Hús þurfa jarðsamband

Húsasótt og jarðtengingar.

Undirritaður hefur gert athuganir og mælingar á fjölda húsa til að greina mögulega húsasótt út frá rafmagni eða rafgeislun. Eitt af þeim atriðum sem stendur upp úr eftir 22 ára reynslu er mikilvægi jarðbindinga húsa. Margir sem fást við þessi mál hafa fengið samhljóða niðurstöðu og er fjöldi sagna til um jákvæðan árangur jarðbindinga bygginga á heilsu manna og dýra. Það er þó ekki einfalt að færa rök fyrir því hversvegna þetta virkar. Þegar mæling er framkvæmd er gjarnan byrjað að leita að mögulegu rafsegulsviði eða rafsviði í húsi eða íbúð. Það er vel þekkt vandamál að ákveðin taug (PE taug) í rafkerfum húsa sem hefur það hlutverk að tryggja snertispennuvörn veldur oft á tíðum miklu segulsviði innan mannvirkja sem tengd eru við rafmagn. Sviðið getur orðið töluvert mikið og önnur hlið á þessu sviði er sú staðreynd að styrkur sviðsins fellur lítið við fjarlægð. Því er dreifingin mikil á sviðum frá þessari taug. Taugin er tengd í hitaveiturör og sökkulskaut og getur rafstraumur því verið að leika um járnabindingu húsa og vatnsrör án þess að nokkur hafi hugmynd um. PE taugin er flestum íbúum ósýnileg og hefur því ekki sjónræn áhrif eins og til dæmis spennistöðvar sem oft á tíðum vekja óhug ef þær standa nálægt húsum. Umrædd taug getur gefið frá sér meira segulsvið en þokkaleg spennistöð í 5 metra fjarlægð.  Ekki er meiningin að fjalla um rafsegulsvið í þessari grein heldur einblína á jarðbindingar. Hvers vegna hafa jarðbindingar komið að gagni? Svo verður að líta á þá staðreynd að við það að bæta jarðsamband getur rafsegulsvið aukist til muna innan híbýla. Gera þarf sérstakar ráðstafanir í þeim tilfellum. 

Margar sögur er hægt að segja um áhrif jarðbindinga en flestar lúta að bættu heilsufari íbúa, perur springa síður, minna ryk innan íbúða eða dýr eru rólegri. Í mörgum tilfellum hafa orðið straumhvörf í lífi fólks sem þetta upplifir. En hvers vegna? Það er ekkert einfalt svar við þessari spurningu en hér ætla ég að reyfa eina hlið á þessu máli. 

Í dag eru hús byggð á þann hátt að sökkull er steyptur undir hús, á klöpp eða malarpúða. Umhverfis sökkulinn er lögð möl til að tryggja að raki liggi ekki upp að sökklinum og er jarðvegsdúkur þétt við steyptan sökkulinn. Húsið fær lágmarkssnertingu við rakan jarðveg. Hvergi er húsið tengt við jörð nema í gegnum rafstreng orkuveitu. Það jarðsamband er tengd við steypustyrktarjárn og pípulögn. Í eldri húsum eru hitaveiturör úr járni og gefa eitthvað jarðsamband þar sem hitaveitukerfið er gríðarlega stórt net af járnpípum um alla borg og bæi. 

Fyrir ofan okkur er svokallað jónahvolf. Þetta hvolf er rafhlaðið og hefur um 300.000V spennu miðað við jörð. Það er því rafsvið milli jónahvolfs og jarðar og er styrkur þess um 100V/m í 1 metra hæð frá jörðu. Í þessu felst togkraftur fyrir neikvæðar jónir eða mínus rafhleðslur og leita þær því upp á við frá jörðu. Gras og tré gefa frá sér neikvæðar jónir og sérstaklega barrtré vegna nálanna sem trén hafa í stað laufs.   Það er vel þekkt að mínusjónir eru mikilvægar heilsu okkar og líðan. Hluti af því að vera úti í náttúrunni er einmitt að anda að sér mínusjónum. Skortur á mínusjónum getur leitt af sér vanlíðan eins og höfuðverk, þreytu, magavelgju, bjúgmyndun eða þrota og pirring í skapi sem og depurð. Þá er einungis fátt eitt upptalið. Það er því ekki æskilegt að mínusjónir vanti í umhverfi okkar. Það er margt í okkar umhverfi sem eyðir mínusjónum. Til dæmis viftur í tölvum, loftræstikerfi, ryk frá bílaumferð og veðurfar. Vel þekkt eru veðurfyrirbæri sem valda skorti á mínus jónum eins og Santa Ana vindurinn í Californiu eða Foen vindurinn í Sviss. Norðanáttin í Reykjavík er líklega ekki ósvipuð sérstaklega á veturna þegar loftraki er lágur og þurr vindur ber ryk með sér. Það eru ekki ófáir sem finna fyrir pirring og vanlíðan þegar norðanáttin er búin að vera ríkjandi skamma tíð.

Hús sem ekki hefur góða jarðbindingu er mjög líklegt til að missa lausar rafeindir vegna togkrafta jónahvolfsins. Lausar rafeindir leita út frá húsinu og geta þær losnað af oddhvössum stöðum eins og hornum bárujárnsplatna, nagla og húshornum og grófu yfirborði steypu. Þegar hús missir rafeindir verða veggir smátt og smátt plús hlaðnir. Undirritaður hefur skoðað þetta nokkuð víða og séð greinleg merki um +hleðslur í veggjum sem mælast með stöðurafsviðsmælir sé húsið ójarðtengt. Hleðslan getur mælst allt að 100V/m við vegg. Það er ekki mikið svið en líta verður á þá staðreynd að þegar stofa venjulegs íbúðarhúss hefur þessa hleðslu á veggjum og lofti þá eru ansi margir fermetrar með hleðslu. Samanlagt afl hlýtur því að vera all nokkuð gagnvart lausum rafeindum.  Þetta þýðir þá innan dyra að lausar rafeindir í lofti leita að veggjum og loftið verður smátt og smátt snautt af mínusjónum. Þetta skýrir hvernig háttar í sumum íbúðum. Þegar íbúð er sótsækin myndast grár litur í kverkum milli lofts og veggja og verða mest áberandi í hornum. Það sést líka oft að þegar myndarammar eru teknir niður að það stendur eftir ljós flötur. Þetta getur verið orðið merkjanlegt jafnvel innan árs frá því að málað var. Þegar mínusjón binst sótögn frá kerti eða bílamengun og leggst að plúshlöðnum vegg eiga sér stað svokölluð Galvanóáhrif. Sótið gengur í efnasamband við málninguna og það er ekki nokkur leið að þrífa sótið. Það verður bara að mála yfir. Skortur á neikvæðum jónum er ekki æskileg staða. Hvorki fyrir menn né dýr. Ef þessi staða er uppi hjálpar oft að hafa glugga vel opna og lofta en á veturna í ríkjandi norðanátt hjálpar það ekkert. Það er því ekki um annað að ræða en að setja upp jónatæki eða rakatæki, því rakatæki gefa líka frá sér mínusjónir. Eldur frá gasloga eða kertum skaffar mikið af mínusjónum og opinn arinn hefur sömu áhrif. Önnur hlið á þessu er sú staðreynd að það eru ekki bara sótsameindir sem halda mínushleðslu heldur líka vatnssameindir. Það er töluvert um svífandi vatnssameindir í lofti og hafi þær neikvæða hleðslu munu þær dragast að veggjum þar sem + hleðslur eru. Líka má benda á að í loftryki er oft myglugró. Ef myglugró fær far með mínushlöðnum vatnssameindum leggst hún að vegg og ef fleiri rakasameindir fylgja þá eru komin skilyrði fyrir myglunýlendu.

Það gefur auga leið að þessi staða er ekki æskileg. Hús verða einfaldlega að hafa nóg af lausum rafeindum til að tryggja að þó ein og ein losni frá húsi eða byggingu komi nýjar í staðinn.  Lykilatriði er að tryggja húsinu góða jarðbindingu. Besta leiðin til þess er að jarðtengja húsið með jarðskauti. Stafskaut hafa virkað vel. Best að tengja það inn í járnabindingu hússins og vatnspípukerfi og þannig binst það við jarðbindingu orkuveitu. Stafskaut er ca 1,5 metra langur kopar með stálkjarna og jafnvel galvaniserað eða sinkhúðað. Það er rekið niður í rakan jarðveg og tengt síðan við húsið með t.d. 35 kvaðrat (q) berum koparvír. Ef jarðvegur er ekki vel leiðandi, sendinn eða þurr gæti þurft að setja fleiri skaut. Stundum er notuð tækni sem viðhöfð er í fjarskiptum, svokallaður krákufótur. Þá eru stangirnar 4. Þeim er dreift þannig að fyrst er eitt jarðskaut en síðan koma 3 í ca tveggja metra fjarlægð og mynda eins og fótspor eftir fugl. Sumstaðar hafa menn gripið til þess ráðs að bora allt að 100 metra holur til að fá gott jarðsamband. Rannsóknir hafa bent eindregið til þess að jarðbindingar með vír í jörð gagnist mun síður. Slík skaut hafa sennilega lakari hátíðnisvörun og líklegt er að séu slík skaut lögð í þurran jarðveg séu þau vita gagnslaus gagnvart losun rafeinda frá húsum.

Sögur af því hvernig jarðskaut hafa bætt heilsu manna og dýra eru fjölmargar. Oftast er engin skýring á hvað gerist enda vita menn harla lítið um hegðun rafmagns og áhrif þess á heilsufar. Í einni rannsókn sem gerð var af nemendum Háskóla Reykjavíkur og var hluti af lokaverkefni þeirra í rafmagnsiðnfræði sýndi sig að jarðskaut hafði verulega mikil áhrif á líftíma pera en líka mjög mikil áhrif til bóta á heilsufar íbúa. Gerð var 14 daga könnun á samsvörun heilsufars og virkni jarðskauta. Könnunin fór þannig fram að rafvirki sá um að annaðhvort aftengja eða tengja jarðskaut í íbúðarhúsi. Hann skrifaði samviskulega hjá sér hvað hann gerði og kastaði tíkalli til að ákveða hvað ætti að gera, aftengja eða ekki. Húsráðandi skrifaði einnig hjá sér hvernig honum leið og að fjórtán dögum liðnum fékk fulltrúi rannsakenda, kennari við skólann, báðar skýrslur til samanburðar. Það var 100% fylgni sem sýndi að ef hróflað var við skautinu þá leið húsráðanda mun verr. Rannsóknir á því hvaða áhrif skautið hafði á rafkerfi hússins leiddi hinsvegar ekkert í ljós. (N.B. ekki voru framkvæmdar mælingar á hleðslubreytingum í veggjum) Það er því alls ekki víst að jarðskaut skipti rafkerfið neinu máli. Jarðtengingar eru fyrst og fremst til að tryggja að leiðandi hlutir innan íbúða geti orðið spennuhafandi ef bilun verður í orkuvirki eða lögnum. Þannig séð virkar frágangur orkuveitna vel og tryggir hámarks öryggi rafmagnsnotenda. Hin hliðin á jarðskautum kemur auðvitað orkuveitunum ekkert við. Það væri nær að jarðskaut sem tíunduð eru hér að ofan væru skilyrt af mannvirkjastofnun og ætti best heima í byggingareglugerð. Það hafa margir áhugamenn gengið í að bæta jarðskaut í sínum húsum með merkilegum árangri. Sumir verða ekki varir við neitt en aðrir tala um bætta heilsu, minna ryk og minni sótsöfnun. Hver rökin eru fyrir þessu hafa ekki verið alveg ljós en þó er klárt að kenning um upphleðslu húsa af stöðurafmagni og áhrif á jónajafnvægi innan dyra getur skýrt þetta að einhverju leyti.

Í stuttu máli er kenningin sú að hús, hvort sem um er að ræða stórar byggingar, einbýli eða gripahús geta hlaðist upp af stöðurafmagni. Þetta gerist vegna áhrifa frá jónahvolfi en einnig getur þetta gerst vegna áhrifa frá hlöðnum skýjum eða vindnúning við ytra byrði. Þegar þetta gerist myndast lágar hleðslur á veggjum húsa innandyra og hafa þessar hleðslur aðdráttarkraft fyrir mínushlaðnar eindir í lofti. Ef loft innandyra verður snautt af mínusjónum er hætta á truflunum á heilsufari. Það er margrannsakað að skortur á mínusjónum getur leitt af sér mígreni, þrota og bjúgsöfnun, ógleði og óþægindi í maga og þreytu og þá er fátt talið. Það er mikilvægt að stemma stigu við þessum hleðslum því þær geta líka ýtt undir vöxt myglu þar sem mínusjónir geta auðveldlega borið með sér raka. Myglan fær einnig meiri viðloðun og er líklegra að gróin rati á rök svæði á veggjum. Það sama getur átt við bakteríur og hlýtur það að vera mikilvægt í sláturhúsum og fiskiðjuverum. Mikilvægt er að gera ráðstafanir til þess að hús sé sem mest hlutlaust í hleðslu og beri sömu spennu og jarðvegur í kring um húsið, utan við drenmöl. Nauðsynlegt er að hús hafi góð jarðskaut til að hindra hleðslur í veggjum. Reynslan hefur sýnt að stafskaut virka vel og jafnvel plötuskaut en vír grafin í jörðu er heldur lakari kostur. Nauðsynlegt er að skautið sé neðan við frost og í eins rökum jarðvegi og kostur er. Jafnframt er mikilvægt að hver leiðandi eining í húsi hafi bara samband við jarðtengingu á einum stað. Þetta myndi kallast stjörnufrágangur/tenging. Ástæðan er að jarðsambönd tengjast alltaf jarðsambandi orkuveitu og myndast hætta á flökkustraumum sé tengt á fleiri stöðum en einu. Bætt jarðtenging getur leitt til bættrar heilsu manna og dýra hvort sem um heimili er að ræða eða gripahús.

VGV 12.09.2016

 

© Valdemar G Valdemarsson 2017