Як виконати блискавкозахист церкви чи храму?

   Мало-хто замислюється про перевірку  системи блискавкозахисту на побудованих раніше церквах, особливо якщо вони побудовані давно. А при будівництві нового храму про неї часто забувають. Проте про загоряння церков, викликаних попаданням блискавки, відомо здавна.

   Проблема захисту від блискавок храмів не є чисто сучасним явищем і має свою історичну ретроспективу. З літописів відомо, що перша така система була застосована при будівництві Єрусалимського храму в Х столітті до н.е., при якому дах храму з позолоченої бронзи через водостічні труби з’єднувалася з великими металевими ємностями, закопаними в землю. Пізніше застосування штирових блискавкозахисних систем, в тому числі і для захисту культових споруд, належать Бенджаміну Франкліну (1752 р. США).

  Як показала практика, ті церкви, на яких була правильно встановлена система блискавкозахисту в подальшому не страждали від ударів блискавки. Наприклад, у Києво-Печерській Лаврі після кількох пожеж, викликаних блискавкою в 2007 і 2008 роках на багатьох будівлях встановлена система зовнішнього блискавкозахисту.

    Останнім часом помітна зміна підходу до питання блискавкозахисту.

   Якщо раніше до захисту храму ставилися як до звичайного спорудження, які можуть застосовуватися до III, а то і IV категорії захисту, та й то за залишковим принципом (застосовувалися матеріали з чорної сталі, а монтаж виконувався за принципом аби-як, щоб швидше). Не дивно, що через кілька років система блискавкозахисту ставала непридатною, її елементи висіли обривками на куполах і стінах.

   Зараз же до захисту церкви підходять більш серйозно, як до культового спорудження, що має високу духовну та історичну цінність.

   При цьому важливе значення відводиться правильності виконання, високій надійності і довговічності системи блискавкозахисту, а також збереженню архітектурного стилю. Правильність виконання робіт підтверджується проектом. А довговічність і надійність грозозахисту забезпечується застосуванням якісних матеріалів, які мають сертифікати та висновки про відповідність, термін служби їх в рази більший ніж незахищені сталеві матеріали, що застосовувалися раніше в цілях економії.

То як правильно захистити таку споруду від ударів блискавки?
   Практично всі культові споруди вважаються найбільш складними з архітектурно-будівельної точки зору об’єктами:

– в таких будівлях, як правило, є куполи, хрести, півмісяці, флюгери, статуї та інші геральдичні композиції, що ускладнює проектований захист;

– як правило, дані споруди визнані предметами історико художньої цінності і охороняються церквою і державою.

  Використання хреста, півмісяця і символів інших конфесій на шпилі храму в ролі блискавкоприймача можливо якщо:

– культовий предмет є провідним або ж виготовлений з металу;

– відповідає таким умовам: застосовується сталь (товщина стінки cталі від 4 мм, а загальна cічення від 50 мм2).

  Щоб грамотно спроектувати систему зовнішнього блискавкозахисту, фахівці виконують струмовідводи від хрестів (або від підтримуючих їх металоконструкцій) до заземлювального пристрою.

   Крім того, відповідно до ДСТУ, необхідно визначити зони захисту від можливих ударів блискавки, щоб перевірити чи повністю обсяг споруди захищений таким природним блискавкоприймачем. У разі недостатності захисної зони вирішується питання додаткової установки блискавкоприймальних щогл, або використання блискавкоприймальної сітки на куполі храму. Захисні зони визначаються за методом «захисного кута» ( відповідно до р. 5.2 та додатку Е.5.2  ДСТУ EN 62305-3-2012 та р.7.7 ДСТУ Б В.2.5-38:2008). Якщо храм є багатокупольним, то по кожному куполу визначається свій блискавкоприймач.

   Як природні блискавкоприймачі можуть також використовуватися і інші частини культової будівлі, наприклад, покрівля куполів і даху храму, виконані, як правило, з металу. При цьому необхідно дотримання таких факторів:

– виконання довгострокової електричної безперервності (контакту) між елементами покрівлі;

– забезпечення нормативів щодо товщини металу покрівлі (для заліза не менше 4-х мм, для інших матеріалів ще більше);

допустима мінімальна товщина покрівлі 0,5 мм, якщо немає прямої загрози загоряння простору під покрівлею і пропалювання даху;

 Для дерев’яних храмів, що мають струмонепровідних хрести і куполи, блискавкоприймачі виконуються у вигляді штирьової конструкції, закріпленої на хресті за допомогою ізолюючих кріплень або скоб, рідше у вигляді окремо розташованих щоглових блискавкозахисних систем.

Рішення про струмовідводих

   Від кожного блискавкоприймача до заземлювача повинно йти як мінімум два струмовідводи. Для найбільш рівномірного розтікання струму блискавки рекомендується робити рівномірно розташовану по периметру, як правило, по кутах будівель, струмовідвідну систему. Для храмів, що мають вогнетривкі стіни, струмовідводи кріпляться прямо по них (можна під штукатурку), а також використовуються природні струмовідводи у вигляді кістяка металоконструкцій будівель із збірного або монолітного залізобетону. Мінімальні перерізи для струмовівдводів         – 50мм2 (оцинкова сталь, мідь).

   Для займистих конструкцій храмів струмовідводи кріпляться на ізоляторах, або на металевих скобах, забитих в стіни будівлі на відстані від поверхні не менше 0,1 м. В межах доступності по висоті від дотику людини струмовідводи слід ізолювати.

Рішення щодо заземлення

   Заземлення для культових споруд виконується, як правило, за схемами, призначеними і для звичайних цивільних споруд: у вигляді замкнутого контуру на глибині не менше 0,5 м і на відстані не менше 1 м від периметра будівлі, опір заземлення при цьому не повинен перевищувати 10 Ом. Однак розрахунки показують, що навіть заземлення, виконане за нормами, дає «напругу кроку», при питомому опорі ґрунту від 500 до 1000 Ом * м, що перевищує 50 кВ, при силі струму блискавки 30 кА. Для місць великого скупчення людей, якими є церкви і храми, це викликає небезпеку ураження струмом, в тому числі і від дотику до неізольованих частин струмовідводів. Тому, на відстані 3 м від стін будівлі, по периметру, в зоні розміщення заземлюючого контуру рекомендується виконувати захисне покриття з асфальту, гравію або іншого діелектричного матеріалу. Для найбільш надійного заземлення можна використовувати глибинні заземлювачі на основі збірних модульних систем з ізольованими струмовідводами. Для забезпечення безпеки прихожан і служителів культу від діючих електроустановок використовується захисне заземлення і система зрівнювання потенціалів.

   Крім організації систем зовнішнього блискавкозахисту храму, не варто забувати і про забезпечення внутрішніх блискавкозахисних систем -ПЗІП. Тому що вихід з ладу системи електропостачання призводить до зупинки систем життєзабезпечення, таких як системи пожежогасіння та сигналізації, вентиляції та кондиціонування і т.п.

   Підсумовуючи, можна сказати, що завдання проектування системи блискавкозахисту для культових будівель різної складності не є настільки складним, як може здатися на перший погляд. Більшість прийомів – аналогічні до тих, що застосовуються при захисті звичайний об’єктів. Однак необхідно враховувати естетичні вимоги та, навіть в обмежених умовах з цього приводу, – забезпечити максимальний захист будівлі на довгий час.