Молниезащита школы

Главное:

• молниезащита обязательна для школьных и дошкольных зданий как для объектов общественного назначения;
• этажность, форма кровли или возраст строения сами по себе не отменяют требование — решение принимается по нормативам и характеристикам объекта;
• для школы важна не только защита конструкций, но и снижение риска поражения детей и персонала;
• при отсутствии системы или предписании порядок действий начинается с обследования строения, проверки документации, а не с закупки оборудования.

Школы относятся к общественным зданиям, поэтому требования по молниезащите распространяются на них так же, как на другие объекты общественного назначения. Общественное здание с постоянным пребыванием людей входит в эту категорию независимо от этажности: защита одноэтажных дошкольных строений и высоких школьных корпусов регулируется одними и теми же нормами, разница только в конкретных технических решениях.

Форма крыши, материал кровли или число этажей сами по себе не являются основанием считать систему ненужной. Решение о составе, устройстве молниезащиты принимается по совокупности характеристик строения и требований действующих норм. Основной документ здесь — СП 118.13330.2022 «Общественные здания и сооружения»: школы и дошкольные учреждения входят в его область применения, а пункт 8.22 напрямую посвящён защите от удара молнии. Отсюда общий принцип, который снимает вопрос «нужен ли закон, обязывающий ставить молниезащиту в школе»: обязательность вытекает не из отдельного акта про школы, а из статуса здания как объекта общественного назначения с соответствующими нормативными требованиями.

Здание постройки 1960–1980-х годов нередко не имеет проектной документации по молниезащите, а видимых молниеприёмников на крыше нет. При этом на кровле часто присутствуют металлические элементы — вентиляционные короба, ограждения, антенны, — которые ошибочно принимают за систему защиты.

Возраст строения не закрывает вопрос о необходимости защиты от молнии. Отсутствие документации означает, что систему нужно проектировать заново, а не что она когда-то была и её можно не восстанавливать. Первый шаг в такой ситуации — обследование кровли, фасадов, которое показывает, есть ли на сооружении элементы, пригодные для использования в качестве естественных частей системы, или молниезащиту нужно монтировать полностью.

Предписание надзорного органа — распространённая причина, по которой школа начинает заниматься молниезащитой. Более пяти лет такие предписания поступают образовательным учреждениям по всей России, независимо от региона.

Работа с предписанием строится как последовательность шагов, а не как единовременная закупка оборудования:

1. обследование здания, прилегающей территории;
2. проверка имеющейся проектной, исполнительной документации;
3. определение элементов, которые уже могут выполнять функцию молниезащиты — например, металлических конструкций кровли;
4. проектирование недостающих элементов системы;
5. составление сметы;
6. монтаж;
7. измерения сопротивления заземления, оформление исполнительной документации.

Невыполнение предписания в установленный срок создает риски не только для строения, но и для ответственных лиц образовательного учреждения, поэтому целесообразно начинать работу с обследования сразу после получения документа, не дожидаясь повторной проверки.

При проектировании молниезащиты школы приходится учитывать не только размеры здания и конструкцию крыши. На схему системы влияют планировка корпусов, оборудование на кровле, большое количество окон, входов, а также расположение зон, где постоянно находятся дети. Эти особенности определяют расстановку молниеприемников, маршруты токоотводов, размещение элементов заземления.

Многие типовые школьные строения имеют протяжённую плоскую или малоуклонную крышу. Площадь кровли может значительно превышать площадь крыши небольшого административного здания той же этажности, поэтому защитить её одним молниеприемником не удаётся.
Для таких объектов применяют молниеприемную сетку, стержневые молниеприемники, мачты или комбинируют несколько решений. При расчете учитывают всю площадь крыши, перепады высот между частями строения, выступающие конструкции.
Большая протяженность кровли также увеличивает длину проводников. Их трассы и соединения нужно учитывать ещё на стадии проектирования, особенно если здание состоит из нескольких блоков.

Подробнее устройство системы для таких объектов разобрано на странице «Молниезащита плоской кровли».

На крыше могут находиться вентиляционные установки, воздуховоды, антенны, оборудование связи, другие технические конструкции. После реконструкции строения к ним иногда добавляются солнечные панели или новые инженерные установки.
Все выступающие элементы учитывают при построении зон защиты. Если оборудование выходит за рассчитанную зону, для него предусматривают дополнительные молниеприёмники или меняют схему существующих.
При проектировании также оценивают расстояния между молниеприёмной системой, металлическими конструкциями, инженерными коммуникациями.

Для школьных зданий характерны длинные фасады с большим количеством окон. Это ограничивает количество мест, где токоотвод можно провести по стене без пересечения оконных проемов и других элементов фасада.
При выборе трасс учитывают расположение окон, входов, наружных лестниц, эвакуационных выходов. На существующем строении задача может усложняться после утепления фасада, установки навесных конструкций или реконструкции входных групп.
Поэтому токоотводы распределяют с учётом конструкции конкретного фасада, а их расположение заранее показывают в проекте молниезащиты школы.

При устройстве молниезащиты в школе отдельно учитывают участки, доступные ученикам. Это касается нижних частей токоотводов, соединений и элементов заземляющего устройства.
Маршруты стараются выбирать вдали от мест постоянного скопления людей: входных групп, дорожек, зон ожидания, участков школьного двора. При невозможности обеспечить достаточное расстояние предусматривают конструктивные меры, снижающие вероятность случайного контакта с проводником.
Расположение системы также должно учитывать напряжение прикосновения и шага, которое может возникать при прохождении тока молнии в землю. Поэтому схема заземления и места подключения токоотводов рассматриваются вместе с планировкой школьной территории.

Школьное здание часто состоит из нескольких частей разной высоты. К основному учебному корпусу могут примыкать спортивный или актовый зал, столовая, мастерские, переходы и более поздние пристройки.
При расчёте молниезащиты оценивают весь комплекс сооружений. Более низкий корпус нельзя автоматически считать защищённым только потому, что рядом находится высокая часть строения. Его положение должно попадать в рассчитанную зону защиты.
Если на территории расположены отдельные хозяйственные постройки или другие сооружения, вопрос их защиты рассматривают отдельно с учётом назначения, размеров, расстояния до основного корпуса.

Отдельный вопрос — можно ли считать металлическую крышу готовой защитой от молнии. При соблюдении определённых условий: достаточная толщина металла, отсутствие изоляционного покрытия там, где оно мешает электрическому контакту, обеспеченная непрерывность соединений между листами, тогда металлическое покрытие может выполнять функцию естественного молниеприёмника. СП 118.13330.2022 прямо рекомендует использование естественных элементов постройки, включая металлические кровли, при устройстве системы молниезащиты.

Само по себе наличие металлического покрытия не означает, что здание защищено. Токоотводы, заземлители, соединения с внутренними металлическими конструкциями остаются обязательной частью системы независимо от материала кровли, а пригодность конкретной крыши к использованию в качестве молниеприёмника подтверждается расчётом и обследованием, а не визуальным осмотром.

Токоотводы соединяют молниеприемную часть с заземляющим устройством и распределяют ток молнии по нескольким путям. Их количество и расположение определяют расчётом, но для школьных строений приходится дополнительно учитывать большое число окон, входов, участков, где постоянно находятся люди.
Трассы токоотводов предусматривают при проектировании системы. На существующем строении выбор маршрутов часто ограничивают фасадные конструкции, утепление, наружные лестницы, а также уже проложенные инженерные коммуникации.

Для типовых школьных корпусов характерны длинные ряды окон, поэтому равномерно распределить токоотводы по периметру не просто. Проводники стараются прокладывать по глухим участкам стен, не пересекая оконные проёмы, не создавая участков, где к ним легко получить доступ из окна.

Маршруты токоотводов по возможности прокладывают так, чтобы свести к минимуму нахождение людей рядом с ними во время грозы. Это касается не только главного входа, но и всех эвакуационных выходов, крылец, наружных лестниц, которыми пользуются регулярно. Если избежать прохождения токоотвода рядом с одной из таких точек не удаётся, участок дополнительно защищают от случайного контакта.

На школьной территории отдельного внимания требуют места, где дети и взрослые находятся продолжительное время или регулярно проходят: пространство перед входом, дорожки к зданию, школьный двор, зоны отдыха на переменах, места, где родители ждут детей после занятий. Токоотводы и заземлители стараются выводить в стороне от таких зон, а если это невозможно из-за конфигурации постройки — компенсируют дополнительной защитой самого проводника.

На участках, где токоотвод проходит на доступной высоте: у входов, на уровне детского роста, в местах общего прохода, проводник закрывают изоляционным коробом или прокладывают в защитной оболочке на высоту около трёх метров от земли. Это стандартное конструктивное решение снижает риск случайного контакта, а также защищает сам токоотвод от механических повреждений.

На участках, где токоотвод проходит на доступной высоте: у входов, на уровне детского роста, в местах общего прохода, проводник закрывают изоляционным коробом или прокладывают в защитной оболочке на высоту около трёх метров от земли. Это стандартное конструктивное решение снижает риск случайного контакта, а также защищает сам токоотвод от механических повреждений.

Для расчёта защиты от молнии для школы используют:

• размеры здания, высоту отдельных частей;
• конфигурацию корпусов, пристроек;
• форму, конструкцию крыши;
• материал кровельного покрытия;
• расположение вентиляции, антенн и другого оборудования;
• конструктивную схему строения;
• расположение входов, эвакуационных выходов;
• сведения о существующем заземлении;
• план прилегающей территории;
• данные об окружающей застройке.

Для существующего школьного здания дополнительно проверяют проектную и исполнительную документацию. Если на объекте уже есть молниеприёмники, токоотводы или заземление, оценивают их состояние, а также возможность использования в новой системе.

Категория молниезащиты определяется расчётом для конкретного сооружения, но для большинства школ по факту получается III категория с зоной защиты Б — как для общественного строения без взрывоопасных производств. На итоговый результат влияют площадь строения, а также грозовая активность региона: расчёт учитывает ожидаемое количество поражений молнией в год, а оно у одинаковых по размеру школ в южном регионе и в северном будет разным. Поэтому категорию нельзя присвоить по одной табличке для всех образовательных учреждений страны, её подтверждают расчётом для конкретного объекта и конкретной местности.

Зоны защиты строят одним из принятых методов: защитного угла, катящейся сферы или сетки, либо их сочетанием, если здание неоднородно по конфигурации. Метод защитного угла обычно применяют для стержневых молниеприёмников и объектов простой формы, метод катящейся сферы — для зданий сложной конфигурации и выступающего оборудования, метод сетки — для плоских поверхностей. Выбор метода определяется геометрией конкретного строения, а не предпочтением проектировщика.

Финальный этап расчёта — размещение токоотводов и заземлителей с учётом уже определённых зон защиты, при этом для школьного строения дополнительно учитывается доступность элементов системы для детей: токоотводы выводят в стороне от входов, мест постоянного прохода, а на доступных участках предусматривают защиту от случайного контакта. Заземлители размещают так, чтобы обеспечить требуемое сопротивление растеканию тока с учётом характеристик грунта на школьном участке.

Проект фиксирует решения по защите сооружения от прямых ударов молнии и отводу тока в землю. В нём показывают расположение молниеприёмников, трассы токоотводов, схему заземления, узлы соединений, перечень применяемых элементов.

В проекте учитывают геометрию здания, высоту отдельных корпусов, конструкцию кровли, расположение выступающих элементов. Отдельно проверяют вентиляционные установки, антенны, металлические конструкции, другое оборудование на крыше.
Для существующего ОУ также оценивают уже смонтированные элементы. В проект могут включаться пригодные молниеприёмники, металлические конструкции, токоотводы или элементы заземления, если их характеристики позволяют использовать их в составе новой системы.
Решения по фасадам привязывают к расположению окон, входов, наружных лестниц, участков постоянного прохода людей. За счёт этого проект молниезащиты школы показывает не только расчётную схему, но также возможность её монтажа на конкретном объекте.

К проекту прикладывают спецификацию оборудования, материалов. В неё включают молниеприемники, проводники, держатели, соединители, элементы заземления и другие компоненты, предусмотренные схемой.
Спецификация должна соответствовать чертежам. По ней можно определить количество элементов, подготовить смету, проконтролировать комплектацию перед монтажом.

Состав исходных данных зависит от состояния объекта. Для проектирования используют архитектурные планы, планы кровли, фасады, сведения о конструкциях здания, существующем заземлении и инженерном оборудовании.

Для действующей школы полезны также:

• проектная документация предыдущих лет;
• исполнительные схемы;
• результаты обследования существующей системы;
• данные по заземляющему устройству;
• материалы по реконструкциям и изменениям кровли.

Если исходные чертежи не сохранились или не соответствуют фактическому состоянию здания, перед разработкой проекта выполняют обмеры, обследование. Это позволяет подготовить проектную документацию по заземлению и молниезащите школы на основе реальной конфигурации объекта.

При наличии предписания надзорного органа оно добавляется к пакету документов — как основание для проведения работ.

Если на школьном здании нет видимых элементов защиты, сначала нужно проверить документацию, а также фактическое состояние объекта. Отсутствие молниеприёмников на крыше не позволяет определить, была ли система предусмотрена проектом, могут ли конструкции строения использоваться как её естественные элементы.

Работу можно выстроить в следующем порядке:

1. Найти проектную и исполнительную документацию здания.
2. Проверить, предусматривалась ли молниезащита первоначальным проектом или последующими реконструкциями.
3. Обследовать кровлю, фасады, заземление, сохранившиеся элементы системы.
4. Определить, можно ли использовать металлические конструкции сооружения в качестве естественных молниеприёмников, токоотводов или элементов заземления.
5. Разработать проект с учётом существующих конструкций и недостающих элементов.
6. Выполнить монтаж молниезащиты и заземления.
7. Провести контрольные измерения, оформить исполнительную документацию.

Такой порядок актуален для старых школьных зданий, где исходная документация могла быть утрачена, а отдельные элементы системы — демонтированы во время ремонта кровли или фасада.

Если установка молниеотвода в ОУ требует выделения финансирования, основанием для расчета объема работ и затрат могут служить технические документы по объекту.

В зависимости от ситуации используют:

• предписание надзорного органа;
• акт обследования здания и существующих элементов молниезащиты;
• техническое заключение;
• проект молниезащиты и заземления школы;
• смету на оборудование, монтаж.

Если молниезащита школ выполняется по предписанию, в документации должно быть понятно, какие нарушения выявлены, какие работы требуются для устранения. Проект и смета позволяют определить состав системы, количество материалов, стоимость монтажа, а не запрашивать финансирование на основе ориентировочной суммы.

Ошибки на этапе кровли и оборудования
Металлическую кровлю нередко принимают за готовую систему защиты от молнии без проверки условий, при которых она действительно может выполнять функцию молниеприёмника, а токоотводы и заземление при этом просто не монтируют.
Другая распространённая ошибка — установка одного молниеприёмника без расчёта зоны защиты: для протяжённой школьной кровли одна точка почти никогда не закрывает всю площадь строения.
Вентиляционные установки, антенны и другое оборудование на крыше при этом часто вообще выпадают из расчёта, хотя выступают над плоскостью кровли, поэтому должны попадать в зону защиты.

Ошибки, связанные с безопасностью людей
Токоотвод иногда прокладывают непосредственно у основного входа или другого места постоянного прохода, не рассматривая альтернативные трассы по фасаду.
Похожая по сути ошибка — размещение доступных элементов системы в зоне, где дети находятся продолжительное время: на школьном дворе, у крыльца, рядом с площадкой. Для здания с постоянным пребыванием детей это создаёт риск случайного контакта, которого при должном расчёте маршрута можно избежать.

Ошибки на уровне проекта в целом
Пристройки, спортивный зал, столовую, хозяйственные постройки иногда не включают в проект, рассматривая только основной учебный корпус, в результате часть комплекса остаётся без защиты.
Ещё одна системная ошибка — устройство только внешней молниезащиты без учёта вторичных проявлений молнии: перенапряжений, которые возникают во внутренних электрических и слаботочных сетях при близком разряде и способны вывести из строя оборудование даже без прямого попадания молнии в здание.

Молниезащита школьных и дошкольных зданий опирается на несколько документов, действующих параллельно, а не на один отдельный закон о школах. СП 118.13330.2022 «Общественные здания и сооружения» задаёт общие требования к общественным зданиям, включая пункт 8.22 о молниезащите, определяет школьное строение как объект, подпадающий под эти требования по своему назначению.

Расчёт категории молниезащиты, построение зон защиты по старой системе выполняются по РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003 — этими документами пользуются при определении категории зоны Б, о которых шла речь выше. Параллельно действует ГОСТ Р 59789-2021 (МЭК 62305-3:2010) — он вступил в силу 1 марта 2022 года и относится к проектированию, монтажу, проверке, эксплуатации систем защиты от молнии зданий, включая требования к защите людей от напряжений прикосновения и шага, важные именно для школьного объекта.

При разработке проекта заземления и защиты от перенапряжений во внутренних сетях дополнительно учитываются смежные нормы по электроустановкам и заземляющим устройствам — состав этих документов уточняется под конкретный объект на этапе проектирования.

Обязательна ли молниезащита для школы?
Да. Школа относится к общественным зданиям с постоянным пребыванием людей. Требования по устройству молниезащиты распространяются на неё в силу самого назначения здания, а не отдельного положения именно о школьных учреждениях.

Нужна ли молниезащита одноэтажной школе?
Этажность сама по себе не освобождает здание от требований. Одноэтажная школа проектируется по тем же нормам, что и многоэтажное строение, — разница в конкретных технических решениях, а не в самом факте необходимости системы.

Нужна ли система старому зданию школы?
Да, если она не была устроена изначально или утрачена со временем. Возраст постройки не отменяет требований, а отсутствие проектной документации означает, что систему нужно проектировать заново — этому предшествует обследование здания.

Можно ли использовать металлическую кровлю как молниеприёмник?
При соблюдении определённых условий — достаточной толщине металла, электрической непрерывности соединений — да. Но само по себе наличие металлического покрытия не заменяет токоотводы и заземление, которые остаются обязательной частью системы.

Достаточно ли одного молниеотвода на крыше школы?
Обычно нет. Для протяжённой школьной кровли один молниеприёмник, как правило, не закрывает всю площадь здания — необходимая конфигурация определяется расчётом зоны защиты, а не устанавливается на глаз.

Нужно ли отдельное заземление для молниезащиты?
Заземляющее устройство молниезащиты может быть общим с заземлением электроустановки здания при соблюдении нормативных требований к такому объединению, либо выполняться отдельно — решение принимается на этапе проектирования исходя из характеристик конкретного объекта.

Можно ли размещать токоотвод рядом со входом в школу?
По возможности этого избегают: трассу выбирают так, чтобы токоотводы не проходили непосредственно у входов и других мест постоянного прохода людей. Если обойти такое расположение не удаётся, участок токоотвода дополнительно защищают от случайного контакта.

Что делать, если школа получила предписание установить молниезащиту?
Начинать с обследования здания, проверки имеющейся документации, затем переходить к проектированию, монтажу, измерениям — порядок действий разобран в разделе о предписаниях выше на странице.

Нужно ли защищать вентиляционное оборудование на крыше?
Да. Вентиляционные установки, антенны и другие объекты, выступающие над плоскостью кровли, должны попадать в зону защиты наравне со зданием — расчёт молниезащиты без их учёта не даёт полноценной защиты.

Как часто проверяют молниезащиту школы?
Периодичность измерений сопротивления заземления, визуального осмотра системы устанавливается действующими нормами и правилами эксплуатации электроустановок, а конкретные сроки уточняются в проектной или эксплуатационной документации на систему защиты здания.