Nhà 3 Tầng Có Cần Lắp Đặt Hệ Thống Chống Sét Không?

Đối với nhiều chủ sở hữu nhà 3 tầng, câu hỏi về việc có cần lắp đặt hệ thống chống sét hay không luôn là mối quan tâm hàng đầu, đặc biệt trong bối cảnh thời tiết Việt Nam ngày càng diễn biến phức tạp. Bài viết này sẽ phân tích toàn diện về mức độ cần thiết của việc lắp đặt hệ thống chống sét cho nhà 3 tầng, dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật, nguy cơ sét đánh và giải pháp khả thi.

Nguy cơ sét đánh đối với nhà 3 tầng

Vị trí địa lý và đặc điểm khí hậu Việt Nam

Theo Tiến sĩ Nguyễn Xuân Anh, Việt Nam nằm ở tâm giông châu Á – một trong ba tâm giông trên thế giới có hoạt động giông sét mạnh. Số ngày giông trung bình ở Việt Nam khoảng 100 ngày/năm và số giờ giông trung bình là 250 giờ/năm. Với tần suất giông sét cao như vậy, nguy cơ bị sét đánh vào các công trình xây dựng, đặc biệt là nhà 3 tầng, là rất lớn.

Yếu tố chiều cao và đặc điểm cấu trúc

Nhà 3 tầng thường có chiều cao vượt trội so với các công trình xung quanh tại nhiều khu vực dân cư. Đối với các ngôi nhà dân dụng 3 tầng, việc thường xuyên hứng chịu những tia sét là điều dễ hiểu. Vị trí cao đồng thời có rất nhiều thiết bị điện tử khiến chúng trở thành điểm thu hút sét số 1 trong khu vực1. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sét đánh trực tiếp vào công trình.

Hậu quả nghiêm trọng khi bị sét đánh

Khi sét đánh vào công trình 3 tầng, hậu quả có thể rất nghiêm trọng:

• Phá hủy cấu trúc và ảnh hưởng đến độ bền cơ học của công trình

• Gây cháy, nổ hệ thống điện trong nhà

• Làm hư hỏng các thiết bị điện tử như tivi, máy tính, điện thoại

• Gây nguy hiểm đến tính mạng con người – có thể thiệt mạng bởi dòng điện cao áp từ sét

Tiêu chuẩn và quy định về chống sét cho nhà 3 tầng

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9385:2012

Tiêu chuẩn TCVN 9385:2012 (BS 6651:1999) về chống sét cho công trình xây dựng đưa ra hướng dẫn cụ thể về thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống chống sét cho các công trình xây dựng, bao gồm cả nhà 3 tầng. Tiêu chuẩn này cung cấp các chỉ dẫn chi tiết cho việc thiết kế hệ thống chống sét phù hợp với từng loại công trình.

Phân loại công trình theo mức độ rủi ro

Theo các tiêu chuẩn hiện hành, công trình được phân loại theo mức độ rủi ro khi bị sét đánh. Nhà 3 tầng thuộc nhóm công trình cần được bảo vệ bằng hệ thống chống sét, đặc biệt nếu:

• Công trình cao hơn các công trình lân cận

• Công trình có nhiều hệ thống khung thép, thiết bị điện tử và máy móc

• Công trình nằm ở khu vực từng ghi nhận sét đánh hoặc lân cận từng bị sét đánh5

Quy định bắt buộc đối với một số công trình

Đối với một số loại công trình đặc biệt, việc lắp đặt hệ thống chống sét là bắt buộc, bao gồm:

• Bưu điện, cơ sở truyền thanh, truyền hình, viễn thông cao từ 3 tầng trở lên

• Nhà có khối tích từ 1.500m³ trở lên

• Các cơ sở kinh doanh theo quy định của Nhà nước

Nguyên lý hoạt động của hệ thống chống sét nhà 3 tầng

Cơ chế thu hút và dẫn sét

Nguyên lý hoạt động của hệ thống chống sét nhà 3 tầng dựa trên việc thu hút và dẫn dòng điện sét một cách an toàn:

“Khi một đám mây tích điện di chuyển qua khu vực có hệ thống chống sét, sự chênh lệch điện áp giữa đám mây và mặt đất sẽ tạo ra một điện trường mạnh. Kim thu sét, với đặc tính nhọn và được đặt ở vị trí cao, tạo ra một điểm tập trung cho điện trường này, thu hút tia sét về phía mình.”

Dòng tia sét đánh vào kim thu sét sẽ được dẫn xuống đất thông qua dây dẫn sét có điện trở thấp, đảm bảo dẫn điện tốt và an toàn. Điều này giúp bảo vệ công trình và người trong nhà khỏi tác động nguy hiểm của sét.

Vai trò của hệ thống tiếp địa

Hệ thống tiếp địa đóng vai trò quan trọng trong việc phân tán năng lượng sét:

“Cấu tạo: Bao gồm các cọc tiếp địa và dây nối đất được chôn sâu dưới đất. Theo nguyên lý chống sét, sét là dòng điện cực mạnh, không thể xử lý hoặc triệt tiêu.”

Hệ thống tiếp địa giúp phân tán dòng điện sét vào đất một cách an toàn, tránh gây hư hại cho công trình và các thiết bị điện trong nhà. Điện trở tiếp địa cần đạt mức <10 Ω để đảm bảo hiệu quả

Thành phần cơ bản của hệ thống chống sét nhà 3 tầng

Kim thu sét và cột đỡ kim

Kim thu sét là thành phần chính của hệ thống, có nhiệm vụ thu hút sét đánh vào nó thay vì vào công trình. Tùy theo loại kim thu sét, bán kính bảo vệ có thể từ 51m đến 64m. Các loại kim thu sét phổ biến:

• Kim thu sét Bakira bán kính bảo vệ 64m

• Kim thu sét LIVA LAP-CX 040T bán kính bảo vệ 61m

• Kim thu sét STOMASTET ESE15 bán kính bảo vệ cấp III 51m

Cột đỡ kim thường làm bằng inox D48 thu về D42 với chiều dài từ 2m đến 3m

Dây dẫn sét và hệ thống nối

Dây dẫn sét thường là cáp đồng bọc nhựa PVC có tiết diện đủ lớn để chịu được nguồn xung sét trực tiếp. Khi lắp đặt, dây dẫn sét cần lưu ý:

• Luồn dây đồng chống sét vào ống gen điện D25

• Hạn chế đi qua nhiều điểm góc khúc quá 90 độ

• Hạn chế những điểm cắt đứt đấu nối

Hệ thống tiếp địa

Hệ thống tiếp địa bao gồm:

• Cọc tiếp địa (thường là 4 cọc Super Impex)

• Dây đồng nối các cọc tiếp địa

• Hợp chất giảm điện trở đất (nếu cần)

Việc đóng cọc chôn sâu và hàn hóa nhiệt có vai trò quan trọng để đảm bảo điện trở đo <10 Ω

Quy trình lắp đặt hệ thống chống sét nhà 3 tầng

Khảo sát và thiết kế hệ thống

Trước khi lắp đặt, cần khảo sát cụ thể về công trình để đưa ra phương án tối ưu:

“Trước tiên cần có sự khảo sát cụ thể về công trình hoặc bạn có thể chia sẻ cụ thể thông tin về công trình (ở đâu? chiều cao dài rộng như thế nào? kết cầu mái như thế nào?…) Để chúng tôi có sự nhận định chính xác về công trình có nằm trong vùng nguy cơ cao hay không…”

Các bước thi công chính

Quá trình thi công hệ thống chống sét cho nhà 3 tầng bao gồm các bước sau:

1. Thi công tiếp địa:

   • Đào hố tiếp địa căn cứ theo thực tế hiện trạng công trình

   • Đóng cọc tiếp địa

   • Đo thử kiểm tra điện trở tiếp địa

2. Lắp kim thu sét:

   • Gia công cột đỡ kim thu sét

   • Đấu nối dây dẫn sét vào kim thu

   • Đấu nối kim thu vào cột đỡ kim

   • Dựng cột và gia cố chắc chắn vào mái nhà

3. Đi dây dẫn sét:

   • Luồn dây đồng chống sét vào ống gen điện D25

   • Định vị dây tránh góc khúc quá 90 độ

   • Tránh cắt đứt đấu nối không cần thiết

4. Đấu nối dây vào bãi tiếp địa và hoàn thiện hệ thống

Chi phí và lợi ích của việc lắp đặt hệ thống chống sét

Chi phí đầu tư

Chi phí lắp đặt hệ thống chống sét cho nhà 3 tầng dao động tùy theo loại thiết bị và quy mô công trình. Theo một tham khảo, chi phí có thể khoảng 20 triệu đồng, tuy nhiên đây chỉ là con số tương đối và có thể thay đổi tùy thuộc vào:

• Loại kim thu sét sử dụng

• Chiều dài dây dẫn sét cần thiết

• Số lượng cọc tiếp địa

• Chi phí nhân công lắp đặt

Lợi ích và sự an toàn

Lợi ích của việc lắp đặt hệ thống chống sét cho nhà 3 tầng bao gồm:

• Bảo vệ kết cấu công trình khỏi bị phá hủy bởi sét đánh

• Ngăn chặn hỏa hoạn, mất điện, điện giật do sét gây ra

• Bảo vệ các thiết bị điện tử trong nhà khỏi bị hư hỏng

• Đảm bảo an toàn cho người sống trong nhà

So sánh giữa chi phí và thiệt hại tiềm ẩn

So với những thiệt hại tiềm ẩn khi bị sét đánh, chi phí lắp đặt hệ thống chống sét là không đáng kể:

“Quan điểm [rằng chống sét tốn kém và chưa cần thiết] là hoàn toàn sai lầm. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, hứng chịu nhiều cơn sét mỗi năm. Để đảm bảo an toàn cho chính gia đình bạn, cần trang bị thiết bị chống sét càng sớm càng tốt.”13

Kết luận và khuyến nghị

Từ các phân tích trên, có thể kết luận rằng nhà 3 tầng chắc chắn cần lắp đặt hệ thống chống sét vì những lý do sau:

1. Nhà 3 tầng thường có vị trí cao hơn các công trình xung quanh, làm tăng nguy cơ bị sét đánh trực tiếp.

2. Việt Nam nằm trong khu vực có tần suất giông sét cao trong năm.

3. Thiệt hại khi bị sét đánh có thể rất nghiêm trọng, ảnh hưởng đến kết cấu công trình, gây cháy nổ và đe dọa tính mạng người dân.

4. Chi phí lắp đặt hệ thống chống sét không đáng kể so với giá trị bảo vệ mà nó mang lại.

Khuyến nghị cho chủ sở hữu nhà 3 tầng:

• Nên chủ động liên hệ với các đơn vị chuyên nghiệp để khảo sát và thiết kế hệ thống chống sét phù hợp.

• Lựa chọn thiết bị chất lượng và đảm bảo lắp đặt đúng kỹ thuật.

• Kiểm tra định kỳ hệ thống chống sét, tốt nhất là không quá 12 tháng một lần.

• Kết hợp lắp đặt cả hệ thống chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền để bảo vệ toàn diện.

Tóm lại, với đặc điểm khí hậu của Việt Nam và tính chất công trình 3 tầng, việc lắp đặt hệ thống chống sét không chỉ cần thiết mà còn là yếu tố quan trọng đảm bảo an toàn cho tài sản và tính mạng con người.