Wyjątkowo ciekawymi wyzwaniami dla architektów są strychy mieszkalne. Nietypowy kształt i szczególna konstrukcja stanowią również wyzwanie dla projektantów elektryków, a także instalatorów. Zadanie tym trudniejsze, że nie ma jednoznacznych zasad projektowania i wykonywania takich instalacji. Na strychu nie da się prowadzić instalacji wzdłuż tras podanych w normie PN-IEC 60364-6-61. Tam, gdzie można, należy stosować analogie. W pozostałych miejscach konieczne jest kierowanie się ogólna znajomością zasad i sposobów układania instalacji elektrycznych.

Natynkowa puszka łączeniowa Natynkowa puszka łączeniowa

Instalacja elektryczna musi być bezpieczna, niezawodna i funkcjonalna. Zwłaszcza na strychu, o konstrukcji drewnianej. W zależności od przeznaczenia strychu należy zaprojektować odpowiednią instalację. Na strychu mieszkalnym instalacja elektryczna jest wykorzystywana, tak jak w innych lokalach mieszkalnych do oświetlenia, zasilania gniazd wtyczkowych, zasilania urządzeń kuchennych, zasilania urządzeń grzewczych wzgl. chłodzących, podgrzewania wody, a także do zasilania żaluzji, okien połaciowych, rolet i zasłon. Na podstawie projektu architektonicznego można obliczyć wielkość zapotrzebowania na energię elektryczną. W zależności od tego można dobrać właściwe przekroje przewodów oraz zabezpieczeń. W szczególności wyposażenie elektryczne powinno być tak dobierane (zgodnie z PNIEC 60364), aby nigdy (w trakcie normalnej eksploatacji oraz w sytuacjach awaryjnych) nie następowało nagrzewanie się elementów instalacji do stanu zagrażającemu powstaniu pożaru. Ponadto (zg. z Dz.U. 1977 nr 14, poz. 58) przewody elektryczne układana na drewnie powinny być zabezpieczane bezpiecznikami o prądzie znamionowym nie większym niż 16 A. W tej sytuacji należy opierać się na analizie wspomnianej normy oraz zdrowym rozsądku.

Montaż 3 puszek w układzie szeregowym Montaż 3 puszek w układzie szeregowym

Elektryczna instalacja oświetleniowa wykonywana jest miedzianymi przewodami o przekroju 1,5 mm², a instalacja gniazd wtyczkowych przewodami o przekroju 2,5 mm². Do wykonywania instalacji jednofazowych służą przewody trójżyłowe o znormalizowanym kodzie kolorystycznym izolacji roboczej. Niektóre urządzenia wymagają doprowadzenia oddzielnej instalacji o wyższych przekrojach wynikających z mocy zasilanych urządzeń. W szczególności są to duże kuchnie elektryczne oraz elektryczne przepływowe ogrzewacze wody. Zalecany przekrój przewodów jest podany w dokumentacji tych urządzeń.
Zwykle obwody oświetleniowe są zabezpieczane nadmiarowymi wyłącznikami instalacyjnymi o prądzie znamionowym 10 A i charakterystyce B. Do zabezpieczania obwodów gniazd używa się podobnych aparatów o prądzie znamionowym 16 A. Urządzenia dużej mocy musza być chronione wyłącznikami instalacyjnymi zgodnymi z zaleceniami producentów sprzętu (w zależności od ich mocy). Stosowanie zabezpieczeń o prądzie znamionowym większym niż 16 A jest odstępstwem od obowiązujących przepisów, dlatego instalacje takie muszą być wykonane szczególnie starannie. Przewody muszą mieć właściwy przekrój i mieć możliwość odprowadzania ciepła. Wskazane jest, aby układane były na podłożu niepalnym lub oddzielone od takiego podłoża za pośrednictwem niepalnych przekładek lub w niepalnych rurkach instalacyjnych względnie niepalnych korytkach kablowych. W szczególności przewody o izolacji z materiałów palnych umieszczone w przestrzeniach wykorzystywanych również do wentylacji lub ogrzewania powinny posiadać osłony lub obudowy o klasie odporności ogniowej minimum E I 30.
Instalacje na strychach muszą być zabezpieczane wyłącznikami różnicowoprądowymi o prądzie upływu nie przekraczającym 30 mA. W szczególnie niebezpiecznych miejscach można stosować wyłączniki o mniejszym prądzie (10 mA).

Trasy przewodów

Zalecane trasy prowadzenia przewodów Zalecane trasy prowadzenia przewodów

Najtrudniejszym elementem planowania instalacji na strychach jest zaplanowanie tras, wzdłuż których układane będą przewody. Przy planowaniu należy brać pod uwagę konstrukcję pomieszczenia oraz warunki miejscowe. Przewody muszą być dobrze i trwale przymocowane do podłoża. Niedopuszczalne jest luźne umieszczanie przewodów elektrycznych. Narażone na drgania, często zginane, mogą być zarzewiem pożaru. Przewody powinny mieć możliwość oddawania ciepła, dlatego niewłaściwe jest układanie ich wewnątrz izolacji termicznej.
Instalacja elektryczna na strychu, podobnie jak w innych pomieszczeniach może być prowadzona podtynkowo, wtynkowo lub natynkowo. Warunki prowadzenia przewodów muszą być zgodne z rozporządzeniem Ministra Infrastruktury o „Warunkach technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie” (Dz.U. nr 75 z 2002 r., poz. 690; Dz.U. nr 33 z 2003 r., poz. 270; Dz.U. nr 109 z 2004 r., poz. 1156) oraz powołanym w nim Polskim Normom, przede wszystkim wymagania normy PNIEC 60364 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych”.
Skoro, z powodu nietypowego kształtu pomieszczeń zamkniętych ukośnymi połaciami, nie ma możliwości prowadzenia przewodów wzdłuż wyznaczonych przepisami tras, należy opierać się na zaleceniu (ww. rozporządzenie) określającym zasady prowadzenie przewodów. Powinny być one prowadzone w liniach prosty, równolegle do krawędzi ścian. Przewody elektryczne należy mocować do elementów konstrukcyjnych, zapewniając w ten sposób trwałe mocowanie do podłoża. Przy dobieraniu tras, przeprowadzaniu przewodów i ich mocowaniu konieczne jest unikanie ingerencji w elementy konstrukcyjne, które nie powinny być naruszane.

Przewody muszą mieć możliwość oddawania ciepła, dlatego nie wolno układać ich wewnątrz izolacji termicznej np. poddasza.

Instalacja elektryczna może znajdować się na wierzchu (typowa instalacja natynkowa) lub znajdować się za osłoną wykonaną z płyt kartonowo gipsowych lub innych okładzin wewnętrznych. Także w takich miejscach powinna być mocowana na stałe do elementów konstrukcyjnych, najlepiej tak samo, jak instalacja natynkowa. Przewody można mocować do podłoża za pomocą specjalnych uchwytów (przewody powinny być ułożone prosto, równo, bez nadmiernych zwisów, w równej odległości od podłoża) lub układać je w (także trwale przymocowanych) korytkach kablowych wzgl. rurkach instalacyjnych. Dobrym miejscem, które można wykorzystać do prowadzenia tras przewodów są przestrzenie, których nie można zagospodarować, np. między podwieszonym sufitem, a konstrukcją dachu lub za pionowymi ściankami oddzielającymi powierzchnię użytkową od niewykorzystywanej przestrzeni (tam gdzie jest zbyt nisko).

Montaż puszki ThermoX w suficie podwieszonym: a) puszka, b) wkładanie od góry, c) kołnierz puszki osadza się w precyzyjnie wyciętym otworze, d) otwór w puszce jest dostosowany do opraw lamp halogenowych. Montaż puszki ThermoX w suficie podwieszonym: a) puszka, b) wkładanie od góry, c) kołnierz puszki osadza się w precyzyjnie wyciętym otworze, d) otwór w puszce jest dostosowany do opraw lamp halogenowych. Rozkład temperatur na obudowie puszki montażowej ThermoX zamontowanej w suficie podwieszonym, w zależności od różnych źródeł światła: a) lampa halogenowa 35 W Cool Beams, b) lampa halogenowa 50 W / 12 V, c) lampa halogenowa 50 W / 230 V Rozkład temperatur na obudowie puszki montażowej ThermoX zamontowanej w suficie podwieszonym, w zależności od różnych źródeł światła: a) lampa halogenowa 35 W Cool Beams, b) lampa halogenowa 50 W / 12 V, c) lampa halogenowa 50 W / 230 V

W pomieszczeniach strychowych przewody mogą znajdować się w trzech płaszczyznach: pionowej, poziomej, lub ukośnej. Płaszczyznami pionowymi wykorzystywanymi do układania przewodów są ściany konstrukcyjne i ścianki działowe. Tam, gdzie wysokość ścian na to pozwala, należy wykorzystywać zalecane trasy, tj. pasy pionowe równoległe do krawędzi ścian oraz otworów (oś pasa oddalona o 20 cm od tych krawędzi, szerokość pasa ok. 20 cm) oraz pasy poziome, których oś oddalona jest od górnej wzgl. dolnej krawędzi o 30 cm (szerokość pasa poziomego ok. 30 cm). W kuchniach, warsztatach i pomieszczeniach gospodarczych wyposażonych w blaty robocze można prowadzić trasy poziome na wysokości ok. 115 cm (szerokość 30 cm). Płaszczyznami poziomymi wykorzystywanymi do układania przewodów są przestrzenie pod konstrukcją podłogi, podłoga w niewykorzystywanych skosach (zbyt niskich do zagospodarowania, płyta ułożona na jętkach pod krokwiami. Sposób układania i mocowania nie jest znormalizowany. Należy jednak przestrzegać ogólnych zaleceń. Przewody należy układać w liniach prostych, zabezpieczać przed uszkodzeniem mechanicznym wzgl. termicznym, nie narażać na drgania i zmiany położenia. Najlepszym rozwiązaniem jest korzystanie z korytek i kanałów kablowych, które spełniają powyższe wymagania. Można je także umieszczać na wieszakach, specjalnych półkach mocowanych do elementów konstrukcyjnych. Niewskazane jest mocowanie uchwytami, gdyż utrudnia to ew. wymianę przewodów w przyszłości. W płaszczyznach ukośnych możliwe jest prowadzenie przewodów elektrycznych w pasie odległym od krawędzi o 20 cm i szerokości 20 cm. Nie zawsze jest to możliwe. Zwłaszcza w miejscach, gdzie powodowałoby to naruszenie konstrukcji, np. wycinanie otworów w krokwiach. W takich sytuacjach lepszym rozwiązaniem jest poziome doprowadzenie przewodu do krokwi, a następnie poprowadzenie go wzdłuż niej, do wypustu lub przejścia do wskazanego miejsca.
Wszelkie przewody elektryczne muszą być zabezpieczone przed uszkodzeniami. W szczególności nie można ich mocować za pomocą uchwytów posiadających ostre krawędzie, nie mogą opierać się o ostre krawędzie, np. blaszanych konstrukcji ścianek szkieletowych. Wszelkie przepusty powinny być zabezpieczone przed uszkodzeniem w trakcie przeciągania i eksploatacji przewodów.
Jeszcze jednym istotnym zaleceniem jest takie prowadzenie przewodów, aby ewentualna późniejsza wymiana nie wymagała naruszania elementów konstrukcyjnych budynku (w tym, także konstrukcji dachowej). Z tego wynika, że przewody powinny znajdować się między konstrukcja a pokryciem ścian.
Na strychach najlepiej jest unikać korzystania z puszek rozgałęźnych. Najlepiej prowadzić przewód prosto z rozdzielnicy do łącznika, gniazda względnie wypustu. Ewentualnie od aparatu do aparatu. Jeśli konieczne jest rozgałęzianie, to lepiej wykonywać je w pogłębionych puszkach osprzętowych. Jednak każde rozgałęzienie jest potencjalnym miejscem powstania awarii. W takich miejscach najbardziej wydziela się ciepło, w szczególności, gdy połączenie się poluzuje. Przegrzane przewody tracą sprężystość, co powoduje zwiększenie rezystancji przejścia i w konsekwencji wzrost temperatury.

Planowanie

Puszka do montażu elementów elektronicznych w ścianach w systemie lekkiej zabudowy Puszka do montażu elementów elektronicznych w ścianach w systemie lekkiej zabudowy

Przed przystąpieniem do wykonywania instalacji należy precyzyjnie przewidzieć przyszłe potrzeby. W oparciu o projekt architektoniczny należy jednoznacznie określić miejsca przyszłych wypustów oświetleniowych, wszelkich łączników oraz gniazd wtyczkowych i przyłączanych na stałe odbiorników elektrycznych. Kolejnym krokiem jest dobranie przewodów oraz wyznaczenie tras. Szczególnej uwagi wymaga przy tym planowanie zasilania dużych odbiorników energii, np. przepływowych ogrzewaczy wody, dużych płyt grzejnych i piekarników. Podobnie traktuje się termy elektryczne, piece akumulacyjne, elektryczne grzejniki konwekcyjne, termowentylatory i elektryczne obwody ogrzewania podłogowego. Instalacja zasilania dużych odbiorników musi być prowadzona niezależnie od innych instalacji, choć tymi samymi trasami. Przewody nie powinny być łączone ani rozgałęziane. Ewentualnie, ze względów bezpieczeństwa, można na trasie umieścić wyłącznik bezpieczeństwa umożliwiający szybkie odłączenie urządzenia w przypadku zagrożenia. Urządzenia grzewcze z reguły są wyposażone w termoregulatory. Ogrzewanie podłogowe, niezależnie od termoregulatora, powinno mieć zabezpieczenie przed przegrzaniem. Obwody gniazd elektrycznych też powinny być podzielone, w zależności od przeznaczenia (gniazda do sprzętu elektronicznego, zwykłego zastosowania, do urządzeń większej mocy wyposażonych we wtyczki), na osobno zasilane grupy. Każda z nich powinna być przyłączana do oddzielnego przewodu i posiadać własne zabezpieczenie.
Po określeniu ilości wypustów oświetleniowych (w każdym pomieszczeniu powinna być wystarczająca ich ilość, zgodna z przeznaczeniem pomieszczenia) i gniazd wtyczkowych (do każdego odbiornika planuje się oddzielne gniazdo wtyczkowe i dodaje kilka gniazd do przyszłych zastosowań).
Po zaplanowaniu ilości wypustów oraz gniazd można określić ilość obwodów i ich moce oraz dobrać odpowiednie zabezpieczenia. Statystycznie przyjmuje się, że jeden obwód w domu mieszkalnym przypada na każde 15 do 20 m². Na strychach o drewnianej konstrukcji można ich zaplanować więcej. W wielu poradnikach podawane są maksymalne ilości wypustów oświetleniowych oraz gniazd wtyczkowych na jeden obwód. Są to następujące wielkości 20 lamp i 10 gniazd. Coraz częściej spotyka się z ograniczaniem tych ilości. W szczególności na strychu, gdzie lampy instalowane są na znacznej wysokości, w związku z czym wyposażane są w źródła światła o relatywnie dużej mocy. W celu zmniejszenia obciążenia przewodów prowadzonych niekorzystnych warunkach można przyjąć, że jeden obwód oświetleniowy będzie zawierać ok. 10 wypustów, a obwód gniazd wtyczkowych ok. 6 gniazd. Także lampy zamontowane w ukośnych połaciach nagrzewają je znacznie bardziej niż montowane na pionowych ścianach, dlatego warto ograniczyć moce poszczególnych lamp, jednocześnie zwiększając ich ilość. Natomiast obwody przeznaczone do zasilania dużych odbiorników będą zakończone pojedynczymi gniazdami. Podobnie należy uczynić z obwodami zaplanowanymi do przyłączania lodówek, zamrażarek i innych urządzeń, które powinny być zasilane bez przerw.

Wypusty oświetleniowe

Oświetlenie musi być zaplanowane stosownie do przeznaczenia pomieszczenia. W oparciu o aranżację można określić miejsca wypustów. Równocześnie należy dobierać najwłaściwsze źródła światła, pamiętając przy tym nie tylko o ich mocy, kącie rozsyłu i barwie, ale także o ilości i kierunku oddawanego ciepła. Najwięcej ciepła, w stosunku do uzyskiwanej energii świetlnej, wydzielają lampy żarowe. Nie mogą być planowane bezpośrednio pod elementami palnymi lub podatnymi na odkształcenie pod wpływem ciepła. Również lampy halogenowe, mimo iż są wydajniejsze od lamp żarowych, rozgrzewają się do wysokich temperatur. Niektóre z nich odprowadzają ciepło w kierunku świecenia, inne przeciwnie. Konieczne jest zapewnienie dobrego oddawania ciepła do otoczenia i niedopuszczenie do przegrzania. Kolejnym niebezpieczeństwem jest instalowanie mocno nagrzewających się lamp w zasięgu rąk lub innych części ciała człowieka. Na strychach często lampy montowane są w nietypowych i dostępnych miejscach. Nagłe oparzenie może spowodować odruch powodujący pęknięcie bańki, uszkodzenie mechaniczne lampy, a w efekcie porażenie lub zwarcie. Dlatego znacznie lepiej jest wykorzystywać takie źródła światła, które nie nagrzewają się do wyższych temperatur. Np. świetlówki i LEDy. Tym bardziej, że ich wydajność świetlna jest wielokrotnie (4 do 10 razy) większa od lamp żarowych. Do takiego wyboru skłaniają również dyrektywy europejskie oraz troska o ekologię.

Gniazda

Także wybór miejsc montażu gniazd wtyczkowych może sprawić kłopot. Zwykle instaluje się je na wysokości ok. 20 cm nad podłogą. Gniazda powinny być łatwo dostępne. Jedno gniazdo warto jest umieścić przy wejściu do pomieszczenia, pod wyłącznikiem. Inne gniazda w zależności od przeznaczenia powinny znajdować się w miejscach użytkowania sprzętu elektrycznego. Oprócz tego, powinno się pewną ilość gniazd umieścić w miejscach, które w przyszłości, po ew. zmianie przeznaczenia pomieszczenia, mogą stać się nieodzowne. Oprócz tego warto jest doprowadzić instalację do puszek instalacyjnych, w których na razie nie przewiduje się instalowania gniazd. Następnie należy je zaślepić i nanieść na plany miejsca ich montażu. Dzięki temu w przyszłości można będzie łatwo dostosować instalację gniazd wtyczkowych do aktualnych potrzeb. Gniazda montuje się w zespołach po kilka. Większość producentów oferuje wielokrotne ramki, w których można umieścić np. trzy gniazda zasilające oraz po jednym komputerowe i telewizyjne. Gniazda najlepiej osadzać w pogłębionych puszkach, których użycie znacznie przyspiesza i ułatwia montaż.

Przy dobieraniu tras, przeprowadzaniu przewodów i ich mocowaniu konieczne jest unikanie ingerencji w elementy konstrukcyjne, które nie powinny być naruszane.

Łączniki

Łączniki powinny znajdować się w strefach przejść i przy wejściach do pomieszczeń. Najczęściej instalowane są na wysokości 1,1 m do 1,3 m. Choć coraz częściej instaluje się je także na wysokości opuszczonej dłoni. Umiejscowienie łączników zależy od architektury strychu. W celu zminimalizowania zagrożeń przewody doprowadzone do łączników powinny być sprowadzane do rozdzielnicy i tam łączone z przewodami od lamp. Innym sposobem jest wykonywanie połączeń na samych łącznikach (współczesne łączniki są wyposażone w podwójne zaciski). Przewody N i PE mogą być przeprowadzane przez te same puszki bez przerywania ich ciągłości. Zaleca się używanie puszek pogłębionych, które ułatwiają układanie przewodów i znacznie zmniejszają naprężenia powstające w nich przy montażu.

Puszki

Puszka głęboka z zamocowanym osprzętem Puszka głęboka z zamocowanym osprzętem

Wszystkie urządzenia elektryczne instaluje się w puszkach. Ze względów estetycznych używa się puszek podtynkowych. Tzw. puszki do gipsu mogą być montowane także w ścianach wykonanych z drewna lub dowolnych płyt. Wskazane jest stosowanie puszek wiatroszczelnych, które zapobiegają przedostawaniu się powietrza (a także wilgoci). Puszki te mocowane są od zewnątrz w uprzednio wywiercone (na wymiar) otwory, a następnie mocowane specjalnymi łapkami. Dla ułatwienia montażu, zwłaszcza tam gdzie doprowadzane są przewody 2,5 mm² lub zbiega się więcej niż 3 żyły, wskazane jest użycie głębokich puszek.

Uwagi

Instalacja elektryczna powinna być zawsze projektowana i wykonywana przez osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje, potwierdzone odpowiednimi świadectwami (w szczególności świadectwem kwalifikacyjnym SEP). Ewentualne koszty spowodowane pożarem lub porażeniem znacznie przekraczają potencjalne oszczędności. Instalacja powinna być wykonywana zgodnie z projektem instalacji, a wszelkie zmiany muszą być naniesione do dokumentacji.
Podobnie nie warto oszczędzać na osprzęcie elektrycznym. Tanie gniazda i łączniki wykonywane są ze słabych materiałów. Zaciski nie zapewniają dobrego kontaktu, przegrzewają się styki i trudno jest je montować, gdyż są zbyt delikatne. W trakcie montażu mogą wysuwać się z nich końcówki przewodów, co stanowi zagrożenie porażeniem, zwarciem lub przegrzaniem.

A.D.




x