Al giorno d’oggi, sui tetti dei grandi edifici ad uso ufficio e dei capannoni industriali si trovano spesso delle strutture, come impianti di condizionamento e di raffreddamento, ad esempio per un elaboratore dati centrale. Queste strutture montate sul tetto vanno considerate come antenne, lucernari azionati elettricamente, insegne pubblicitarie con illuminazione integrata e tutte le altre costruzioni che sporgono dal tetto, in quanto di solito possiedono un collegamento conduttivo che penetra nell’edificio, ad esempio tramite linee elettriche o condotti.
Secondo lo stato attuale della tecnologia di protezione contro i fulmini, queste costruzioni sul tetto vengono protette da fulminazione diretta con un impianto di captazione isolato. In questo modo si evita che le correnti parziali di fulmine possano entrare all’interno dell’edificio, dove potrebbero compromettere o addirittura distruggere gli impianti elettrici/elettronici sensibili.
In passato queste strutture venivano collegate direttamente, sicché una parte della corrente di fulmine penetrava nell’edificio. Successivamente è stato introdotto il collegamento indiretto tramite spinterometro. Così, le fulminazioni dirette sulle strutture installate sul tetto potevano scaricarsi parzialmente attraverso il “conduttore interno”, mentre in caso di fulminazione distante dall’edificio lo spinterometro non raggiungeva la tensione di innesco. Questa tensione di circa 4 kV veniva quasi sempre raggiunta, pertanto si “iniettava” all’interno dell’edificio una corrente parziale da fulminazione, ad esempio tramite un cavo di alimentazione elettrica, creando interferenze nelle apparecchiature elettriche o elettroniche.

L’unico rimedio per evitare l’ingresso di queste correnti consiste nell’installazione di impianti di captazione isolati che rispettino la distanza di sicurezza s.

La Figura 5.1.8.1 illustra l’entrata di una corrente parziale di fulmine all’interno di una struttura.
Le varie strutture presenti sul tetto possono essere protette con diverse esecuzioni di impianti di captazione isolati.

Figura 5.1.8.1 Rischio derivante dal collegamento diretto delle costruzioni sul tetto

Aste di captazione

Per piccole strutture presenti sul tetto (ad esempio piccoli ventilatori) la protezione può essere ottenuta attraverso singole aste di captazione oppure attraverso la combinazione di diverse aste di captazione. Le aste di captazione con altezza fino a 2,0 m possono essere fissate ed itisolate con una o due basi in calcestruzzo sovrapposte, come ad esempio l’articolo 102 010 (Figura 5.1.8.2).
A partire da un’altezza di 2,5 m fino a 3,0 m, le aste di captazione devono essere fissate agli oggetti da proteggere con distanziatori in materiale isolante (ad esempio distanziatore DEHNiso) (Figura 5.1.8.3).
Se le aste devono essere fissate anche contro le influenze laterali del vento, allora il sostegno angolare è una soluzione praticabile (Figura 5.1.8.4 e Figura 5.1.8.5).

Figura 5.1.8.2 Impianto di captazione isolato – Protezione mediante asta di captazione
Figura 5.1.8.3 Asta di captazione con distanziatore
Figura 5.1.8.4 Sostegno angolare dell’asta di captazione
Figura 5.1.8.5 Fissaggio dell’asta di captazione

Se sono necessarie delle aste di captazione di altezza superiore, ad esempio per grandi strutture poste sul tetto alle quali non è possibile ancorare nulla, è possibile istallare tali aste con un supporto speciale.

Con l’ausilio di un tripode, le aste di captazione possono essere posizionate senza ancoraggi fino a raggiungere un’altezza di 14 m. Questi telai vengono fissati al suolo con comuni basamenti in calcestruzzo sovrapposti. A partire da un’altezza libera di 6 m, sono necessari ulteriori sostegni, per poter resistere alle sollecitazioni del vento.

Le aste di captazione indipendenti possono essere utilizzate per varie applicazioni (ad esempio antenne, impianti fotovoltaici). Questo tipo di dispositivo di captazione si distingue per la rapidità di montaggio, dal momento che non devono essere eseguiti fori né molti avvitamenti (Figura 5.1.8.6 e Figura 5.1.8.7).

Figura 5.1.8.6 Sistema di captazione isolato per l’impianto fotovoltaico
Figura 5.1.8.7 Impianto di captazione isolato per strutture sul tetto

L’intera struttura o impianto (ad esempio impianti fotovoltaici, depositi di esplosivi) è protetta da pali di captazione per mezzo di aste di captazione. Questi pali vengono eretti su un plinto in calcestruzzo o sulle fondazioni di calcestruzzo in sito. Un cestello di fondazione viene installato in fabbrica nel plinto di fondazione oppure viene inserito in sito nella fondazione di calcestruzzo. SI possono raggiungere altezze libere di circa 25 m sopra il livello del suolo (o anche maggiori, in caso di versioni personalizzate). La lunghezza standard dei pali in acciaio componibili per la protezione contro i fulmini viene fornita in singoli elementi componibili, particolarmente comodi per il trasporto.

Ulteriori dettagli (ad esempio montaggio, costruzione) su questi pali telescopici in acciaio per la protezione dai fulmini sono reperibili nelle istruzioni di montaggio n. 1729 (Figura 5.1.8.8)

Figura 5.1.8.8 Posizionamento di un palo componibile in acciaio per la protezione contro i fulmini

Funi o conduttori tesi sopra l’edificio

Secondo la norma IEC 62305-3 (EN 62305-3) possono essere stese delle funi di captazione sopra l’edificio da proteggere.
Le funi di captazione generano ai lati un volume protetto a forma di tenda, e alle estremità un volume protetto a forma di cono. L’angolo di protezione α dipende dalla classe di LPS e dall’altezza dell’impianto di captazione sopra il piano di riferimento.
Per il dimensionamento dei conduttori o delle funi si può usare anche il metodo della sfera rotolante con il corrispondente raggio (a seconda della classe di protezione).
Si può impiegare anche un impianto di captazione a maglie, rispettando la distanza di sicurezza s tra le parti dell’impianto e il dispositivo di captazione. In questo caso i distanziatori isolanti (per esempio) vengono posizionati verticalmente su blocchi di calcestruzzo in modo che la maglia venga stesa ad un’altezza superiore (Figura 5.1.8.9).

Figura 5.1.8.9 Impianto di captazione sospeso fonte: Blitzschutz Wettingfeld, Krefeld, Germania

DEHNiso Combi

La linea di prodotti DEHNiso-Combi offre una possibilità di semplice applicazione per installare conduttori o funi in conformità ai tre metodi di progettazione per impianti di captazione (sfera rotolante, angolo di protezione, maglia).
I cavi passano attraverso i tubi di sostegno in alluminio con un “tratto isolato” (in vetroresina), fissati all’oggetto da proteggere, oppure ad un cavalletto. Per mezzo di distanziatori in vetroresina viene realizzato un percorso isolato verso le calate o i dispositivi di captazione (ad esempio maglia).
Ulteriori informazioni sull’utilizzo di DEHNiso Combi sono reperibili nell’opuscolo DS151/E e nelle istruzioni di montaggio n. 1475.
I metodi descritti possono essere combinati liberamente tra di loro, per adattare il dispositivo di captazione alle condizioni del luogo (Figura 5.1.8.10, Figura 5.1.8.11, Figura 5.1.8.12 e Figura 5.1.8.13).

Figura 5.1.8.10 Tripode per aste indipendenti
Figura 5.1.8.11 Dispositivo di captazione isolato con DEHNiso Combi
Figura 5.1.8.12 Staffa di fissaggio di una guida per palo di sostegno DEHNiso Combi
Figura 5.1.8.13 Dispositivo di captazione isolato con DEHNiso Combi