Comment protéger un bâtiment contre les impacts de foudre ?

Pour préserver les sites des méfaits de la foudre, il existe deux dispositifs districts : le paratonnerre et le parafoudre.

Le paratonnerre préserve les constructions de l’effet direct de la foudre.
Les parafoudres, quant à eux, protègent vos appareils électriques contre les surtensions.
Le choix du dispositif de sécurité varie selon la configuration et la sensibilité de votre installation.

Pour une protection efficace, il est important de comprendre le rôle précis de chaque équipement. Voyons maintenant en détail comment ces systèmes fonctionnent pour sécuriser vos infrastructures.

Comment fonctionnent les paratonnerres ?

Créé par Benjamin Franklin en 1752, le paratonnerre permet de protéger une maison ou un immeuble du coup direct de la foudre. À l’aide d’un système de capture, d’acheminement et de connexion à la terre, le paratonnerre évacue directement les charges électriques de la foudre vers le sol.

Des impacts variés selon le matériau de construction employé

Protéger un bâtiment de la foudre, c’est le préserver de l’effet direct du choc de la décharge électrique à l’aide d’un paratonnerre. Or, les impacts potentiels du choc ne sont pas les mêmes pour toutes les constructions. L’importance des dégâts sera différente d’un matériau à l’autre, selon que le bâtiment est en bois, en brique de verre, en béton ou en métal.

Une structure en béton peut se fissurer suite au foudroiement, tandis que celles en bois ou en brique de verre, plus fragiles, sont vulnérables aux champs magnétiques générés par la foudre. Le bois, en particulier, peut s’enflammer rapidement, augmentant le risque d’incendie.

Les constructions métalliques, par contre, sont plus sûres : le métal conduit efficacement l’électricité, permettant à la foudre de se dissiper dans le sol et offrant ainsi une protection durable contre les incendies.

Une exposition différente aux foudres

L’exposition à la foudre varie considérablement d’un site à l’autre en raison de plusieurs facteurs. Les zones en altitude sont nettement plus exposées que les autres. De même, la hauteur des immeubles est un facteur amplifiant les probabilités d’être foudroyé. En outre, les sols refermant plus de minéraux sont davantage prédisposés à propager le courant électrique produit par la foudre. Les risques y sont donc plus élevés pour les installations électriques.

Qu’en est-il des menaces de surtension ?

Outre les effets directs du choc de la foudre, la surtension est une autre menace qu’il convient de gérer. Portant une charge pouvant atteindre le milliard de volts, la foudre peut en effet endommager tout votre réseau électrique ainsi que vos appareils.

Le rôle du parafoudre

Si l’installation de paratonnerres protège le bâtiment du choc électrique, le parafoudre préserve, quant à lui, les circuits électriques du site. Investir dans un parafoudre, c’est se mettre à l’abri des incendies liés à une surtension résultant de la foudre.

Contrairement aux paratonnerres, qui captent directement les impacts de la foudre pour les conduire au sol, les parafoudres agissent en limitant les surtensions qui pourraient endommager les équipements électroniques. Ils dévient ces surtensions vers la terre avant qu’elles n’affectent vos appareils.

Le fonctionnement du parafoudre

Pour amortir la surtension, le parafoudre fait appel à trois composantes essentielles :

Les éclateurs : Ils fonctionnent en créant un arc électrique entre deux électrodes lorsque la tension devient trop élevée, permettant ainsi de rediriger l’excès de courant vers la terre.
Les varistances : Ces composants réduisent leur impédance lorsque la tension dépasse un certain seuil, ce qui permet d’évacuer la surtension. Cependant, elles s’usent plus rapidement en raison de la chaleur générée.
Les diodes Transil : Similaires aux varistances, elles sont plus réactives et ont une durée de vie plus longue grâce à leur meilleure résistance à la chaleur.

Comment choisir son paratonnerre et son parafoudre ?

Pour choisir la bonne installations, il est essentiel de comprendre leurs fonctions spécifiques. Commençons par examiner les différents types de paratonnerres disponibles. Vous pouvez également consulter cet article pour comprendre la différence entre le paratonnerre et le parafoudre.

Le choix du paratonnerre

Pour préserver la structure de vos bâtiments des coups de foudre directs, vous avez le choix entre trois types de paratonnerre.

Le modèle à dispositif d’amorçage : Reliée à la terre par des conducteurs, une tige en métal au sommet de l’immeuble capte directement la foudre puis éparpille la charge électrique dans le sol. Étant le plus basique, ce système convient à différentes structures.
Le modèle à fil tendu : Il s’agit d’un fil de cuivre reliant deux pylônes en métal et suspendu au-dessus de la structure à sécuriser. Plus élaboré que le premier, ce modèle convient à des sites spécifiques de l’armée de l’air ou des pistes aérospatiales.
La cage de Faraday : La protection est un réseau de rubans conducteurs parcourant le bâtiment telles les mailles d’une cage. Le réseau resserre forme un maillage, d’où l’autre appellation de “ cage maillée”. Grâce à ce maillage, les charges électriques sont redistribuées vers l’extérieur et ne peuvent pas pénétrer dans le bâtiment. Particulièrement efficace, ce système convient aux structures les plus vulnérables comme les datacenters ou les plus exposées à la foudre.

Quel parafoudre choisir pour vos appareils électriques ?

Le choix du parafoudre dépend de plusieurs critères, notamment la localisation et la configuration de l’installation. Il existe trois types de parafoudres, chacun adapté à des besoins spécifiques :

Type 1 : Obligatoire dans les bâtiments équipés d’un paratonnerre, ce type est installé au niveau du tableau électrique pour dévier des courants très élevés vers la terre.
Type 2 : Convient aux habitations sans paratonnerre et protège contre les coups de foudre indirects. Il peut être associé à un parafoudre de type 3 pour les équipements situés à plus de 10 mètres du tableau électrique.
Type 3 : Installé directement sur les prises électriques, ce modèle offre une protection supplémentaire pour les appareils sensibles tels que les téléviseurs ou ordinateurs.

Quand est-ce obligatoire ?

D’après la norme NF C 15‑100, l’installation de parafoudre est obligatoire si votre lieu d’habitation ou de travail est situé à moins de 50 mètres d’une structure particulière comme un clocher ou une antenne relais, ou lorsqu’un paratonnerre est installé. Il est également conseillé de s’équiper d’un parafoudre si la zone est fréquemment sujette aux orages, afin de protéger les équipements coûteux.