EN 62305-1 - obecné principy ochrany před bleskem
• ČSN EN 62305-2 - řízení rizika, tady se rozhodne, jestli hromosvod vůbec potřebujete
• ČSN EN 62305-3 - hmotné škody na stavbách a ohrožení života, návrh vnější a vnitřní ochrany
• ČSN EN 62305-4 - elektrické a elektronické systémy ve stavbách, ochrana proti přepětí

Součástky pro hromosvody musí splňovat požadavky řady norem ČSN EN 50164, která definuje materiálové, mechanické a elektrické požadavky na jednotlivé komponenty.

Třídy ochrany LPS (I až IV)

Norma definuje čtyři třídy systému ochrany před bleskem. Čím nižší číslo, tím přísnější požadavky a vyšší účinnost:

Třída LPS se určuje analýzou rizika podle ČSN EN 62305-2, která zohledňuje polohu objektu, typ konstrukce, obsah budovy, počet osob a další faktory. Pro většinu rodinných domů vychází třída LPS III nebo IV.

Návrh a montáž: na co si dát pozor

Návrh systému ochrany před bleskem musí provést oprávněný projektant na základě analýzy rizika, ale základní zásady je dobrý znát:

1. Minimálně dva svody na každý objekt, rozmístěné rovnoměrně po obvodu
2. Svody vést co nejpříměji - bez zbytečných ohybů a smyček, které zvyšují impedanci
3. Jímací tyče musí převyšovat chráněný prostor minimálně o 0,5 m
4. Zkušební svorku umístit na každý svod ve výšce cca 1,5 až 2 m nad terénem
5. Všechny kovové konstrukce (okapy, zábradlí, anténní stožáry, ventilace) propojit s hromosvodní soustavou pro vyrovnání potenciálů
6. Svody na dřevěných fasádách vést s odstupem nebo použít podložky
7. U novostaveb instalovat základový zemnič ještě před betonáží základů

U starších staveb, kde nebyl zemnič instalován v základech, se používá obvodový zemnič - zemnící pásovina uložená v zemi kolem objektu v hloubce minimálně 0,5 m.

Revize a údržba hromosvodu

Pravidelná revize hromosvodu je nutná pro zachování funkčnosti systému a bez platné revizní zprávy nemusí pojišťovna uznat škodu způsobenou bleskem. Revizi smí provádět pouze revizní technik s oprávněním od Technické inspekce České republiky.

Typy revizí

• Výchozí revize - před uvedením nového nebo rekonstruovaného systému do provozu
• Pravidelná (periodická) revize - v intervalech daných třídou ochrany
• Mimořádná revize - po zásahu bleskem, po stavebních úpravách nebo po zjištěném poškození

Lhůty pravidelných revizí

Co se při revizi kontroluje

• Stav všech spojů a svorek (koroze, mechanické poškození)
• Celistvost jímacího vedení a svodů
• Měření zemního odporu uzemňovací soustavy (požadavek < 10 Ω)
• Kontrola vyrovnání potenciálů
• Ověření, zda stavební úpravy nezměnily podmínky ochrany

Údržba

Mezi revizemi je vhodné provádět vlastní vizuální kontrolu - zkontrolujte, jestli nejsou svody mechanicky poškozené, svorky uvolněné nebo podpěry vedení upadlé. Po silných bouřkách věnujte stavu hromosvodu zvláštní pozornost, protože i pár minut kontroly může ušetřit velký problémy.

Shrnutí

Před pořízením hromosvodu nechte zpracovat analýzu rizika podle ČSN EN 62305-2, která určí, jestli je ochrana nutná a v jaké třídě. Na základě třídy ochrany projektant navrhne jímací soustavu, počet a rozmístění svodů a typ uzemnění. Při výběru materiálu zvažte prostředí: pro běžné objekty vystačí pozinkovaná ocel, v agresivním prostředí sáhněte po nerezu nebo mědi. Nezapomeňte na pravidelné revize - u tříd I a II každé dva roky, u tříd III a IV každé čtyři roky.

Kompletní sortiment hromosvodového materiálu, od jímacích tyčí přes svorky a podpěry vedení až po zemnící materiál, najdete na Argos.cz.