Uziom fundamentowy

W wyniku wyładowania atmosferycznego powstają błyskawice, których natężenie może osiągnąć nawet do 20 tys. amperów. W celu wyrównania różnicy potencjałów między chmurami a gruntem pioruny szukają najkrótszej drogi. Jeśli uderzą w materiał niepalny, np. cegłę czy beton, mogą spowodować ich pęknięcie, ale trafiając w przewody elektryczne mogą zarówno je jak i podłączone do sieci energetycznej urządzenia uszkodzić a nawet doprowadzić do pożaru.

Instalacja odgromowa

Instalacja odgromowa to rozprowadzone i zamocowane na dachu metalowe przewody, połączone następnie z ziemią, odprowadzając tą drogą ładunki zgromadzone przez piorun.

Według normy PN-EN 62305-1:2011 instalacja odgromowa obejmuje następujące elementy:

• zwody pionowe i poziome
• przewody odprowadzające
• uziomy
• zaciski probiercze.

W zależności od sposobu montażu wyróżnia się uziomy naturalne (których funkcję pełni zbrojenie umieszczone w betonie fundamentu) oraz uziomy sztuczne, które mogą mieć postać poziomą (uziom otokowy) lub pionową (uziom szpilkowy, punktowy).

Uziom fundamentowy

Uziom fundamentowy to tzw. uziom naturalny. Stanowi go układ połączonych ze sobą elementów zbrojenia umieszczonych w betonie fundamentu budynku w celu ochrony odgromowej, wyrównania potencjałów na wypadek uderzenia pioruna oraz uziemienia instalacji elektrycznej.

Zbrojenie może pełnić funkcję uziemienia tylko, jeżeli zostało poprawnie wykonane i połączone przed wylaniem betonu. Jako że istnieje ryzyko, iż elementy typowego zbrojenia mogą ulec przerwaniu choćby na etapie zalewania betonem, nie gwarantując ciągłości połączeń na całym obwodzie, bezpieczniej jest zastosować specjalny przewód czy układ przewodów przeznaczonych do celów uziemienia.

Zalety uziomu fundamentowego

Zainstalowanie fundamentowego uziomu zapewnia długoletni okres eksploatacji takiej instalacji, taki sam jak czas użytkowania budynku w zakresie zabetonowanej części.

Uziom fundamentowy gwarantuje pewny kontakt z otaczającym gruntem ze względu na swoją powierzchnię.

Beton stosowany na fundamenty charakteryzuje się rezystywnością o wartościach rzędu 200 Ωm. To wartość korzystna z punktu widzenia przewodzenia i skuteczności uziemienia.

Uziom fundamentowy zazwyczaj daje stałą i stabilną wartość rezystancji uziemienia, niezależnie od pory roku i warunków atmosferycznych.

Wykonanie uziomu fundamentowego nie wymaga dodatkowych prac ziemnych, instalowany jest na etapie budowy fundamentu, z wykorzystaniem jego elementów zbrojeniowych. To zatem najtańsza metoda wykonania układu uziemiającego w obiekcie budowlanym.

Materiały na uziom fundamentowy

Wybór materiału wpływa na okres eksploatacji uziomu. Decydującym kryterium będzie zatem odporność na korozję, gwarantująca wieloletnią skuteczność instalacji.

Ta część uziomu, która jest całkowicie zalewana betonem, może być wykonana z dowolnego, przewodzącego prąd materiału. Wykorzystać można pręty ze stali czarnej, bez antykorozyjnych powłok ochronnych.

Elementy wyprowadzane bezpośrednio do gruntu powinny być wykonane z miedzi, stali pomiedziowanej lub stali nierdzewnej. Za użyciem stali pomiedziowanej oprócz aspektu ekonomicznego (jest znacznie tańsza) dodatkowo przemawia łatwość jej spawania.

Złym rozwiązaniem jest zastosowanie przewodów ze stali ocynkowanej. Są one narażone na przyspieszoną korozję.

Konstrukcja uziomu fundamentowego

Uziom fundamentowy będzie najskuteczniejszy przy zainstalowaniu go w tradycyjnych ławach fundamentowych. Ich dna znajdują się poniżej głębokości przemarzania, co gwarantuje stabilność rezystancji bez względu na porę roku i warunki atmosferyczne.

Dodatkowo wykorzystuje się konstrukcję zbrojenia fundamentu, co zmniejsza koszt realizacji. Najczęściej zbrojenie ław fundamentowych wykonane jest z czterech prętów o średnicy 12 mm (norma określa grubość pręta do celów uziemienia min. 10 mm) połączonych strzemionami z drutu w odstępach ok. 30 cm. Pręty te mogą stanowić element uziemienia jedynie, jeśli zostaną odpowiednio połączone. Jeśli stosuje się połączenie spawane, zaleca się pręty układać równolegle na długości co najmniej 70 mm, a w narożnikach wyginać je w kształt litery L i wykonać spoinę nie krótszą niż 50 mm.

Innym rozwiązaniem jest sztuczny uziom fundamentowy, polegający na rozprowadzeniu bednarki w postaci zamkniętego pierścienia, mocowanej do prętów zbrojeniowych. Minimalizuje się tym samym liczbę połączeń, co daje pewność ciągłości elektrycznej. Przewód uziemiający łączy się w tym wypadku za pomocą dwóch zacisków do różnych prętów uziemienia. Zaleca się, aby przewód uziomu pokryty był co najmniej 50 mm warstwą betonu z każdej strony, co stanowić będzie skuteczną otulinę i ochronę przed korozją.

Skuteczność działania uziomu obniżają zastosowane wszelkie środki przeciwwilgociowe, materiały izolacyjne. Tylko dobry kontakt ławy fundamentowej z gruntem zapewnia właściwą wartość rezystancji uziemienia. Jeśli jakiekolwiek rozwiązania ograniczają połączenie elektryczne fundamentu z gruntem, wykonuje się wówczas dodatkowy uziom sztuczny w postaci otoku, uziomów pionowych lub mieszanych konfiguracji.

Odpowiednio dobrane materiały i pewne, trwałe połączenia elementów uziomu gwarantują uzyskanie układu, który gwarantuje skuteczne uziemienie instalacji elektrycznej i bezpieczne wyrównanie potencjałów na wypadek uderzenia pioruna.