Молниезащита детского сада

Главное:

• Требования к защите от молнии распространяются на здания детских садов как на общественные здания с постоянным пребыванием людей.
• Этажность и площадь ДОУ сами по себе не определяют состав системы: решение принимают по нормативным требованиям и характеристикам конкретного объекта.
• При проектировании учитывают входы в группы, прогулочные площадки, веранды, другие места, где дети регулярно находятся рядом со зданием.
• Молниезащиту, токоотводы, заземляющее устройство проектируют как связанную систему с учётом конструкции строения и планировки территории.

Да, требования по молниезащите распространяются на здания детских садов. ДОУ относятся к общественным зданиям, а СП 118.13330.2022 «Общественные здания и сооружения» предусматривает устройство молниезащиты для объектов, входящих в область его применения.
Для зданий ДОУ сначала определяют требования к объекту по применяемой нормативной базе. По РД 34.21.122-87 рассчитывают категорию устройства молниезащиты и тип зоны защиты, по СО 153-34.21.122-2003 оценивают требуемую надёжность защиты. При проектировании по ГОСТ Р 59789-2021 класс системы молниезащиты выбирают на основании оценки риска. Одинаковые по планировке детские сады в разных регионах могут получить разную категорию защиты, хотя для большинства типовых строений ДОУ, как и для школ, по факту получается III категория с зоной защиты Б.

Физически детский сад может продолжать работать без молниезащиты, однако при отсутствии требуемой системы здание эксплуатируется с нарушением установленных требований к общественным зданиям. Если отсутствие молниезащиты выявит надзорный орган, учреждение может получить предписание об устранении нарушения.

На практике сначала нужно установить, действительно ли система отсутствует. Особенно это актуально для старых построек ДОУ, где проектная документация могла быть утрачена, часть элементов снята при ремонте, а отдельные металлические конструкции могут использоваться как естественные элементы молниеотвода.

Поэтому начинают с проверки проектной и исполнительной документации, обследования объекта. Инженер осматривает кровлю, фасады, проверяет наличие молниеприемников, токоотводов, заземляющего устройства, оценивает состояние сохранившихся элементов.
Если молниезащита не была предусмотрена либо существующая система не соответствует требованиям, разрабатывают проект, выполняют монтаж или доработку системы, после чего проводят измерения, оформляют исполнительную документацию.

Отдельного закона о защите от молнии для детских садов или постановления о молниеотводах в дошкольных учреждениях в российском законодательстве нет. Требования к устройству молниезащиты ДОУ складываются из нескольких документов, которые действуют для общественных зданий в целом, а не написаны специально под дошкольные учреждения. 
Основа расчёта и построения защиты — РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» и СО 153-34.21.122-2003, они определяют категории молниезащиты, зоны защиты, требования к молниеприёмникам, токоотводам, заземлению по традиционной методике. Параллельно применяется ГОСТ Р 59789-2021, вступивший в силу с 1 марта 2022 года: он охватывает проектирование, монтаж, проверку, эксплуатацию систем молниезащиты, включая защиту людей от напряжений прикосновения и шага — параметр, важный для здания с прогулочной территорией.

РД 34.21.122-87 задаёт общий подход к категорированию объектов, построению зон защиты: по этому документу определяют, какой категории соответствует конкретное сооружение, рассчитывают геометрию молниеприёмников. СО 153-34.21.122-2003 детализирует те же принципы применительно к современной практике проектирования, остаётся основным рабочим документом для расчёта традиционных, пассивных систем — стержневых и тросовых молниеотводов, молниеприёмных сеток. Оба документа регулируют внешнюю молниезащиту: приём разряда, отвод тока к заземлению, расчёт зоны, в которую должны попадать все части строения.

Кроме внешней защиты от молнии, которая принимает прямой удар и отводит ток в землю, для объекта предусматривают внутреннюю защиту — систему уравнивания потенциалов и устройства защиты от импульсных перенапряжений, которые устанавливают в электрощитах. Внешняя система не защищает электрооборудование внутри здания от перенапряжений, возникающих при ударе молнии в линию электропередачи или связи неподалёку: для этого нужна отдельная внутренняя защита, оба вида рассматриваются как взаимодополняющие элементы одной системы.

Типовое здание детского сада обычно имеет один-три этажа, но при этом занимает значительную площадь кровли — по такой планировке строится большинство ДОУ, спроектированных по типовым сериям. Из-за этого для детских садов чаще выбирают не один высокий молниеприёмник, закрывающий строение сверху, а систему, распределённую по всей поверхности крыши: молниеприёмную сетку, несколько стержневых молниеотводов или их сочетание. Малая высота здания сама по себе не упрощает задачу, она означает, что защищать нужно протяжённую горизонтальную поверхность, а не компактный объём.

Для большинства строений ДОУ характерна плоская или малоуклонная кровля, а вместе с ней — набор элементов, которые требуют отдельного учёта: парапеты, вентиляционные выходы, антенны, другое инженерное оборудование. Каждый из них выступает над поверхностью крыши и способен нарушить рассчитанную зону защиты, если его не включить в проект отдельно. Поэтому молниезащита кровли детского сада строится не как защита одной лишь плоскости, а как защита всей совокупности элементов, которые на ней расположены, включая металлические конструкции, которые при определённых условиях можно использовать как естественные части системы.

Подробнее принципы построения такой защиты разобраны на странице «Молниезащита плоской кровли».

Здание детского сада обычно имеет несколько отдельных входов — по числу групп, а не один общий вестибюль, как в школе. К этому добавляются окна первого этажа, расположенные на уровне доступа ребёнка, участки фасада, вплотную примыкающие к территории, где дети находятся ежедневно. Эта особенность влияет прежде всего на трассировку токоотводов: маршруты по фасаду выбирают так, чтобы обойти входные группы и окна, а не прокладывать проводник по кратчайшему пути без учёта расположения этих зон.

В отличие от школьного двора, территория детского сада почти полностью занята прогулочными зонами: игровыми площадками, дорожками, верандами при группах, местами, где родители ждут детей у входа. При размещении элементов защиты от удара молнии в здании детского сада эти участки учитывают наравне с самим сооружением — токоотводы и заземлители стараются выводить в стороне от площадок, дорожек, а не там, где детям удобнее всего пройти или задержаться. Задача не сводится к тому, чтобы провести проводник кратчайшим путём: система должна оставаться безопасной с учётом того, как территория фактически используется в течение дня.

Количество токоотводов определяют расчетом, а не берут по общему правилу для всех зданий ДОУ. На результат влияют категория молниезащиты, периметр здания, тип молниеприемной системы, возможность использовать металлические конструкции сооружения как естественные токоотводящие элементы. Чем протяженнее периметр, выше категория защиты, тем больше точек отвода тока закладывают в проект — распределение тока по нескольким путям снижает нагрузку на каждый отдельный проводник, повышает надежность всей системы.

Токоотводы располагают равномерно по периметру здания, а не сосредотачивают в одном удобном для монтажа месте: такое распределение нужно, чтобы ток молнии стекал в грунт по нескольким параллельным путям, а не концентрировался на одном участке фасада. Кратчайший маршрут от молниеприёмника до земли при этом не единственный критерий выбора трассы — если он проходит через окно или зону с постоянным присутствием детей, проводник переносят на соседний, менее задействованный участок, даже если это удлиняет его.

При выборе конкретной трассы учитывают расположение входов, окон первого этажа, о которых шла речь выше: проводник стараются вести по глухим участкам стены, обходя двери, оконные проёмы. Доступные части токоотвода — на высоте, где до проводника можно дотянуться рукой — не располагают в местах, где дети регулярно находятся или проходят. Если обойти такой участок не позволяет конфигурация строения, проводник на доступной высоте, обычно до трёх метров от земли, закрывают изоляционным коробом или прокладывают в защитной оболочке. Это снижает риск случайного контакта и одновременно защищает сам токоотвод от механических повреждений при уборке территории или обслуживании фасада.

Заземляющее устройство принимает ток от токоотводов, обеспечивает его растекание в грунте. Его конфигурацию, места подключения определяют вместе со схемой внешней молниезащиты, поэтому расположение заземления нельзя рассматривать отдельно от токоотводов, планировки территории детского сада.

Для ДОУ особое значение имеют участки возле входов в группы, прогулочных площадок, веранд, дорожек вдоль стен. При прохождении тока молнии в грунте вблизи заземлителя возникают разности потенциалов, связанные с напряжением шага и прикосновения. Поэтому точки подключения токоотводов и элементы заземляющего устройства размещают с учётом мест, где дети и взрослые регулярно находятся или проходят.

На существующем объекте сначала проверяют имеющееся заземление: его конструкцию, состояние соединений, а также возможность использования в составе системы. Если здание реконструировалось или территория вокруг него менялась, прежнее расположение элементов дополнительно сопоставляют с фактическими входами, дорожками и игровыми зонами.

ГОСТ Р 59789-2021 в общем случае предусматривает объединение заземления системы молниезащиты с заземляющими устройствами электроснабжения и других инженерных систем при соблюдении установленных требований. Такое решение помогает выравнивать потенциалы между проводящими частями строения. Конкретную схему объединения определяют в проекте с учётом существующего заземления и электрической системы ДОУ.
После монтажа или реконструкции проверяют электрическую непрерывность соединений и измеряют параметры заземляющего устройства. Результаты фиксируют в исполнительной документации.

Молниезащита детского сада требует расчёт под каждый конкретный объект: типового решения для всех ДОУ не существует, поскольку на итоговую схему влияет совокупность параметров строения и территории.

Для расчёта используют:

• размеры здания, высоту отдельных частей;
• план и конструкцию кровли;
• материал кровельного покрытия;
• конструктивную схему здания;
• расположение вентиляции, другого оборудования на крыше;
• сведения о существующих молниеотводах и заземлении;
• расположение входов, окон, основных элементов фасада;
• план территории с прогулочными площадками, верандами, дорожками.

Для действующего детского сада дополнительно изучают имеющуюся проектную и исполнительную документацию.

Зону защиты строят одним из принятых методов: защитного угла, катящейся сферы или сетки либо их сочетанием, если конфигурация кровли неоднородна. Выбор метода зависит от геометрии сооружения: для протяженной плоской кровли детского сада чаще применяют сетку, для отдельного оборудования или выступающих участков — защитный угол или катящуюся сферу. После построения зоны проверяют, что в неё попадают вся кровля, парапеты, другие выступающие конструкции, а также вентиляционное и прочее оборудование. Если какой-то элемент выходит за расчетные границы, добавляют молниеприемник или корректируют схему.

После того как зона защиты подтверждена, определяют количество и расположение токоотводов — по периметру строения, с учетом категории защиты, возможности использовать естественные проводящие элементы конструкции. Трассы прокладывают в обход входов, окон первого этажа, о чём говорилось выше. Далее рассчитывают заземляющее устройство: количество, расположение электродов подбирают под параметры грунта и требуемое сопротивление растеканию тока, одновременно проверяя, что заземлители не попадают в зону активного использования территории — на игровые площадки, подходы к зданию. Финальный этап — проверка всей схемы в комплексе: зона защиты, токоотводы, заземление рассматриваются как единая система, а не как отдельные, не связанные друг с другом расчёты.

Проект молниезащиты детского сада переводит результаты расчётов в конкретные решения для монтажа. В документации фиксируют расположение элементов системы, их привязку к конструкциям здания, способы крепления и соединения, а также перечень оборудования, материалов.

На плане кровли показывают молниеприемную часть: сетку, стержневые молниеприемники или мачты, трассы проводников, места перехода к токоотводам. Если применяются отдельные молниеприемники, на чертеже или в расчётной части приводят зоны защиты, подтверждающие, что кровля, а также расположенное на ней оборудование находятся в защищаемом объёме.

На фасадах указывают трассы токоотводов, их привязку к входам, окнам, другим элементам строения. Для ДОУ эти чертежи позволяют заранее проверить, не проходит ли проводник через входную группу или участок фасада, непосредственно примыкающий к прогулочной территории.

Отдельной схемой показывают заземляющее устройство и точки подключения токоотводов. В проект также включают характерные узлы крепления проводников, соединений и защиты доступных участков.

Спецификация объединяет все предусмотренные проектом молниеприёмники, проводники, держатели, соединители, элементы заземления, другие комплектующие. По ней определяют объём материалов для монтажа и подготовки сметы.

Таким образом, готовый проект защиты от молнии детского сада включает планы, схемы системы, расчётную часть, монтажные узлы, спецификацию. Для существующего объекта в документации также отражают элементы прежней системы, которые после обследования допускается сохранить и использовать.

В проекте молниезащиты плоской крыши детского сада основным рабочим чертежом становится план кровли. На нём показывают границы крыши, парапетов, расположение молниеприемной системы, вентиляционные выходы, другое инженерное оборудование, а также трассы проводников и точки подключения токоотводов.

Если на кровле применяется молниеприемная сетка, её раскладку привязывают к геометрии крыши и надстройкам. Оборудование, выступающее над поверхностью, проверяют отдельно: при необходимости рядом предусматривают стержневые молниеприемники или мачты.

Металлические парапеты, другие конструкции на плане обозначают с учётом их роли в системе. Если они используются как естественные элементы системы защиты от молнии, в проекте предусматривают соответствующие соединения и узлы, обеспечивающие электрическую непрерывность.

Такой чертёж позволяет ещё до монтажа связать молниезащиту кровли детского сада с реальным расположением оборудования и конструкцией крыши.

Систему защиты от молнии детского сада проверяют регулярно, а не только по предписанию или после явного повреждения: нарушение может возникнуть в скрытом соединении, даже если молниеприемник выглядит исправным.

При плановой проверке осматривают молниеприемники, токоотводы, парапет, если он используется как естественный элемент системы, — ищут коррозию, повреждения, ослабленные крепления. Отдельно проверяют соединения между элементами: со временем контакт нарушается из-за температурных деформаций и снеговой нагрузки на кровле, именно это чаще снижает эффективность защиты, а не разрушение самого проводника. Обязательный этап — измерение сопротивления заземления для каждой точки, с фиксацией результата в исполнительной документации.

Внеплановую проверку проводят после ремонта кровли, монтажа нового оборудования или реконструкции строения: новая антенна, вентиляционная установка или замена покрытия способны нарушить молниеприёмную сетку или вывести оборудование за пределы зоны защиты.
Результаты каждой проверки оформляют документально: акт осмотра, протокол измерения заземления, при необходимости техническое заключение. Этот пакет пригодится и как основание для последующего обращения за финансированием ремонта.

Нужна ли молниезащита каждому детскому саду?
Да, ДОУ относится к общественным зданиям с постоянным пребыванием людей, поэтому требования распространяются на него независимо от этажности или площади. Конкретное решение по составу системы принимают по расчёту для объекта.

Какими нормативными документами регламентируется молниезащита ДОУ?
Основные документы — РД 34.21.122-87, СО 153-34.21.122-2003 и ГОСТ Р 59789-2021. Они определяют категории защиты, методы построения зон, требования к монтажу, действуя для общественных зданий в целом, а не только для детских садов.

Есть ли отдельный закон или постановление о молниеотводах в дошкольных учреждениях?
Нет, отдельного документа именно про детские сады не существует. Обязательность защиты от молнии вытекает из статуса строения как объекта общественного назначения и требований СП 118.13330.2022.

Можно ли прокладывать токоотвод рядом со входом или игровой площадкой?
По возможности этого избегают: трассу выбирают в стороне от таких зон. Если обойти расположение не удаётся, участок проводника защищают изоляционным коробом на доступной высоте.

Нужно ли защищать вентиляционное оборудование на кровле?
Да, если оно выступает за пределы зоны защиты других молниеприёмников — тогда для него предусматривают дополнительную защиту или корректируют расположение существующей системы.

Как проверить существующую молниезащиту детского сада?
Начинают с визуального осмотра молниеприёмников и токоотводов, проверки соединений и измерения сопротивления заземления. Результаты фиксируют в акте осмотра и протоколе измерений.

Что входит в проект молниезащиты ДОУ?
Исходные данные, план кровли с размещением молниеприёмников, зоны защиты, схема токоотводов и заземления, узлы крепления, спецификация оборудования, расчёты, на основании которых приняты решения.