Có phải cứ nhà cao là bắt buộc phải lắp hệ thống chống sét?
Không hẳn.
Ngược lại, một công trình thấp, nhỏ cũng không có nghĩa là không cần quan tâm đến chống sét.
Việc một công trình có nên lắp hệ thống chống sét hay không cần nhìn vào nguy cơ bị sét đánh, đặc điểm công trình và mức độ thiệt hại có thể xảy ra nếu sét tác động vào công trình.
TCVN 9385:2012 cũng đặt câu hỏi “công trình có cần chống sét hay không” trước khi đi vào thiết kế chi tiết. Các tiêu chuẩn IEC về chống sét hiện nay cũng tiếp cận theo hướng đánh giá và quản lý rủi ro để lựa chọn biện pháp bảo vệ phù hợp.
Vì vậy, thay vì chỉ nhìn vào chiều cao của công trình, hãy nhìn vào mức độ rủi ro của chính công trình đó.
I. Khi nào công trình nên được xem xét lắp chống sét?
Có một số trường hợp mà nhu cầu bảo vệ chống sét trở nên rõ ràng hơn.
1. Công trình nằm ở khu vực thường xuyên có giông sét
Nếu khu vực thường xuyên xuất hiện giông sét, nguy cơ công trình bị ảnh hưởng bởi sét cũng cần được xem xét nghiêm túc hơn.
Đặc biệt với những công trình nằm ở khu vực trống trải, trên địa hình cao hoặc xung quanh ít có công trình cao hơn, việc đánh giá nguy cơ càng đáng lưu ý.
Không thể chỉ dựa vào cảm giác kiểu:
“Mấy năm nay nhà tao chưa bị sét.”
Sét không phải sự cố xảy ra theo lịch cố định. Việc một công trình chưa từng bị sét đánh không có nghĩa nguy cơ bằng 0.
2. Công trình đứng riêng lẻ hoặc nằm ở vị trí dễ bị sét tác động
Một ngôi nhà nằm giữa khu dân cư dày đặc có điều kiện khác với một nhà xưởng nằm riêng trên khu đất rộng.
Những công trình cao, đứng độc lập hoặc có các phần nhô cao so với khu vực xung quanh thường cần được xem xét kỹ hơn về nguy cơ sét.
3. Công trình có người thường xuyên làm việc hoặc sinh hoạt
Nếu sự cố sét có thể gây nguy hiểm cho con người, nhu cầu bảo vệ không còn đơn giản là chuyện “hỏng vài thiết bị”.
Nhà ở, văn phòng, trường học, nhà xưởng, cửa hàng, kho và nhiều công trình có người sử dụng đều cần xem xét yếu tố an toàn con người khi đánh giá chống sét. IEC 62305 đặt rõ việc giảm nguy cơ đối với con người và giảm hư hỏng vật lý cho công trình trong phạm vi của hệ thống chống sét.
II. Những công trình nào nên đặc biệt quan tâm đến chống sét?
1. Nhà ở
Nhà ở không phải lúc nào cũng cần cùng một cấu hình chống sét.
Tuy nhiên, những căn nhà:
- Cao hoặc nhiều tầng
- Nằm ở vị trí trống trải
- Có mái cao hoặc kết cấu nhô cao
- Nằm ở khu vực thường xuyên có giông
- Có nhiều thiết bị điện, điện tử giá trị cao
nên được xem xét nghiêm túc.
Đặc biệt, đừng nhầm giữa chống sét cho công trình và bảo vệ thiết bị điện trong nhà.
Có hệ thống thu sét bên ngoài chưa có nghĩa toàn bộ tivi, camera, modem, máy tính hay thiết bị điện tử bên trong đã được bảo vệ khỏi xung quá điện áp.
Phần này đã được giải thích ở bài:
Chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền khác nhau thế nào?
2. Nhà xưởng và công trình công nghiệp
Nhà xưởng là nhóm nên đặc biệt quan tâm.
Lý do không chỉ vì nhà xưởng thường có diện tích lớn mà còn vì bên trong có thể có:
- Máy móc
- Tủ điện
- PLC
- Biến tần
- Thiết bị điều khiển
- Cảm biến
- Hệ thống mạng
- Camera
- Hệ thống tự động hóa
Một sự cố do sét có thể không chỉ làm hỏng một thiết bị mà còn gây dừng sản xuất, ảnh hưởng đến cả dây chuyền.
Với những công trình như vậy, chi phí phòng ngừa đôi khi nhỏ hơn rất nhiều so với chi phí sửa chữa và thời gian ngừng hoạt động sau sự cố.
3. Kho hàng và công trình chứa vật liệu dễ cháy
Đây là nhóm cần đặc biệt thận trọng.
TCVN 9385:2012 nêu rõ các công trình có nguy cơ cháy nổ cao như nhà máy sản xuất thuốc nổ, kho chứa nhiên liệu hoặc công trình tương đương cần mức độ bảo vệ cao.
Trong những công trình như vậy, câu chuyện chống sét không chỉ là bảo vệ tài sản mà còn liên quan đến nguy cơ cháy, nổ và an toàn con người.
4. Trang trại và công trình ngoài trời
Trang trại thường có đặc điểm khá khác nhà ở:
- Khu đất rộng
- Công trình đứng riêng lẻ
- Nhiều kết cấu kim loại
- Thiết bị nằm ngoài trời
- Hệ thống điện kéo đến nhiều khu vực
Đặc biệt, các công trình nằm giữa khu đất rộng hoặc những khu vực ít có vật thể cao xung quanh nên được đánh giá kỹ hơn.
5. Công trình có hệ thống điện năng lượng mặt trời
Đây là nhóm ngày càng đáng quan tâm.
Hệ thống điện mặt trời thường có:
- Tấm pin ngoài trời
- Khung kim loại
- Dây DC
- Inverter
- Dây AC
- Thiết bị giám sát
Ngoài nguy cơ đối với bản thân hệ thống điện mặt trời, xung do sét còn có thể ảnh hưởng đến các thiết bị điện khác trong công trình.
Vì vậy, công trình có điện mặt trời nên xem xét chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền như một hệ thống phối hợp, thay vì chỉ lắp kim thu sét ở trên mái.
IEC 62305 hiện tách riêng các biện pháp bảo vệ công trình khỏi hư hỏng vật lý và các biện pháp bảo vệ hệ thống điện, điện tử bên trong.
III. Công trình thấp có cần chống sét không?
Có thể có.
Chiều cao chỉ là một yếu tố.
Một ngôi nhà thấp nhưng:
- Nằm một mình trên khu đất rộng
- Ở vị trí cao
- Xung quanh ít công trình
- Có người sử dụng thường xuyên
- Có nhiều thiết bị điện tử
- Có hệ thống điện mặt trời
vẫn có thể đáng được xem xét bảo vệ.
Ngược lại, không nên hiểu rằng:
“Nhà dưới X tầng thì không cần chống sét.”
Không có một quy tắc đơn giản kiểu đó cho mọi công trình.
TCVN 9385 yêu cầu việc quyết định có cần chống sét phải xem xét điều kiện thực tế của từng công trình.
IV. Công trình cao có chắc chắn phải lắp chống sét không?
Cũng không nên chỉ dùng chiều cao để kết luận.
Một công trình càng lớn hoặc càng phức tạp thì việc đánh giá rủi ro càng cần được thực hiện nghiêm túc, nhưng quyết định cuối cùng vẫn phụ thuộc vào đặc điểm công trình và mức độ rủi ro.
Điều quan trọng là không biến chiều cao thành một “mốc thần kỳ”.
Ví dụ:
Công trình A: nhà cao nhưng nằm giữa khu dân cư dày đặc.
Công trình B: nhà thấp hơn nhưng nằm đơn độc trên khu đất rộng.
Không thể chỉ nhìn chiều cao rồi kết luận công trình B ít rủi ro hơn.
V. Khi nào không nên chỉ lắp kim thu sét?
Đây là điểm rất quan trọng.
Có những công trình khách hàng nói:
“Tao chỉ cần lắp một cây kim trên mái thôi.”
Nếu công trình cần chống sét trực tiếp, thì kim chỉ là phần thu sét.
Phía dưới còn phải có dây dẫn sét và hệ thống tiếp địa phù hợp.
Nếu công trình có nhiều thiết bị điện, điện tử thì còn phải xem xét chống sét lan truyền.
Có nghĩa là:
Hai nhóm này giải quyết hai loại nguy cơ khác nhau và có thể cần được kết hợp tùy công trình.
VI. Dấu hiệu cho thấy công trình nên được khảo sát chống sét
Không phải lúc nào khách hàng cũng biết công trình của mình có cần làm hay không.
Có thể bắt đầu từ những câu hỏi rất đơn giản:
1. Công trình có nằm ở vị trí trống trải không?
Nếu có, nên đánh giá kỹ hơn.
2. Xung quanh có ít công trình hoặc vật thể cao không?
Nếu công trình đứng đơn độc, nguy cơ cần được xem xét.
3. Công trình có người thường xuyên sử dụng không?
Nếu có, yếu tố an toàn con người trở nên quan trọng hơn.
4. Thiết bị bên trong có giá trị lớn không?
Nhà xưởng có máy móc, PLC, biến tần, hệ thống điều khiển hoặc các thiết bị điện tử đắt tiền nên đặc biệt quan tâm.
5. Công trình có hệ thống điện mặt trời không?
Có thì cần xem xét cả phần DC, AC và thiết bị điện tử liên quan.
6. Công trình đã có chống sét nhưng lâu năm chưa kiểm tra chưa?
Nếu có, không nên mặc định hệ thống cũ vẫn hoạt động tốt.
VII. Chưa từng bị sét đánh có nghĩa là chưa cần chống sét?
Không.
Đây là suy nghĩ khá phổ biến nhưng rất dễ chủ quan.
Việc công trình chưa từng bị sét đánh chỉ cho biết rằng sự cố đó chưa xảy ra trong quá khứ.
Nó không cho biết xác suất trong tương lai bằng 0.
Trong quản lý rủi ro, việc lựa chọn giải pháp bảo vệ không chỉ dựa vào việc “đã từng xảy ra hay chưa” mà còn dựa vào khả năng xảy ra và hậu quả nếu sự cố xảy ra. Đây chính là cách tiếp cận của IEC 62305-2 về quản lý rủi ro do sét.
VIII. Công trình mới xây có nên thiết kế chống sét ngay từ đầu?
Nên xem xét ngay từ giai đoạn thiết kế.
Đây thường là thời điểm thuận lợi nhất để bố trí:
- Phần thu sét
- Đường dẫn sét
- Hệ thống tiếp địa
- Liên kết các kết cấu kim loại
- Bảo vệ hệ thống điện
- SPD
- Các đường tín hiệu cần bảo vệ
Làm ngay từ đầu giúp hệ thống được tính toán đồng bộ với công trình, thay vì xây xong rồi mới tìm cách bổ sung kim, dây và cọc trong điều kiện mặt bằng đã hoàn thiện.
TCVN 9385 cũng yêu cầu phải xem xét nhu cầu chống sét trước khi đi vào thiết kế chi tiết công trình.
IX. Công trình đang sử dụng rồi mới làm chống sét có được không?
Được.
Rất nhiều công trình chỉ bắt đầu quan tâm đến chống sét sau khi đã xây dựng và đưa vào sử dụng.
Khi đó có thể khảo sát lại:
- Kết cấu mái
- Vị trí cần bảo vệ
- Đường dây điện
- Hệ thống tiếp địa hiện có
- Các thiết bị cần bảo vệ
- Các công trình hoặc khu vực mới xây thêm
Sau đó mới xác định nên bổ sung hoặc cải tạo hệ thống như thế nào.
Điều quan trọng là không nên mua kim và cọc về lắp theo kinh nghiệm rồi coi như hoàn thành.
X. Khi nào cần khảo sát hệ thống chống sét thay vì tự lắp?
Nếu công trình đơn giản, người sử dụng có thể bắt đầu bằng việc đánh giá nhu cầu.
Nhưng với những công trình như:
- Nhà xưởng
- Kho hàng
- Trang trại
- Công trình diện tích lớn
- Công trình có nhiều thiết bị điện tử
- Công trình có điện mặt trời
- Công trình đã có hệ thống chống sét nhưng lâu năm chưa kiểm tra
thì nên khảo sát thực tế trước khi quyết định phương án.
Điều cần biết không chỉ là “cần chống sét hay không”, mà còn là:
Cần chống sét ở mức nào và nên bảo vệ những phần nào của công trình?
XI. Có cần cả chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền không?
Trong nhiều công trình, câu trả lời là có thể cần cả hai, vì chúng bảo vệ những phần khác nhau.
Hệ thống chống sét trực tiếp tập trung vào việc giảm nguy cơ hư hỏng vật lý và nguy hiểm do dòng sét tác động vào công trình.
Chống sét lan truyền tập trung vào các hệ thống điện và điện tử bên trong, giúp giảm nguy cơ thiết bị bị hỏng do các xung quá điện áp liên quan đến sét. IEC 62305-4:2024 quy định các biện pháp bảo vệ hệ thống điện và điện tử trong công trình khỏi các ảnh hưởng điện từ do sét.
Vì vậy, có kim thu sét không có nghĩa là công trình đã giải quyết xong toàn bộ bài toán chống sét.
XII. Tóm lại, công trình nào nên đặc biệt quan tâm?
Có thể nhớ đơn giản:
Càng nhiều yếu tố xuất hiện cùng lúc, lý do để khảo sát và xem xét hệ thống chống sét càng rõ ràng.
XIII. Kết luận
Không có một câu trả lời đơn giản kiểu:
“Nhà cao thì phải lắp, nhà thấp thì không.”
Quyết định chống sét nên dựa trên vị trí công trình, đặc điểm xây dựng, người sử dụng, thiết bị bên trong và hậu quả có thể xảy ra nếu sét tác động.
Những công trình như nhà xưởng, kho hàng, trang trại, công trình đứng riêng lẻ, công trình có nhiều thiết bị điện tử hoặc hệ thống điện mặt trời nên đặc biệt quan tâm đến việc đánh giá chống sét.
Với công trình mới, nên xem xét ngay từ giai đoạn thiết kế. Với công trình đang sử dụng, có thể khảo sát hệ thống hiện tại để xác định có cần lắp mới, bổ sung hay cải tạo hay không.
Nói đơn giản:
Đừng đợi đến khi sét đánh hỏng thiết bị hoặc gây sự cố rồi mới hỏi công trình có cần chống sét hay không.
Nếu chưa chắc công trình của mình có cần chống sét ở mức nào, bước hợp lý nhất là khảo sát thực tế rồi mới chọn giải pháp.