Poniższy artykuł, którego autorem jest Rafał Budniok, ukazał się w magazynie Dom Idealny, w numerze: 5/2014r.

Instalacje odgromowe, piorunochrony. Instalować, czy też nie? – oto jest pytanie. Z jednej strony prawo budowalne nie wymaga aby na budynkach jednorodzinnych znajdywały się takie systemy. Z drugiej, zadać musimy sobie kilka pytań, które pozwoliłyby podjąć racjonalną i kompetentną decyzję.

Po pierwsze, czy pomimo tego, że nie mamy prawnego obowiązku, to czy mamy taki obowiązek narzucony przez ubezpieczyciela naszego domu? Może być tak, że w naszej umowie z towarzystwem jest zapis wyłączający odpowiedzialność w przypadku szkód wywołanych uderzeniem pioruna, jeśli instalacji nie było na domu.

Rys. 1 – Przykład prawidłowo wykonanego połączenia zwodów na dachu

Po drugie, niezależnie od odpowiedzi na pierwsze pytanie, wypada policzyć ile jest wart sprzęt AGD i RTV znajdujący się w domu, ile warta jest wymiana instalacji elektrycznej na nową i/lub malowanie wszystkich ścian. Można przecież przyjąć, że sama „elektronika” to w przeciętnym domu przynajmniej 1 duży telewizor, a nie rzadko i dwa, przynajmniej 2 komputery, dodatkowo wliczmy akurat jednego ładującego się smarphone’a. Cóż jeszcze? Pralka, zmywarka, lodówka, kuchenka indukcyjna, instalacja alarmowa, automatyka ogrzewania domu i wiele innych. Sporo. A to tylko założenie minimum nowoczesnego gospodarstwa domowego (i nie uwzględnione inne potencjalne szkody).

Dobrze, wartość mienia do zabezpieczenia przed upieczeniem za pomocą prądów piorunowych mamy policzoną. Ile zatem warta jest instalacja? W najtańszej opcji 10x mniej. Zważywszy na prawdopodobieństwo zajścia zdarzenia – uderzenia piorunu w nasz dom, możemy przyjąć, że taki wskaźnik ceny do zabezpieczanego mienia jest rozsądny. Jeśli przyjmiemy, że szukamy rozwiązań trwalszych i bardziej wyszukanych (z uwagi na całość prezencji domu, dobór materiałów, ich trwałość, jakość itd.) to wskaźnik będzie wynosił do ok 20% wart. zabezpieczanego mienia.

Rys. 2 – Zastana instalacja do remontu. Różnice w tempie degradacji elementów ocynkowanych galwanicznie – złączki i ogniowo – drut

Wtedy jednak oprócz bezpieczeństwa zyskamy właśnie ową trwałość i elegancję.Niniejszym artykułem postaram się Państwu opowiedzieć co nie co o materiałach i ich doborze do instalacji. O tym, co jest warte swojej ceny, a czego warto unikać. Nie będę natomiast wdawał się w szczegóły konkretnych rozwiązań na budynkach.

Ocynk, ocynkowi nierówny

W kwestii złączek i uchwytów ze stali ocynkowanej mamy na rynku do czynienia z dwoma głównymi metodami nakładania powłok ochronnych: cynkowaniem galwanicznym i cynkowaniem ogniowym (metodą zanurzeniową). Nie zagłębiając się w kwestie technologiczne, rozróżnienie można sprowadzić do ceny i trwałości powłoki. Złączki cynkowane galwaniczne to najtańsze rozwiązanie. Ich trwałość można określić na 2-3 lata. To  znaczy, że po tym okresie powłoka będzie w bardzo ograniczonym stopniu chroniła znajdującą się pod nią stal. Dodatkowo to rozwiązanie, ze względu na konkurowanie tylko ceną cechuje się najcieńszymi grubościami blach, z których elementy te są wytwarzane. Sumarycznie powoduje to, że elementy te osiągają swoją śmierć techniczną przed 10 rokiem zainstalowania. Dodatkowo smugi rdzy na dachu czy ścianie nie będą stanowiły ozdoby obiektu.

O około 20-40% więcej zapłacimy za elementy ocynkowane ogniowo. Powłoki cynku w elementach tych cechują się znacznie większa trwałością – wynosząca ok. 5-7 lat. Często też wykonane są ewidentnie solidniej. Powoduje to, że dla całej instalacji możemy przyjąć okres 15 -20 lat jej użyteczności. Na elementy cynkowane ogniowo powinniśmy móc otrzymać deklarację zgodności dot. technologii wytwarzania – jej zgodności z normami, od producenta, dystrybutora lub wykonawcy instalacji. Ten typ instalacji będę w dalszej części tekstu traktował jako „podstawowy”. Dodam jedynie, że złączki ocynkowane ogniowo dostępne są u wszystkich liczących się producentów, jednak już w hurtowniach elektrycznych zwykle dominują ocynki galwaniczne – tańsze. Dlaczego więc tańsze są powszechnie dostępne? Ponieważ zdecydowanie większa pula klientów życzy sobie produktu najtańszego nie zdając sobie sprawy, że korozja wkrótce pożre całą instalację.

W instalacjach na bazie złączek ocynkowanych stosuje się jako zwody, czyli przewodniki zbierające i odprowadzające do ziemi ładunki, druty ocynkowane ogniowe lub druty ze stopu aluminium (o czym w dalszej części artykułu). Druty te powinny być o średnicy 8 lub 10mm, jednak 10mm jest średnicą na wyrost, także w praktyce zupełnie wystarczające jest 8mm. Druty o mniejszej niż 8mm średnicy, tj. 6mm są niezgodne z Polską Normą już od kilkudziesięciu lat. Jak już zostało napisane całkowita żywotność takiego drutu wyniesie ok 15-20 lat. Rozbieżność pomiędzy trwałością drutu a trwałością złączek – jeśli użyjemy cynkowanych galwanicznie, powoduje, że i tak przy ewentualnej wymianie instalacji po 10 latach (z powodu końca ich sprawności technicznej) wymienimy całość.

Rys. 3 – Uchwyty drutu przystosowane do gontu, wykonane z miedzi (bliższy) i stali nierdzewnej (dalszy)

Przecież nie będziemy znowu za kilka lat robili remontu instalacji dla samego drutu… Warto więc ponownie zastanowić się czy najtańsze (galwaniczne) rozwiązanie jest rzeczywiście najtańsze. Może zdarzyć się też tak, że po uderzeniu pioruna, powłoki cynkowe wyraźne zostaną naruszone, lub jeśli były cieńsze po prostu odparują. Wtedy bezwzględnie należy wymienić naruszone elementy.

Aluminium

Elementy instalacji odgromowych – złączki i uchwyty, wykonane z aluminium to w Polsce ciągle rzadkość. Zupełnie przeciwnie do naszych zachodnich sąsiadów – Niemiec, jak i do Czech, są one u nas, niewspółmiernie do zapewnianej trwałości, drogie. Sytuacja ta zmienia się powoli na korzyść. Docelowo zajmą one miejsce pomiędzy elementami ocynkowanymi ogniowo a nierdzewnymi. Na dzień dzisiejszy, droższe jednak od tych drugich, powodują że ich zakup jest nieopłacalny. Dlatego też szerszy ich opis pominę.

Wyjątkiem tutaj będą jednak przewodniki – czyli druty na zwody poziome jak i pionowe, czyli odprowadzające. Do czynienia mamy tutaj z dwoma typami materiału – czystym aluminium, w postaci drutów o śr. 10mm, jak i stopu aluminium (AlMgSi). Druty te stosuje się w Polsce z elementami ocynkowanymi ogniowo jak i z nierdzewnymi. Cenowo drut AlMgSi jest w bardzo zbliżonej cenie za metr bieżący do drutu ocynkowanego (różnica w cenie za kg jest równoważona wydajnością metrów z kg).

Rys. 4 – Drut ze stopu aluminium na uchwycie ocynkowanym ogniowo z opaską do prowadzenia zwodu po rynnie

Zaletami zastosowania takiego rozwiązania jest jednak znacznie wyższa trwałość (odporność na korozję) drutu ze stopu aluminium w stosunku do drutu ocynkowanego (trwałość to ponad 20 lat) oraz znacznie wyższa łatwość montażu. Taki drut nie będzie też powodował rdzawych zacieków na elewacji nawet po bardzo wielu latach. Dodatkowo druty ze stopu aluminium można zakupić w wersji powlekanej polwinitem, co pozwala drut taki prowadzić pod powierzchnią elewacji w sposób bezpieczny i gwarantujący nieprzebarwienie się tynku w przypadku zejścia prądu piorunowego. Zaoszczędza się wtedy na stosowaniu rurek (oszczędność materiału i czasu robocizny specjalisty).

Stal nierdzewna

Większość modeli elementów instalacji ochrony odgromowych produkowanych i oferowanych jest we wszystkich wariantach materiałowych, ponieważ ich funkcjonalność musi być zbliżona. Jednak tylko w wariantach najtrwalszych (stal nierdzewna i miedź) występują rozwiązania dedykowane najbardziej specyficznym dachom – np. krytych gontem. Tylko w nich można spotkać też rozwiązania dedykowane, tworzone i dopasowywane do nietypowych potrzeb klienta – np. konieczności zabezpieczenia 300-letniego pałacu czy zespołu klasztornego… czy zupełnie nowej rezydencji, na której dach, ma właśnie taką planowaną trwałość.

Wykonane ze stali nierdzewnej złączki, uchwyty i przewodniki pozwalają nam szacować trwałość instalacji na więcej niż 50 lat. Cena, jakiej należy spodziewać się za materiał, jest o około 100-500% (przy bardzo specyficznych rozwiązaniach) wyższa niż cena za taką samą (liczoną w mb) instalację ze stali ocynkowanej ogniowo. Jednak  uwzględniając koszt robocizny, będący dokładnie taki sam jak przy instalacji z elementów ocynkowanych, sumaryczny koszt instalacji powinien wynosić trochę ponad dwukrotność całkowitych kosztów instalacji na elementach cynkowanych ogniowo. Jako tańszy wariant takiej instalacji można wybrać złączki i uchwyty ze stali nierdzewnej i połączyć je z drutem aluminiowym lub ze stopów aluminium. Niezależnie od opcji, za około dwukrotność ceny podstawowego rozwiązania zyskujemy ponad 2,5 krotny wzrost trwałości inwestycji.

Miedź

Wszystkie elementy instalacji odgromowej wykonane z miedzi to gwarancja najwyższej trwałości zarówno na ząb czasu jak i uderzenia pioruna (miedź ma znacznie lepsze właściwości elektryczne niż stal). Za cenę materiałów większą o około 200-500% niż instalacji opartej o ocynk ogniowy (a w przypadku drutu: 10x więcej niż cena drutu ocynkowanego) otrzymujemy trwałość ponad 100. lat. W tym przypadku, uwzględniając koszty robocizny, znowu identyczne jak w przypadku instalacji opartej o ocynk, cena całości powinna być tylko 3 krotnością całkowitego kosztu instalacji w wersji podstawowej. Nie trudno policzyć jaki jest zysk, przyjmując długi termin użytkowania budynku. Dlatego też, instalacje miedziane wybierane są na najbardziej prestiżowe o

biekty, jak również na budynki zabytkowe, których rodowód sięga kilku wieków. Sami, jako firma fhuPARTNER, przeprowadzaliśmy wiele remontów instalacji, które miały ponad 150 lat. Instalacje te znakomicie pasują również na najpiękniejsze dachy domów prywatnych. Miedź starzeje się bardzo elegancko, z czasem pokrywając się zieloną patyną. Co miłośnikom takiej estetyki na pewno się spodoba (a jeśli byłoby by inaczej, zawsze można z patyny wyczyścić, przywracając miedzi wygląd z pierwszego dnia jej obecności na naszym dachu).

Rys. 5 – Drut miedziany prowadzony w uchwytach z tworzywa sztucznego (jako uzupełnienie wobec uchwytów metalowych), trwałość to od kilku do kilkudziesięciu lat

Ciekawą opcją jest również wykorzystanie jako przewodnika na zwody drutu miedzianego z rdzeniem stalowym, tzw. bimetalicznego (którego nie należy mylić z drutem pomiedziowanym). Jak sama nazwa wskazuje posiada on wewnętrzny rdzeń stalowy, który nadaje mu odporność mechaniczną drutu stalowego i powłokę miedzi liczoną w setkach mikronów (400 lub 800 mikronów w zależności od wersji drutu), która zapewnia znakomite właściwości elektryczne – takie jak drutu czysto miedzianego, oraz pełną odporność na korozję. Jako efekt synergii dostajemy produkt nie sprzedawalny w skupie złomu, potencjalnie odporny więc na złodziei. Cena tego produktu jest o ok. 35% niższa niż takiego samego drutu miedzianego. Trwałość, to ponad 100 lat.

Na drugim biegunie wobec drutu bimetalicznego znaleźć można drut pomiedziowany o grubości  powłoki wynoszącej 70 μm. Niska grubość powłoki gwarantuje długi czas eksploatacji, ale tylko w przypadku fachowego montażu – bez jej uszkodzenia w trakcie, czy też wcześniej w przypadku niewłaściwego przechowywania. A oto bardzo trudno…  Stąd – powłoka ta nie gwarantuje w zasadzie niczego więcej niż powłoka w drucie cynkowanym ogniowo (a więc jej trwałość to maksymalnie 15 lat na dachu). Przy czym złączki, jakich trzeba użyć, aby nie powstały ogniwa galwanicznie (ogniska korozji), to te wykonane ze stali nierdzewnej lub czystej miedzi. A więc: kupujemy niepewny w swej trwałości efekt, za cenę nieporównywalnie wyższą od instalacji wykonanej z elementów cynkowanych ogniowo.

Zestawianie cen i żywotności

Materiał:

Ocynk galwaniczny

Ocynk ogniowy

Stal nierdzewna

Miedź

Śmierć techniczna instalacji (trwałość w latach): 10 15-20 50 >100
Współczynnik ceny materiału w stosunku do elementów ocynkowanych ogniowo: 0,8 1 2 do 5 3 do 10
Współczynnik ceny całej instalacji w stosunku do instalacji opartej o elementy ocynkowane ogniowo (materiał + robocizna): 0,8 1 2 3
Dedykowane przewodniki zwodów (materiał drutu): ocynk ogniowy cynk ogniowy, stop aluminium nierdzewny, stop aluminium miedziany, miedziany z rdzeniem stalowym (bimetaliczny)
Podsumowanie: Pozornie najtańsze ale wcale nie najbardziej opłacalne. Po prostu unikać! Rozwiązanie budżetowe, pozwala uniknąć większych kosztów na początku, rozkładając je na regularne remonty. Dobre dla dachów o przeciętnej trwałości. Rozwiązanie pośrednie pomiędzy ocynkiem ogniowym a miedzią. Dobre dla dachów o trwałości zdecydowanie wyższej niż przeciętna. Dla dachów (i domów) z najlepszych materiałów, gdzie trwałość, jakość i „bezobsługowość” jest najbardziej pożądana.

Niezależnie od trwałości materiałów, jakich użyjemy na zbudowania instalacji, każda z nich powinna przechodzić fachowy przegląd nie rzadziej niż raz na 6 lat, lub po każdym uderzeniu pioruna. Należy pamiętać, że trwałość materiałów to jedno, a siły przyrody działające na nią każdego dnia to drugie – np. wiatr, który wywoływać może mikro wibracje na instalacji, które po kliku latach doprowadzą do rozkręcenia się np. podpory masztu przy kominie. Warto więc dbać o tę instalację jak o każdą inną, dla swojego bezpieczeństwa i przedłużenia jej trwałości.

Wymagane dokumenty przy odbiorze instalacji

Zlecając wykonanie instalacji wykfalifikowanej firmie lub specjaliście, powinniśmy po zakończeniu prac otrzymać następujące dokumenty:

  1. protokół odbioru robót (do akceptacji przez nas – jako inwestrów),
  2. protokół pomiaru rezystancji uziemienia (jeśli prace również obejmowały uziemienia) – podpisany przez elektryka z uprawnieniami SEP,
  3. metrykę urządzenia piorunochronnego,
  4. deklaracje zgodności wykonywanych prac i użytych materiałów z Normami Polskimi, w tym z normami dot. standardów produkcji elementów instalacji (dot. np. nakładania powłok cynkowych).
  5. gwarancję jakości – najczęściej na 2-3 lata, ale też opisującą sposób konserwacji instalacji.

Rys. 6 – Uchwyty drutu do dachówki gąsiora, wykonane ze stali nierdzewnej (od góry), miedzi, stali ocynkowanej ogniowo malowanej proszkowo zgodnie z paletą RAL (kolejne uchwyty)

Podsumowanie

Wielość materiałów,  dostępnych na rynku pozwala znaleźć rozwiązanie dla każdego, zarówno pod względem ceny jak i trwałości czy estetyki, dobranej pod kątem dachu i domu. Decydując się na rozwiązanie ocynkowane róbmy to świadomie, planując w domowym budżecie odpowiedni remont za kilkanaście lat. Ułatwmy sobie życie dobierając rozwiązania niekorodujące (lub korodujące wolniej – drut ze stopu aluminium). Warto też pamiętać, aby instalacja nie była trwalsza niż dach. Natomiast okres żywotności poszczególnych elementów był ze sobą spójny. Tutaj warto zwrócić uwagę nawet  na śrubki (piszę to całkiem serio!), aby były z takiego materiału, jak cała złączka czy uchwyt.

Należy też pamiętać, że tak jak liczy się jakość liczy się również wykonanie – solidność, trwałość, estetyka, przemyślenie prowadzenia instalacji, zgoda z normami i gwarancja. Bowiem nawet najdroższa instalacja, źle zamontowana, nie ochroni domu i znajdujących się w nim ludzi, a nawet najdroższe materiały, gdy zwód będzie krzywo ułożony nie ozdobią dachu. Mam więc nadzieję, że moim krótkim tekstem przybliżyłem Państwu tematykę doboru materiałów, ale, jak mogą Państwo sami zauważyć, jest to tylko niewielki wycinek zagadnienia. Z drugiej strony wierzę, że jest to kawałek wiedzy, jaki przyda się każdemu posiadaczowi, lub budującemu swój wymarzony dom. Gdyby mięli Państwo jakiekolwiek pytania, zapraszam do kontaktu.