Религиозные сооружения: молниезащита и заземление

Со времен шумерских зиккуратов и античных храмов молнии повреждают устремленные к небу культовые постройки. Их одними из первых и начали защищать от молниевых разрядов. Например в России, внешними молниезащитными системами в ХVIII веке вначале были оборудованы Невьянская башня – наклонная колокольня под Екатеринбургом и Петропавловский собор в Петербурге.

Собор, костел, синагога, пагода, кирха или мечеть – с точки зрения молниезащиты ни тип сооружения, ни конфессия верующих не имеют значения. Здание для богослужения и религиозных обрядов, как и любое другое, должно быть безопасно для людей – духовенства, прихожан и простых прохожих.

Кроме того, религиозно-культовые здания – имущество ценное, а зачастую и бесценное. Из-за разряда молнии может погибнуть памятник истории, архитектурный шедевр. Правда и в рядовом, невыдающемся сооружении пожар или выход из строя аудиосистем, камер видеонаблюдения, кондиционеров, пожарной автоматики, телекоммуникационных систем может вылиться в существенную для религиозной общины сумму.

Заботу о собственной безопасности и сохранности имущества приветствуют многие религии, а значит, техническое состояние и эффективность молниезащиты религиозных сооружений должны интересовать не только Ростехнадзор.

Молниезащита религиозных сооружений: нормативная база

Требования к молниезащите религиозных и светских сооружений едины и регулируются одним комплексом нормативных документов. Наиболее современные из них – национальные ГОСТ Р, идентичные международным стандартам серии IEC 62305. Они охватывают все основные аспекты молниезащиты, включая оценку рисков и применение мер защиты.

Продолжают действовать, хотя и считаются во многом устаревшими, инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Они дают рекомендации, а не директивы, причем в одном проекте можно сочетать положения обоих документов. На инструкцию СО ссылается и документ, определяющий требования к пожарной безопасности объектов религиозного назначения, – СП 258.1311500.2016, разработанный МЧС.

Согласно РД, религиозное сооружение, даже уровня памятника культуры, относится к III категории молниезащиты (зона Б), а по классификации СО – это обычный объект. По решению заказчика в проекте можно предусмотреть более высокий уровень надежности защиты.

Молниеприемники и токоотводы для религиозных сооружений

Для проектировщиков и монтажников молниезащита культового здания – профессиональный вызов. Многие из этих сооружений – самые высокие в округе, причем сакральная (храмовая) архитектура часто отличается разнообразием форм и причудливостью декора. Шпили, купола и другие навершия, ярусы, карнизы, горгульи, фигуры святых – именно в них с большой вероятностью ударит молния, поэтому всё это необходимо включить в зону защиты. При работе со старой постройкой, возможно, придется учитывать ее статус как объекта исторического или культурного наследия.

Стальные и медные элементы на вершине купола или шпиля – кресты, звезды, полумесяцы – можно использовать в качестве молниеприемника, если они не представляют художественной ценности, а их профиль и поперечное сечение не меньше значений, установленных ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 для молниеприемников и токоотводов. В противном случае придется использовать стержневые молниеприемники, стараясь не исказить архитектурный облик здания.

Особого внимания требуют деревянные строения. Так, новая система внешней молниезащиты Кижского архитектурного ансамбля состоит из стержневых молниеприемников и токоотводов, закрепленных изолированными держателями на безопасном расстоянии от стен. Для большей надежности молниеприемниками и токоотводами оборудованы не только центральные главки, но и главки нижних ярусов церквей.

Молниеприемная сетка поможет защитить и здание с плоской крышей, например дацан или синагогу, и здание со скатным профилем кровли.

Токоотводы должны быть недоступны для прикосновения. В противном случае необходимо использовать изолированные токоотводы.

Религиозное здание – это не только молельный зал, но и вспомогательные помещения: кладовые и ризницы, библиотеки и медресе, места для ритуального омовения, трапезные. Рядом с таким зданием могут находиться ступы-субурганы, высокие минареты или колокольни. На территории монастырей есть жилые дома, гостиницы, мастерские. Система внешней и внутренней молниезащиты должна охватить весь комплекс объектов – вплоть до самых простых и на первый взгляд неуязвимых.

Один из элементов такой системы – УЗИП, ограничивающий импульсные перенапряжения при прямом попадании молнии в здание и наведенные перенапряжения в случае удара молнии в землю или в рядом расположенный объект. Например, здания с давней историей часто окружены старым парком. При ударе молнии в дерево наведенные перенапряжения могут повредить электроприборы и электронику, подключенные к сетям религиозного комплекса.

Заземление религиозных сооружений

Рекомендуется устанавливать единое заземляющее устройство для целей электробезопасности и молниезащиты. Оптимальный вариант – фундаментный заземлитель. Но если при закладке нового строения можно предусмотреть фундаментный заземлитель, то для старых, а тем более старинных зданий, единственный вариант – использовать заземляющие электроды.

На небольшой площадке, на плотно застроенной территории, наиболее целесообразный вариант – модульно-штыревое заземление. Штыри из оцинкованной, омедненной или нержавеющей стали забивают в грунт вертикально кувалдой или вибромолотом.

Металлические стержни один за другим погружают в грунт. Между собой их соединяют резьбовыми муфтами. Глубинные электроды круглый год обеспечивают стабильное сопротивление, а при необходимости значение сопротивления заземления можно снизить, увеличивая площадь контакта заземляющего устройства с грунтом с помощью дополнительных стержней. Стержнями можно расширить также классическую лучевую или сетчатую заземляющую конструкцию.

Стойкость к коррозии и соответственно срок службы определяются свойствами защитного покрытия: максимальный срок 100 лет – нержавейка, 70 лет – стержни с медным покрытием, 40 лет – стержни, оцинкованные термодиффузионным методом.

В районах с многолетнемерзлыми, каменистыми, песчаными почвами, где высокое удельное сопротивление грунта делает сооружение традиционного заземлителя чрезмерно дорогим и сложным, можно использовать электролитические электроды. Полая трубка с перфорацией наполняется смесью минеральных солей, которые постепенно растворяются, проникают в прилегающий грунт и создают проводящую среду. Горизонтальные и вертикальные электроды помогают добиться нормированного сопротивления с меньшими затратами и на меньшей площади, существенно сокращаются объемы земляных работ и транспортные расходы. Срок их службы составляет 30 лет, смесь добавляют по мере необходимости.

Учитывая особенности религиозных мероприятий, необходимо предусмотреть надежную отмостку в местах размещения заземляющих устройств, чтобы обеспечить защиту священнослужителей и прихожан от шагового напряжения.

Религиозное сооружение – высокое и не очень, архитектурно выдающееся или типовое, в мегаполисе или в сельской глуши – должно быть абсолютно безопасно и максимально сохранно. Для этого нужно принять все необходимые меры, включая установку современной системы молниезащиты и заземления.