W niektórych przypadkach do stosowania systemów ochrony odgromowej jesteśmy zobligowani poprzez Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 7 kwietnia 2004 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. W rozporządzeniu tym stwierdzono co następuje:
Rozporządzenie zawiera załącznik nr 1, w którym umieszczono normy przywołane do wybranych paragrafów. Aktualnie obowiązuje wersja załączona do Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r. zmieniającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. W załączniku tym do §53 ustęp 2 przywołano normy z serii PN-EN 62305, które przedstawiono w dalszej części artykułu. Poza tym załącznik ten przywołuje też normę PN-IEC 60364 – 4-443:2006 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych − Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa − Ochrona przed przepięciami − Ochrona przed przepięciami atmosferycznymi lub łączeniowymi (także i w tym przypadku od października 2006 r. istnieje wydana przez PKN w oryginale wersja tej normy).
Ponieważ niektóre normy występują w wersji anglojęzycznej, co niesie za sobą ryzyko niewłaściwego ich zrozumienia, to w ustawie o normalizacji zawarto zastrzeżenie, że w aktach prawnych mogą być przywoływane tylko normy polskojęzyczne. Warto też przypomnieć, że ustawa o normalizacji mówi, że stosowanie norm nie jest obligatoryjne.
Potrzebę stosowania instalacji odgromowej po raz pierwszy określono w normie PN-E-05003-01:1986 „Ochrona odgromowa obiektów budowlanych – Wymagania ogólne.” W normie tej na podstawie wskaźnika W określano trzy stopnie zagrożenia piorunowego i podejmowano decyzję o stosowaniu instalacji piorunochronnej. Wskaźnik W był określony specjalnym wzorem uwzględniającym m.in. liczbę ludzi w obiekcie, położenie obiektu, roczną gęstość powierzchniową wyładowań oraz powierzchnie zbierania wyładowań. W zależności od wyniku konieczność stosowania ochrony odgromowej określano następująco:
Zasady projektowania ochrony zależne były od typu obiektu i występującego w nim zagrożenia i opisane były w kolejnych arkuszach normy dotyczących tak zwanej:
Norma PN-E-05003-01:1986 wycofana została bez zastąpienia dopiero w 2009 r. czyli w chwili ukazania się serii norm PN-EN 62305.
Przez pewien okres równolegle z PN-E- -05003 opublikowana była seria norm PN-IEC 61024. Norma ta wprowadziła obowiązującą do dziś klasyfikację poziomów ochrony odgromowej (LPL ang. Lightning Protection Level) i klasy instalacji LPS definiujące wymagania dotyczące zasad projektowania LPS.
Poszczególnym poziomom ochrony przypisane zostały klasy LPS o określonej skuteczności E zgodnie z tabelą 1.
Poziom ochrony | Klasa LPS |
---|---|
LPL | E |
I | 0,98 |
II | 0,95 |
III | 0,90 |
IV | 0,80 |
Norma PN-IEC 61024 została wycofana i zastąpiona przez serię norm PN-EN 62305.
Obecnie obowiązującą normą w zakresie ochrony odgromowej jest norma PN-EN 62305. Jest to czteroarkuszowa norma wg poniższego wykazu:
W odniesieniu do „starych” norm aktualna norma wprowadziła „rewolucję” w procedurze oceny potrzeby stosowania ochrony odgromowej. Praktycznie ocenie tej został poddany osobny – drugi – arkusz tej normy zatytułowany „zarządzanie ryzykiem”. Procedura ta polega na obliczeniu ryzyka R i doborze odpowiednich środków, tak aby wartość R nie przekraczała wartości dopuszczalnych ryzyka tolerowanego RT. Przykładowe wartości ryzyka tolerowanego dla różnych strat przedstawiono w poniższej tabeli 2.
Typ straty | RT (rok-1) | |
---|---|---|
Utrata życia ludzkiego lub trwałe porażenie | R1 | 10-5 |
Utrata usług publicznych | R2 | 10-3 |
Utrata dziedzictwa kulturowego | R3 | 10-3 |
Norma PN-EN 62305-2 zawiera dokładny opis i metodykę obliczeń poszczególnych komponentów ryzyka RX zależnych od źródła zagrożenia oraz typu wywołanej szkody – dlatego warto się z nią szczegółowo zapoznać, aby właściwie ocenić zapotrzebowanie na ochronę odgromową.
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 7 kwietnia 2004 r. (Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 7 kwietnia 2004 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz.U. nr 109 poz. 1156 wraz z późniejszym Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz.U. 2010 nr 239 poz. 1597) budynek należy wyposażyć w instalację chroniącą od wyładowań atmosferycznych. Obowiązek ten odnosi się do budynków wyszczególnionych w polskiej normie dotyczącej ochrony odgromowej obiektów budowlanych” (§ 53 ust. 2), a instalacja piorunochronna, o której mowa w § 53 ust. 2, powinna być wykonana zgodnie z polską normą dotyczącą ochrony odgromowej obiektów budowlanych” (§ 184 ust. 3). Zmiany z dnia 10 grudnia 2010 r. wprowadzone do powyższego Rozporządzenia (weszły w życie z dniem 21 marca 2011 r.) zawierają wykaz norm przywołanych do wymienionych paragrafów, z którego wynika, że polskimi normami odgromowymi w zakresie ochrony obiektów budowlanych są powyżej wymienione normy serii PN-EN 62305.
W pierwszym arkuszu normy zapisano zasady ogólne z których wynika, że ustalenie konieczności stosowania ochrony odgromowej obiektu odbywa się na podstawie oceny ryzyka przeprowadzonej zgodnie z wspomnianym powyżej arkuszem 2. Natomiast z 3. części normy 62305 wynika z kolei, że klasa wymaganego LPS powinna być wybierana na podstawie oceny ryzyka – czyli reasumując można stwierdzić, że analiza ryzyka przeprowadzona zgodnie z PN-EN 62305-2 stanowi podstawę do oceny konieczności stosowania ochrony odgromowej budynku oraz podstawę do określenia klasy instalacji piorunochronnej.
W skład zewnętrznej instalacji odgromowej wchodzą zwody, przewody odprowadzające oraz uziomy. W części trzeciej normy PN-EN 62305-3 określono materiały i ich kształty oraz minimalne dopuszczalne wymiary poprzeczne. Wspomniana trzecia część normy określa także zasady układania zwodów w zależności od rodzaju pokrycia dachu budynku, a także warunki wykorzystania pokrycia dachu jako elementu naturalnego instalacji piorunochronnej.
W normach z serii PN-EN 62305 zawarto przykłady obliczeniowe ułatwiające zapoznanie się z przedstawionymi algorytmami. Przykłady te dotyczą domu wiejskiego, budynku biurowego, szpitala oraz bloku mieszkalnego. Pozwala to w łatwiejszy sposób zrozumieć algorytmy i metodykę obliczeń ryzyka.
Z porównań norm obecnych jak i „historycznych” wynika, że najbardziej rygorystyczną pod kątem doboru klasy instalacji odgromowej była norma PN-IEC 61024 z poprawką Ap1, bowiem wymagała najwyższej klasy LPS. Po uwzględnieniu poprawki Ap1 ochrony odgromowej w niektórych przypadkach wymagały nawet obiekty o wymiarach 3 × 3 × 3 m lub słup o wysokości 4 m (przy założeniu Td = 30). Według norm serii PN-EN 62305 wymagania są zazwyczaj niższe.
Dość istotnym jest też fakt, że na wstępie normy PN-EN 62305-2 znajduje się zapis, według którego decyzja o stosowaniu środków ochrony może być podjęta przez projektanta bez względu na wynik analizy wszędzie tam, gdzie uzna on, że ryzyko jest nie do uniknięcia. Daje to w pewnym sensie „wolną rękę” projektantowi, który pomimo tego, że wynik obliczeń ryzyka może wskazywać iż ochrona nie jest wymagana, może podjąć zupełnie odwrotną decyzję, kierując się własnym doświadczeniem i wiedzą. Na diagramach pokazano „cykl życia” norm z serii PNEN62305. Przedstawiono, jak poszczególne arkusze normy były zastępowane nowszymi wersjami aż do obowiązujących obecnie. Natomiast w tabeli 3 jako podsumowanie powyższych rozważań zestawiono obecnie obowiązujące normy i przepisy dotyczące ochrony odgromowej.
Jak wspomniano na początku artykułu, stosowanie norm obecnie nie jest obligatoryjne. Odstępstwo stanowią jednak normy przywołane w stosownych rozporządzeniach stanowiących akty prawne. Taka sytuacja występuje w przypadku norm odgromowych serii PN-EN 62305, które są przywołane we wspomnianym już wcześniej rozporządzeniu ministra infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dlatego wszystkim, którzy projektują, wykonują czy serwisują instalacje odgromowe polecam je jako lektury obowiązkowe.
Zestawienie aktualnych norm i rozporządzeń dotyczących ochrony odgromowej. | |
---|---|
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 07 kwietnia 2004 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz.U. nr 109 poz.1156 oraz z dnia 12.03.2009 r. | |
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz.U. 2010 nr 239 poz. 1597. | |
PN-EN 62305-1:2011 (wersja polska) Ochrona odgromowa – Część 1: Zasady ogólne. | Zawiera podstawowe zalecenia dotyczące ochrony odgromowej budynków wraz z ich wyposażeniem technicznym oraz przyłączy, a także ochrony osób przebywających w tych budynkach. |
PN-EN 62305-2:2012 (wersja angielska) Ochrona odgromowa – Część 2: Zarządzanie ryzykiem. | Zawiera wytyczne obliczania ryzyka wyładowania piorunowego oraz doboru środków ochrony redukujących poziom ryzyka do wartości akceptowalnej. |
PN-EN 62305-3:2011 (wersja polska) Ochrona odgromowa – Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów i zagrożenie życia. | Określa wymagania dotyczące ochrony obiektów budowlanych przed uszkodzeniami fizycznymi oraz istot żywych przebywających w pobliżu instalacji odgromowej przed porażeniem napięciami dotykowymi i krokowymi. Norma ma zastosowanie przy projektowaniu, instalowaniu, sprawdzaniu i eksploatacji LPS w obiektach budowlanych oraz przy montażu środków ochrony istot żywych przed porażeniem w wyniku przepięć. |
PN-EN 62305-4:2011 (wersja polska) Ochrona odgromowa – Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach. | W normie określono wymagania dotyczące ochrony urządzeń elektrycznych i elektronicznych w obiektach budowlanych przed skutkami działania piorunowego udaru elektromagnetycznego. |
PN-HD 60364-4-443:2016-03 – wersja angielska. Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część: 4-443: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed zaburzeniami napięciowymi i zaburzeniami elektromagnetycznymi – Ochrona przed przejściowymi przepięciami atmosferycznymi lub łączeniowymi. | Norma dotyczy ochrony instalacji elektrycznych przed przenoszonymi do nich przez zasilającą sieć rozdzielczą przepięciami przejściowymi pochodzenia atmosferycznego, włącznie z przepięciami wywoływanymi przez bezpośrednie wyładowania w te sieci i przed przepięciami łączeniowymi. Dobór i instalacja urządzenia do ograniczania przepięć (SPD) powinny być zgodne z sekcją 534 części IEC 60364-5-53. |
Robert Gabrysiak
Źródła informacji:
www.pkn.pl
www.redinpe.com/attachments/article/168/11.pdf
www.rst.pl/pl/o-firmie/dla-projektantow/9-centrum-ochrony/124-wybor-klasy-instalacji-odgromowej.html
www.dehn.pl/publikacje/normy.php
www.automatyka-budynkowa.com/artykuly/108/nowe-wymagania-dotyczaceochrony-odgromowej.htm