防雷建筑標準范文

導語：如何才能寫好一篇防雷建筑標準，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：防雷設計；技術；要點

中圖分類號：TU856文獻標識碼： A 文章編號：

雷電防護是一個系統工程，包括接閃、分流、屏蔽、等電位連接、合理布線、防雷電波侵入以及接地等措施。這些措施很大一部分屬于隱蔽工程，與建筑施工技術要求和施工質量緊密相連。若設計不當，審查監督不到位，一旦建筑物建成，勢必留下永久隱患。

防雷裝置設計審核是《中華人民共和國氣象法》《氣象災害防御條例》賦予各級氣象主管機構的重要職能，是防雷減災工作的重要組成部分，是對各類防雷初步設計和施工圖審查的關鍵環節。

1.目前現狀和存在問題

防雷裝置設計技術評價是行政許可的技術支撐，是設計圖審查的量化依據。目前，國內外頒布了各種行業標準和規范，如《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）、《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）、IEC61024-1《建筑物防雷》、IEC61312-1.2.3《雷電電磁脈沖防護》等。由于規范種類繁多，不同設計院以及不同設計人員對國家現行有關標準、規范及相關行業標準的理解和使用存在差異，導致設計結果有不同的傾向性。經過調查分析，目前防雷設計中主要問題歸納為：防雷設計依據引用錯誤；接地裝置的接地方式設置不合理；接閃器和引下線分布和間隔不合理；以及均壓環和等電位連接設置不當等。

2.法律依據

2.1《氣象災害防御條例》第二十三條第二款

對新建、改建、擴建建（構）筑物設計文件進行審查，應當就雷電防護裝置的設計征求氣象主管機構的意見。

2.2《防雷裝置設計審核和竣工驗收規定》第二章第九條

申請防雷裝置施工圖設計審核應當提交以下材料：

經當地氣象主管機構認可的防雷專業技術機構出具的防雷裝置設計技術評價報告。

3審核程序

3.1申報材料

申報材料包括：防雷裝置設計審核申請書、經規劃部門批準的總平圖、防雷裝置施工圖設計說明、電器施工圖紙、設計單位防雷工程專業設計資質證、設計人員防雷工程資格證書、信息系統SPD安裝圖、防雷產品相關資料。

3.2技術審核

重點從建筑物接閃器、引下線、均壓環、接地裝置四個方面對進行審核。

3.3報告文件

形成防雷裝置設計技術評價報告，出具《防雷裝置設計審核意見書》。

5、設計技術評價主要內容

防雷裝置設計技術評價的重點內容和關鍵技術節點分為以下六個方面。

4.1 接閃器的設置形式

接閃器技術評價的主要內容包括下述四類:

4.1.1接閃桿

建筑物設置接閃桿做接閃器保護天面設備，應根據滾球法計算接閃桿的保護范圍。

4.1.2接閃帶

接閃帶采用一般采用兩種方式。

如果采用明敷：接閃帶距屋頂面或女兒墻面高度應為10-15cm，支持卡間距為不大于1.5 m。接閃帶材型鍍鋅圓鋼≥8mm；鍍鋅扁鋼截面積≥48mm2，扁鋼厚度≥4mm。

如果采用暗敷：建筑物接閃帶若設計為暗敷，在其陽角部位宜加裝接閃短針，短針規格要求高度為30-50cm，大于Φ12的鍍鋅圓鋼或－4×40扁鋼，并與接閃帶可靠焊接。

4.1.3接閃網

接閃網設計評價要求分三類：

第一類防雷建筑物屋面是否每5m×5m或6m×4m面積設置一套防直擊雷的接閃帶裝置；

第二類防雷建筑物屋面是否每10m×10m或12m×8m面積設置一套防直擊雷的接閃帶裝置；

第三類防雷建筑物屋面是否每20m×20m或24m×16m面積設置一套防直擊雷的接閃帶裝置。

4.1.4天面接閃網

天面上的較大金屬物、通信天線、廣告牌等必須與天面接閃裝置作等電位連接，且廣告牌連接不少于兩處。

4.2引下線設置情況和規格

4.2.1引下線設置間距要求

第一類防雷建筑物每隔12m設置一套引下線；第二類防雷建筑物每隔18m；第三類防雷建筑物每隔25m。

4.2.2引下線利用主筋

引下線利用鋼筋混凝土柱主筋數至少要求柱內對角兩根，要求引下線主筋規格大于Φ14 。

4.2.4預留接地電阻測試端子

在引下線距地面0.3 m至1.8 m要設計接地電阻測試端子。

4.3審查均壓環敷設垂直間距

4.3.1一般要求

均壓環應優先采用結構外圈梁內的兩條水平鋼筋構成閉合的電氣通路，當無結構外圈梁時，應采用兩條不小于Φ12鍍鋅圓鋼或一條-40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼沿建筑物外墻敷設一圈，用作均壓環的鋼筋應與每層引下線的兩條鋼筋作焊接。

4.3.2在多雷及以上地區

第一類、二類、三類防雷建筑物應在30m以下每三層設計一個均壓環，在30m以上每二層或垂直間距不大于6m設計一個均壓環。有地下室和群樓的建筑物，地下部分應每層設計一個均壓環。

4.3.3在少雷地區

第一類、二類、三類防雷建筑物應從30m起，每二層或垂直間距不大于6m沿建筑物設計均壓環.

4.3.4對于公共建筑物

應從首層起每二層設計一個均壓環，并將每層的金屬門、窗與均壓環的預留端子作電氣連接。有玻璃幕墻的建筑物，應每層設計均壓環。

4.4接地裝置的接地方式和布設情況

接地裝置技術評價的主要內容有四個方面：

4.4.1接地裝置設置

當共用接地裝置的接地電阻值不能滿足規范要求時應增設自然接地裝置；如果自然接地裝置的接地電阻還達不到規范要求時，才允許增設人工接地裝置。

4.4.2垂直接地裝置和水平接地裝置

應優先采用建筑物樁內主鋼筋作為防雷的垂直接地裝置，利用建筑物地梁內主鋼筋作為水平接地裝置，

4.4.3建筑物基礎防雷網格

應由建筑物地梁內的兩條不小于ф10的圓鋼構成，若建筑物基礎網格連接處沒有基礎鋼筋，則應采用兩條不小于ф16的圓鋼連接基礎防雷網格。

建筑物基礎防雷網格尺寸應滿足下表的要求。

建筑物防雷類別 網格尺寸（m×m)

第一防雷建筑物 5×5或4×6

第二類防雷建筑物 10×10或8×12

第三類防雷建筑物 20×20或16×24

4.4.4人工接地裝置

人工垂直接地裝置長度宜為1.5m～2.5m，間距為其自身長度的1.5～2.0倍，若遇到土壤電阻率不均勻的地方，可適當增加接地裝置的長度。

5結果分析

5.1具體工作中的檢驗和應用。

2011年7月-12月，在西安市政務服務中心開展了防雷裝置設計審核技術評價試驗以來，有效地提高了審查效率，縮短了辦事時限，防雷裝置設計審核辦結率由90%提高為93%，辦結時限由12天縮短為10天。

5.2規范辦事程序，減少雷災隱患。

防雷裝置設計技術評價研究成果在全省各級氣象主管機構推廣使用，對規范防雷設計審核工作流程，提高辦事效率起到積極作用。同時有力地提高氣象部門在建設領域的技術權威，從源頭最大程度地降低雷電災害風險，保障建設單位和人民群眾的生命財產安全。

參考文獻：

[1] GB 50057-2010建筑物防雷設計規范

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2.2 爆炸危險環境的等級劃分

IEC79-10標準和我國的《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92對爆炸氣體環境做了如下的闡述:

(一)在大氣條件下,易燃氣體、易燃液體的蒸汽或薄霧與空氣形成爆炸氣體混合物;

(二)閃點低于或等于環境溫度的可燃液體的蒸汽或薄霧與空氣形成爆炸氣體混合物;

(三)在物料操作溫度高于可燃液體閃點的情況下,可燃液體可能泄漏時,其蒸汽或薄霧與空氣形成爆炸氣體混合物。

上述爆炸氣體環境根據爆炸氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間,按照下列規定進行等級分區:

(一)0區:連續出現或長期出現爆炸氣體混合物的環境,或者說存在著連續級釋放源的區域;

(二)1區:在正常運行時可能出現爆炸氣體混合物的環境,或者說存在著第一級釋放源的區域;

(三)2區:在正常運行時不可能出現爆炸氣體混合物的環境,即使出現也是短時間存在爆炸氣體混合物的環境,或者說存在著第二級釋放源的區域;

(四)當通風良好時,應降低爆炸危險區域等級;當通風不良時,應提高爆炸危險區域等級。

我國的《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》對爆炸粉塵環境做了如下的闡述:

在大氣條件下,爆炸粉塵、可燃性導電粉塵、可燃性非導電粉塵和可燃纖維與空氣形成爆炸氣體混合物。同樣根據爆炸粉塵混合物出現的頻繁程度和持續時間,按照下列規定進行等級分區:

(一)10區:連續出現或長期出現爆炸粉塵混合物的環境;

(二)11區:有時會將積留下來的粉塵揚起而偶然出現爆炸粉塵混合物的環境。

對上述這些爆炸危險環境的一、二類防雷建筑物,其防雷設施應如何選擇和布置呢?

3 防雷設施的選擇和布置

為簡便起見,本章節所列建筑物均為爆炸危險環境建筑物。另外,雷電的危害主要有三種:直擊雷、感應雷和雷電波入侵,本章節所闡述的建筑物防雷設施針對前兩種,對于雷電波入侵所采取的措施請參見相關的技術文獻。

3.1接閃器

眾所周知,雷電放電有兩種,一種為云間或云內放電;另一種為云對地放電,也就是常說的直擊雷。直擊雷放電主要由雷云負、正先導電荷同地面高聳突出物的正、負先導電荷“中和”而形成,兩者之間的電位可高達數千萬伏甚至上億伏。地面的突出物越高,則產生上行先導需要的平均雷云下電場E0越小,相對放電電流IL越小。

基于上述原由,如果爆炸危險環境建[:請記住我站域名/]筑物沒有防雷設施,則建筑物以下部位易遭受雷擊,如圖3-1所示:

為了保護爆炸危險環境建筑物避免雷擊放電形成電火花引起爆炸,應設置接閃器,接閃器由下列一種或多種設施組合而成:

(一)獨立避雷針;

(二)架空避雷線或架空避雷網;

(三)直接裝在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網,且避雷網(帶)應沿圖3-1所示易受雷擊的部位敷設。

避雷針、避雷帶、避雷網保護范圍計算有多種方法,一般來說,我們采用“滾球”計算法,其具體計算過程參見《建筑物防雷設計規范》GB50057-94。

表3-1 爆炸危險環境建筑物防雷設施選擇和布置形式表

防雷等級防雷設施 第一類防雷建筑物

(滾球半徑30m)

第二類防雷建筑物

(滾球半徑45m)

架空避雷網 布置尺寸

≤5m×5m或6m×4m

不需要

裝在建筑物上的避雷網(帶) 當建筑物太高或其它原因難以裝設獨立避雷針、架空避雷線、架空避雷網時可以采用這種措施并同建筑物上的避雷針組成混合接閃器,避雷網格布置尺寸如上。 布置尺寸

≤10m×10m或12m×8m

相關備注 當排放物達不到爆炸濃工、長期點火燃燒、一排放就點火燃燒以及發生事故時才達到爆炸濃度的通風管、安全閥,接閃器保護范圍可僅保護到管帽,無管帽時可以保護到管口。否則,為了防止接閃器在0區或1區接閃以及感應雷在0區或1區放電,無管帽時,接閃器應保護到管口上方5m的半球體;有管帽時,保護范圍見表3-2 對裝有阻火器的排放爆炸氣體蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等管道,1區、11區和2區爆炸危險環境的自然通風管

(一)金屬物體可不裝接閃器;

(二)在屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物體應裝設接閃器,并和屋面防雷設施相聯。

其它同第一類防雷建筑物

表3-2 有管帽的管口接閃器的保護范圍

裝置內的壓力與周圍空氣壓

力的壓力差(kPa)

排放物的比重 管帽以上的垂直

高度(m)

距管口處的水平

距離

<5 重于空氣 1 2

5~25 重于空氣 2.5 5

≤25 輕于空氣 2.5 5

>25 重或輕于空氣 5 5

布置接閃器時,應該采取表3-1所涉及的措施,使保護范圍更加全面、合理。

另外,當直擊雷擊中接閃器,且接閃器與被保護建筑物、與被保護建筑物附屬金屬物之間沒有等電位措施時,為防止接閃器產生高電位對這些物體發生反擊,還應使接閃器與這些物體之間保持一定的安全距離,這一點可以通過圖3-2所示的簡化模型加以理解。表3-3中則列出了式3-2簡化以后應該在工程中采取的接閃器防雷電反擊距離。

3.2引下線

當雷電流經過接閃器引流后,將通過引下線進入大地“中和”。引下線布置的合理,會大大降低雷電過電壓。在我國的《建筑物防雷設計規范》中,引下線布置應注意以下幾點。

對于一類防雷建筑物:

(1)金屬屋面周邊每隔18~24m應采用引下線接地一次;(2)現場澆制的或由預制構件組成的鋼筋混凝土屋面,其鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路,周邊每隔18~24m應采用引下線接地一次;(3)建筑物上有接閃器時,其周邊引下線間距不大于12m。

對于二類防雷建筑物:

引下線不應少于2根,并應沿建筑物四周均勻或對稱布置,其間距不應大于18m。

對于一、二類防雷建筑物,沒有采取等電位措施時,應滿足表3-3所列引下線的防雷電反擊距離。

實際上,要保證表3-3所列安全距離,還是有一定困難的。因此,對于裝有防雷設施的建筑物,在防雷設施與其它設施及建筑物內人員無法隔離的情況下,應采取等電位聯結。這一點也是在工程實際中經常采取的措施。

引下線的制作及安裝參見相關國家標準圖集。如99D562等。

3.3防雷接地裝置

從圖3-2和式3-2可以看出,接地裝置的選擇和布置可以大大影響建筑物的防雷效果,對于獨立避雷針、架空

避雷線或架空避雷網應有其獨立的防雷接地裝置,應滿足表3-3的安全距離要求。裝在建筑物上的避雷針、避雷網(帶),其接地裝置可以與電氣設備接地、防雷電感應接地合并設置,取其中接地電阻的最小值,不合并時,須滿足表3-3的安全距離要求。接地裝置工頻接地電阻值選擇和計算應符合《電力裝置的接地設計規范》。 表3-3 防雷設施至被保護建筑物,附近金屬的安全距離

防雷等級防雷設施 第一類防雷建筑物 第二類防雷建筑 Ri:沖擊接地電阻Ω。

hx:計算點的高度(m)。

h:支柱高度(m)。

T:避雷線的長度

T1:從避雷網中間最低點沿導體至電近支柱的距離(m)。

n:避雷網11的倍數。

Kc:分流系數。

架空避雷線Sa1、架空避雷網(接閃器)Sa2 1.Sa1≥0.2Ri+0.03(h+1/2)

[(h+1/2)<5Ri]

Sa1≥0.05Ri+0.06(h+1/2)

[(h+1/2)<5Ri]

2.Sa2≥(1/n)[0.4Ri+0.03(h+11)]

[(h+11)<5Ri]

Sa2≥(1/n)[0.1Ri+0.12(h+11)]

[(h+11)≥5Ri]

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于3m

獨立避雷針和架空避雷線、網的支柱或引下線Sa3,建筑物防雷的引下線Sa4 1.Sa3≥0.4(Ri+0.1hx)

(hx<5Ri)

Sa3≥0.1(Ri+0.1hx)

(hx≥5Ri)

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于3m

1.Sa4≥0.3Kc(Ri+0.1hx)

(hx<5Ri)

Sa4≥0.075Kc(Ri+hx)

(hx<5Ri)

2.Sa4≥0.075Kchx

當金屬物或電氣線咱與防雷接地裝置汀連時,應滿足上述表達式1.相連或通過過電壓保護器相連時,應滿足上述表達式.

防雷接地裝置Se1 Sel≥0.4Ri

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于3m

Sel≥0.3KcRi

安全距離除滿足上述表達式外,還不應小于2m.

另外,防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應小于3m,小于3m時應采取下列措施之一:

(1) 水平接地體局部深埋不應小于1m;(2) 水平接地體局部應包絕緣物,可采用50~ 80mm厚的瀝青層,其寬度應超過接地體2m;(3) 采用瀝青碎石地面或在接地體上面敷設 50~80mm厚的瀝青層,其寬度應超過接地體2m;在防雷接地裝置與電氣接地裝置共用或相連的情況下:當低壓電源線路采用全長電纜或架空線換電纜引入時,宜在電源線路引入的總配電箱處加裝過電壓保護器;當Y ,Yn0型或D,yn11型接線的配電變壓器在本建筑物內或附設于外墻處時,在高壓側和低壓側均應裝設避雷器。防雷接地裝置可采用環形接地裝置網,以降低各種感應過電壓。

另外,接至防雷接地裝置的各種形式接地,除并列管道外不得串聯接地。

接地裝置的制作及安裝參見相關國家標準圖集,如86D563等。

3.4特殊建筑物防雷

有爆炸危險的露天鋼制封閉氣罐,當其壁厚不小于4mm時,可不裝設接閃器,但應接地,且接地點不應少于兩處;兩接地點間距離不宜大于30m,沖擊接地電阻不應大于30m 。放散管和呼吸閥應滿足表3-1的要求。

4 相關原則和結論

在現實生活中,由于防雷設施選擇和布置不當造成損失的例子很多,如1987年7月,日本茨縣取手市一幢三層樓頂上安裝的避雷針遭雷擊,雷電涌流不能及時通過引下線瀉入大地,形成局部電位抬高。室內電器設備全部損壞,如果該建筑物為爆炸危險環境建筑物,后果不堪設想。

可以看出,對爆炸危險環境建筑物必須采取防雷設施,并且要做到安全可靠、技術先進、經濟合理。這同時也是對爆炸危險環境建筑物采取防雷設施的原則。

通過對爆炸危險環境防雷設施的闡述并結合防雷設施選擇的原則,作者認為爆炸危險區域范圍的準確劃分或者說防雷等級的準確劃分是合理選擇爆炸危險環境防雷設施的重要出發點。否則,將會選擇無端復雜的防雷設施,人為地提高防雷難度和工程投資。

在規范允許的情況下,應多利用建筑物自身布置防雷設施,這樣大大可以降低實現表3-3所列安全距離的難度。

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【關鍵詞】建筑物；間距；跨步電壓；埋地深度；接地電阻

0.前言

由于設計質量管理規定：對于一般工程的電氣設計允許可以不要計算書，因此許多設計人員對三級防雷建筑物的防雷設計，不再進行設計計算，僅憑經驗而設計。對于防雷設施的是否設置及防雷設施的各種安全間距未進行計算、驗算，因此造成大量的三級防雷的建筑物的防雷設計、施工存在較大的的盲目性，使有些工程提高了防雷級別，增加了工程造價，而有些工程卻未按規范設計、施工，造成漏錯，帶來很大隱患和不應有的損失。

1.三種建筑物防雷規范的概述及比較

總所周知，建筑物防雷標準有1993年8月1日起實施的《民用建筑電氣設計規范JGJ/T16－92推薦性行業標準，1994年11月1日起實施的《建筑物防雷設計規范》GB50057－94強制性國家標準。GB50057－94使建筑物的防雷設計、施工逐步與國際電工委員會IEC防雷標準接軌，設計施工更加規范化、標準化。

而GB50057－94將民用建筑分為兩類，而JCJ/T16－92將民用建筑防雷設計分為三級，分得更加具體、細致、避免造成使某些民用建筑物失去應有的安全，而有些建筑物可能出現不必要的浪費。為更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的實質，特擇其主要條款列于表1。且后面的分析、計算均引自JCJ/T16－92中的規定。

2.設置防雷設施

除少量的一、二級防雷建筑物外，數量眾多的還是三級防雷及等級以外的建筑物防雷，而對此類建筑物大多設計人員不計算年預計雷擊次數N，使許多不需設計防雷的建筑物而設計了防雷措施，設計保守，浪費了人、材、物。有的建筑物在20m的高度，卻不需設置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必須設置三級防雷措施。關鍵因素在于建筑所處的地理位置、環境、土質和雷電活動情況所決定。同時在峻工的工程中，我們也看到，有許多類似的工程不該設置防雷卻按三級防雷設計施工了，施工后的防雷接地裝置效果并不是設計的那么有成效，增加了工程造價。因此，設計人員對民用建筑物的防雷設計必須對建筑物年預計雷擊次數進行計算，根據計算結果，結合具體條件，確定是否設置防雷設施。

3.工頻接地電阻與沖擊接地電阻的區別

接地電阻是指在工頻或直流電流流過時的電阻，通常叫做工頻（或直流）接地電阻；而對于防雷接地雷電沖擊電流流過時的電阻叫做沖擊接地電阻。

從物理過程來看，防雷接地與工頻接地有兩點區別，一是雷電流的幅值大，二是雷電流的等值頻率高。 雷電流的幅值大，會使地中電流密度增大，因而提高地中電場強度，在接地體表面附近尤為顯著。地電場強度超過土壤擊穿場強時會發生局部火花放電，使土壤電導增大。試驗表明，當土壤電阻率為500Ω?m，預放電時間為3―5μs時，土壤的擊穿場強為6―12kV/cm。因此，同一接地裝置在幅值很高的雷電沖擊電流作用下，其接地電阻要小于工頻電流下的數值。這一過程稱為火花效應。

雷電流的等值頻率很高，會使接地體本身呈現很明顯的電感作用，阻礙電流向接地體的遠端流通。對于長度較大的接地體這種影響更顯著。結果使接地體得不到充分利用，接地電阻值大于工頻接地電阻。這一現象稱為電感影響。

由于上述原因，同一接地裝置具有不同的沖擊接地電阻值和工頻接地電阻值，兩者之間的比稱為沖擊系數α；α＝R～/Ri 其中R～為工頻接地電阻；Ri為沖擊接地電阻，是指接地體上的沖擊電壓幅值與沖擊電流幅值之比，實際上應是接地阻抗，但習慣上仍稱為沖擊接地電阻。 沖擊系數α與接地體的幾何尺寸、雷電流的幅值和波形以及土壤電阻率等因素有關，多數靠實驗確定。一般情況下由于火花效應大于電感影響，故α＜1；但對于電感影響明顯的情況，則可能α≥1，沖擊接地電阻值一般要求小于10Ω。

4.引下線間距與防雷設施

關于引下線的間距問題，當避雷網敷設在建筑物上時，雷電流通過引下線入地。若引下線數量較多或者間距較小時，雷電流分布較為均勻，由于分流，引下線上的電壓相對減小，避免了跳閃的危險。因此，引下線的最大距離是以限制引下線上的最大雷電流為依據的。《工業建筑和民用建筑電力設計導則》中規定“引下線間距，一般以20-30m為標準”。我國過去對民用建筑物的引下線的間距，一般是按著上述規定設計的，運行多年情況良好，沒有由于引下線的間距發生過問題。根據查閱的大量資料，發現國外的規定也是不一致的。例如：原東德規定為10m，原蘇聯規定為25m，日本則規定為50m。因為各國規定相差較大，所以，雖然我國已有幾十年的運行實踐經驗，但為了可靠起見，我們在現實中必須按實驗算。

綜上所述，在實行一棟建筑一個總帶電位聯結、一個共用接地體的措施后，在樓頂部應將避雷帶針與伸出屋面的金屬管道金屬物體連接起來，在每層內的建筑物內應實行輔助等電位聯結，即引下線在經過各個樓層時，將它與該樓層內的鋼筋、金屬構架全部聯結起來，于是不論引下線的電位升到多高，同樓層建筑物內的所有金屬物包括地面內鋼筋、金屬管道、電氣設備的安全接地都同時升到相同電位，方可消除雷電壓反擊。

5.跨步電壓與接地裝置埋地深度

跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點的電位差，一般取人的跨距0.8m內的電位差。跨步電壓的大小與接地體埋地深度、土壤電阻率、雷電位幅值等諸多因素。

垂直埋設的接地體，宜采用圓鋼、鋼管、角鋼等，水平埋設的接地體，宜采用扁鋼、圓鋼等。人工接地體的尺寸不應小于下列數值：圓鋼直徑為10mm；扁鋼截面為100mm2；扁鋼厚度為4mm；角鋼厚度為4mm；鋼管壁厚為3.5mm。為降低跨步電壓，防直擊雷的人工接地裝置距建筑物人口處及人行道不應小于3m，當小于3m時應采取下列措施之一：（1）水平接地體局部深埋不應小于1m。（2）水平接地體局部包以絕緣物（例如50～80mm厚的瀝青層）。（3）采用瀝青碎石地面或在接地裝置上面敷設50～80mm厚的瀝青層，其寬度超過接地裝置2m。

若采用基礎和圈梁內鋼筋作為環形接地體，但由于三級防雷的建筑物大多為毛石基礎，毛石基礎上的圈梁埋地一般為0.3m左右，較淺根本達不到防止危險的跨步電壓需將接地裝置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做為環形接地體指三級防雷建筑物。

6.結語

綜上所述，隨著我國建筑業速度加快,建筑物的高度也在不斷增高,致使施工現場機械設備隨之增高。為了確保建筑設施、施工設備和人員的安全,做好建筑工程施工現場防雷保護工作是安全生產不可缺省的重要環節。

【參考文獻】

［1］尹星,楊勇偉,季敏海.淺談水泥廠防雷接地設計及施工[J].河南建材,2011(06).

［2］趙麗,段晨東,姚明．建筑物防雷保護[J].安防科技,2003(05).

篇4

［關鍵詞］建筑物防雷設施裝置間距跨步電壓埋地深度接地電阻

一、前言

在建筑物防雷設計中，設計人員對一、二級防雷建筑物的防雷設計比較重視，疏漏差錯很少，但對大量的三級防雷建筑物的防雷設計卻常有忽視。由于設計質量管理規定：對于一般工程的電氣設計允許可以不要計算書，因此許多設計人員對三級防雷建筑物的防雷設計，不再進行設計計算，僅憑經驗而設計。對于防雷設施的是否設置及防雷設施的各種安全間距未進行計算、驗算，因此造成大量的三級防雷的建筑物的防雷設計、施工存在較大的的盲目性，使有些工程提高了防雷級別，增加了工程造價，而有些工程卻未按規范設計、施工，造成漏錯，帶來很大隱患和不應有的損失。

二、建筑物防雷規范的概述及比較

現今建筑物防雷標準有1993年8月1日起實施的《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16－92推薦性行業標準，1994年11月1日起實施的《建筑物防雷設計規范》GB50057－94強制性國家標準。GB50057－94使建筑物的防雷設計、施工逐步與國際電工委員會IEC防雷標準接軌，設計施工更加規范化、標準化。

GB50057－94將民用建筑分為兩類，而JCJ/T16－92將民用建筑防雷設計分為三級，分得更加具體、細致、避免造成使某些民用建筑物失去應有的安全，而有些建筑物可能出現不必要的浪費。為更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的實質，特擇其主要條款列于表1。且后面的分析、計算均引自JCJ/T16－92中的規定。

三、預計的年雷擊次數確定設置防雷設施

除少量的一、二級防雷建筑物外，數量眾多的還是三級防雷及等級以外的建筑物防雷，而對此類建筑物大多設計人員不計算年預計雷擊次數N，使許多不需設計防雷的建筑物而設計了防雷措施，設計保守，浪費了人、材、物。現計算舉例說明：

例1：在地勢平坦的住宅小區內部設計一棟住宅樓：6層高層數不含地下室，地下室高2.2m，三個單元，其中：長L=60m，寬W=13m，高H=20m，當地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅樓處在小區內部，則校正系數K=1。

據JCJ/T16－92中公式D·2－1、D·2－2、D·2－3、D·2－4得：與建筑物截收相同雷擊次數的等效面積km2：Ae=L·W＋2L＋WH200－H＋πH200－H×10－6=60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）×10－6=0.02084km2

建筑物所處當地的雷擊大地的年平均密度：

Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/km2·a

建筑物年預計雷擊次數：

N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475次/a

據JCJ/T16－92第12.3.1條，只有在N≥0.05GB50057－94中：N≥0.06才設置三級防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且該住宅樓在住宅樓群中不是最高的也不在樓群邊緣，故該住宅樓不需做防雷設施。

根據以上計算步驟，現以L=60m，W=13m，分別以H=7m、10m、15m、20m四種不同的高度，K值分別取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28km2·a進行計算N值，計算結果見表2。

從表2中的數據可知，在本區內：①當K=1時，舉例中的建筑物均N<0.05，不需設置防雷設施。②當K=1.5時，即建筑物在河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風口等處的或特別潮濕的建筑物，在高度達15m或以上者，必須設置三級防雷措施。③當K=1.7時，即金屬的磚木結構的建筑物，高度達7m及以上者，必須設置三級防雷措施。④當K=2時，即建筑物位于曠野孤立的位置，高度達7m兩層以上者，均設置三級防雷措施。

可見，有的建筑物在20m的高度，卻不需設置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必須設置三級防雷措施。關鍵因素在于建筑所處的地理位置、環境、土質和雷電活動情況所決定。

同時在峻工的工程中，我們也看到，例1中的民用建筑物，有許多類似的工程不該設置防雷卻按三級防雷設計施工了，施工后的防雷接地裝置如圖1所示。

其中8組引下線均利用結構中的構造柱的412主筋，水平環路接地體埋深1m，距樓外墻1m。以上鋼材均為鍍鋅件，則共需鍍鋅鋼材0.192t，人工費2950元，定額預算工程直接費約0.75萬元。類似這種三級防雷以外的住宅樓、辦公樓及其他民用建筑，在我們地區1998年約竣工600～800棟，僅增設的防雷設施其工程直接費約為450～600萬元。以此類推，在全省、全國因提高防雷等級而提高工程造價浪費的數字是巨大的。因此，設計人員對民用建筑物的防雷設計必須對建筑物年預計雷擊次數進行計算，根據計算結果，結合具體條件，確定是否設置防雷設施。

四、防雷設施與人、金屬管道等的安全距離

1.雷電流反擊電壓與引下線間距的關系

當建筑物遭受雷擊時，雷擊電流通過敷設在樓頂的避雷網，經接地引下線至接地裝置流入地下，在接地裝置上升高的電位等于電流與電阻的乘積，在接地引下線上某點離地面的高度為h的對地電位則為

Uo=UR＋UL=IkRq＋L1

式中Ik—雷電流幅值kA

Rq—防雷裝置的接地電阻Ω

L—避雷引下線上某點離地面的高度的為h到接地裝置的電感μH

雷電流的波頭陡度kA/μH

1式中右邊第一項UR即IkRq為電位的電阻分量，第二項UL即為電位的電感分量，據GB50057－94有關規定，三類級防雷建筑物中，可取雷電流Ik=100kA，波頭形狀為斜角形，波頭長度為10μs，則雷電流波頭陡度==10kA/μs，取引下線單位長度電感Lo=1.4μH/m，則由1式可得出

Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14hkV2

根據2式，在不同的接地電阻Rq及高度h時，可求出相應的Uo值，但引下線數量不同，則Uo的數值有較大差異。下面以例1中引下線分別為4、8根假定每根引下線均流過相同幅度的雷擊電流，且忽略雷電流在水平避雷上的電阻及電感壓降，計算出的UR/UL值列于表3。

由表3中可知，接地電阻Rq即使為零，在不同高度的接地引下線由于電感產生的電位電感分量也是相當高的，同樣會產生反擊閃絡。

2.引下線與人體之間的安全間距

雷擊電流流過引下線及接地體上產生的雷擊電壓，其電阻分量存在于雷電波的持續時間數十μs內，而電感分量只存在于波頭時間5μs內，因此兩者對空氣絕緣作用有所不同，可取空氣擊穿強度：電感UL=700kV/m，電阻ER=500kV/m。混凝土墻的擊穿強度等于空氣擊穿強度，磚墻的擊穿強度為空氣擊穿強度的一半。

據表3計算的數據，下面計算引下線與人體之間的安全距離。因每組引下線利用構造柱中的412鋼筋，可以認為引下線與人體、金屬管道、金屬物體之間為空氣間隔，且認為引下線與空氣之間間隔層為抹灰層，可忽略不計。

1當引下線為4組時，人站在一層，h1=3m，Rq=30Ω，則URI=750kVUL1=10.5kV人體與引下線之間安全距離L安全1>

方可產生的反擊。人站在5層，h2=15m，Rq=30Ω，則：UR2=750kVU12=52.5kV則安全距離L安全2>

1.575m<1.83m。在上述兩個房間內，保持如此的距離是很難做到的，因此存在很危險的雷電壓反擊。

（2）當引下線為8組時，當站在一層房間內，h1=3m，Rq=30Ω，則UL1=5.25kVUR1=3.75kV則安全間距L安全1>

0.757m。人站在5層時，h2=15m則UL2=26.25kVUR2=375kV則安全間距L安全2>

可見，引下線數量增加一倍，安全間距則減小一半。因此設置了防雷設施后，應嚴格按照規范設置引下線的數量及間距。同時建議可縮短規范內規定的引下線間距，多設一定數量的引下線，可減少雷電壓反擊現象。這樣處理，對增加工程造價微乎其微。

3.引下線與室內金屬管道、金屬物體的距離

1當防雷接地裝置未與金屬管道的埋地部分連接時，按例一中數據：樓頂的引下線高度h=Lx=20m，Rq=30Ω時，據JCJ/T16－92第12.5.7條規定，Lx<5Rq=5×30=150m，則

Sal≥0.2KcRi＋0.1Lx

式中Kc—分流系數，因多根引下線，取0.44

Ri—防雷接地裝置的沖擊電阻，因是環路接地體，Ri=Rq=30Ω

Sal—引下線與金屬物體之間的安全距離/m

則

Sal≥0.2×0.44×30＋0.1×20=2.816m。

2當防雷接地體與金屬管道的埋地部分連接時，按式12.3.6－3，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66

由以上計算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在實際施工時，均很難保證以上距離，因為金屬管道靠墻0.1m左右安裝，又由于Sa2≤Sal，因此可將防雷接地裝置與金屬管道的埋地部分連接起來，同時，在樓層內應將引下線與金屬管道物體連接起來，防止雷電反擊。

4.引下線接地裝置與地下多種金屬管道及其它接地裝置的距離Sed

據JCJ/T16－92第12.5.7條及公式12.3.6－4：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在實際施工中，地下水暖管道交錯縱橫，先于防雷及電氣接地裝置施工，等施工后者時，已經很難保證Sed≥3.96m了，也難于保證不應小于2m的規定，因此可將防雷接地裝置與各種接地裝置共用，即實行一棟建筑一個接地體。將接地裝置與地下進出建筑物的各種金屬管道連接起來，實行總等電位聯結。

綜上所述，在實行一棟建筑一個總帶電位聯結、一個共用接地體的措施后，在樓頂部應將避雷帶針與伸出屋面的金屬管道金屬物體連接起來，在每層內的建筑物內應實行輔助等電位聯結，即引下線在經過各個樓層時，將它與該樓層內的鋼筋、金屬構架全部聯結起來，于是不論引下線的電位升到多高，同樓層建筑物內的所有金屬物包括地面內鋼筋、金屬管道、電氣設備的安全接地都同時升到相同電位，方可消除雷電壓反擊。

五、跨步電壓與接地裝置埋地深度

跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點的電位差，一般取人的跨距0.8m內的電位差。跨步電壓的大小與接地體埋地深度、土壤電阻率、雷電位幅值等諸多因素。當接地體為水平接地帶時，

3

式中ρ—土壤電阻率/Ω.m

L—水平接地體長度m

Ik—雷電流幅值kA

K—接地裝置埋深關系系數，見表4

Ukmax—跨步電壓最大值kV

按例一中的接地裝置計算，接地體長度L=146m，取Ik=150k，土質為砂粘土，ρ=300Ω.m，則按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m時相應的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按3式計算：

其Ukmax值分別為107.97，71.66，47.61，38.28/kV。

世界各國根據發生的人身沖擊觸電事故分析，認為相當于雷電流持續時間內人體能承受的跨步電壓為90～110kV。從計算結果可知，該工程的防雷接地體埋深0.8m時，跨步電壓已在安全范圍內。JCJ/T16－92第12.9.4規定接地體埋設深度不宜小于0.6m，第12.9.7條規定：防擊雷的人工接接地體距建筑物入口處及人行道不應小于3m，當小于3m時，接地體局部埋深不應小于1m，或水平接地體局部包以絕緣物。包以絕緣物易增大其接地電阻，因此還是以埋深大于1m時為好。這樣處理，只增加少量工程造價，卻將接地裝置處理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。

若采用基礎和圈梁內鋼筋作為環形接地體，但由于三級防雷的建筑物大多為毛石基礎，毛石基礎上的圈梁埋地一般為0.3m左右，較淺根本達不到防止危險的跨步電壓需將接地裝置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做為環形接地體指三級防雷建筑物。

六、區別工頻、沖擊接地電阻

工頻、沖擊接地電阻兩者的區別及關系，許多施工技術人員不能區別與明晰，使部分工程的防雷裝置接地電阻已達到設計值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造價。

工頻接地電阻是按通過接地體流入地中工頻電流求得的電阻。可以認為是接地體20m以內土壤的流散電阻，距接地體20m以外的大地是電氣上的零電位點。用接地電阻測量儀測量的電阻，即為工頻接地電阻。

自表4中可知，當接地體為環繞建筑物的環路接地體與敷設于陶粘土、沼澤地、黑土、砂質粘土等電阻率ρ≤100Ω的土壤內的接地體，其工頻接地電阻與沖擊電阻相等。但當敷設于砂、砂礫、礫石、碎石、多巖山地的環境時，其工頻接地電阻是沖擊接地電阻的2～3倍。因此如在上所述地面內敷設接地體時，如用接地電阻儀測出的工頻接地電阻，只要不超過設計要求的沖擊接地電阻值的2～3倍，即可為符合設計要求，不需再采取降阻措施。如不分析接地裝置敷設地點的土質、接地環境條件，發現接地電阻儀搖測值大于設計要求值，就盲目再增加人工接地體或采用降阻劑來追求達到設計值，必須造成人力、物力浪費，提高了工程造價，而這一現象卻有普遍性。

篇5

【關鍵詞】高層建筑電氣設計內容控制系統自動化

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：

新形勢下高層建筑電氣設計的內容比較多，設計的好壞將直接影響著工程質量的好壞，因此，必須嚴格掌握高層建筑電氣設計的內容以及注意的問題。

一、供電系統設計

負荷計算是供電系統設計的主要內容，確定供電電源及電壓，確定變配電所的高低壓主結線方案和變配電所的數量、容量、位置和結構形式，功率因教的補償措施，對于變電所高低壓開關柜的選擇也要注意，要選用性能較為穩定的設備。

供電設計的基礎是負荷計算，計算結果包括總的計算負荷、一級和二級負荷的計算負荷。計算負荷是選擇電氣設備的依據，也是用來確定總的供電指標，為確定變配電所的數量和容量等提供依據。高層建筑一般均采用兩路10kV供電電源，高低壓系統主結線以單母線分段、互為備用、自動切換方式為主。自備電源目前仍以柴油發電機組為主，但是由于燃氣輪發電機組具有體積小、重量輕、吸音低、震動小、點燃成功率高、故障率低等優點，為了進氣和排氣方便，宜將機組設在地上層或屋頂。

二、配電系統設計

照明光源的選擇應根據所使用的場所不同，合理地選擇光源、顯色性、壽命、起動點燃和再啟熱時間等光電參教。本著節能的原則，應優先采用高光效光源和高效燈具。

高層建筑的照明配電系統多采用混合配電方式，應急照明系統一般與正常照明分開獨立自成體系，由兩路電探或兩回線路供電自動切換。 電力系統設計包括各種機泵等動力設備的供電，設備的起動及控制等內容。在高層建筑中有的動力設備的供電可靠性要求高，如電梯和各種消防用機泵；有的動力設備的單臺容量大如空調機組和空調用水泵等。所以動力設備的配電方式以放射式為主。

高層建筑的配電線路可以分為大樓豎直方向和樓層水平方向兩個部分，豎向線路為照明和電力干線。照明干線以插接式母線為主，電力干線以電纜線路為主，插接式母線和電纜橋架均建設在電氣豎并內。樓層水平線路有絕緣導線和電纜，絕緣導線成穿管敷設或穿線槽敷設。

三、火災報警和消防聯動控制系統設計

火災報警和消防聯動控制系統是一個比較特別的系統，在設計和選用設備時應把系統和設備的可靠性和安全性放在首位，在此基礎上再考慮技術上的先進性和經濟上的合理性以及安裝簡單、維護容易、使用方便等。所選用的產品應是通過國家消防電子產品質量監督檢側中心檢測合格的產品，并得到國家消防產品質量認證委員會的質量體系認證。第二代即地址編碼式火災自動報警設備使用很廣泛，第三代即智能模擬量式火災自動報警設備的應用也越來越多，相信第四代即無線通信智能模擬尋址系統將很快應用到高層建筑尤其是超高層建筑和智能建筑中。

在高層建筑中設置火災事故廣系統，以滿足火災時引導人員疏散的要求。多功能廳的立體聲系統兼有語言擴聲和音樂廣播兩個功能，具體的主要功能要求兼顧其輔助功能來確定系統的技術指標。

四、綜合布線系統

1、語音系統的設計

高層建筑的電話系統應根據建筑物的規模、使用性質、電話用戶容量以及用戶對電話通信的要求等因素確定。對于高層住宅樓一般不設電話總機，而是設交接箱直通市局；對于辦公樓尤其是出租性質的寫字樓，辦公用電話也多直接接至市話網，而大樓內部管理用電話則納入另設的用戶小交換機；對于旅游賓館、以及一些綜合性的商業建筑，由于電話用戶比較多、功能要求也比較高，一般均應設置用戶小交換機。為了滿足人們對通信服務要求的不斷提高，高層建筑應盡量選用時分制數字式程控小交換機。中繼方式根據交換設備的容量大小以及功能要求來確定，可采用全自動直撥中繼、半自動單向中繼、平自動雙向中繼、部分全自動直撥部分半自動接續等中繼方式。

高層建筑的電話系統中的主干電線分為水平干線電組和垂直干線電組兩部分，干線電組可以采用封閉式電纜橋架或封閉式金屬線槽敷設，如電纜不多也可穿鋼管敷設。

2、數據系統的設計

為了滿足高層建筑內各種網絡設備和通訊設備對數據、圖像的信號傳輸要求，更是為了滿足人們對網絡質量的要求與數據通信系統的飛速發展的形式，當前，數據通信系統一般采用的是光纜+六類雙絞線作為主要傳輸介質。網絡拓撲結構主要采用分布式。數據通信系統主要由工作區子系統、配線子系統、樓層配線子系統、干線子系統、建筑群子系統五個部分。數據通信系統的設計要盡可能的分析用戶的需求，盡可能全面地獲取工程相關的建筑資料，對工程系統結構、布線路由進行科學合理的設計，繪制布線施工圖，對施工所需要的材料進行預算，保證工程的正常進行與實施。

3、有線系統的設計

按有關規定。建筑物內部的電視網絡應納入城鎮有線電視網。根據高層建筑的使用性質不同，用戶的有線電視系統可能還有自辦節目以及接收其他的無線電視節目。因此不同用途的高層建筑，其有線電視系統的前端是不一樣的。

前端機房的位置應考慮城鎮有線電視網的進戶、接收天線的位量和工作人員的方便等等因素。一般的高層建筑有線電視信號傳輸線路都采用射頻同軸電纜，智能建筑可根據情況采用光纜傳輸，水平電視線路一般穿管暗敷，垂直電視線路可在豎井內敷設或穿管暗敷。

五、防雷、接地與安全

對于建筑物的防雷等級，《建筑物防雷設計規范》(G850057-94 )按類劃分，(民用建筑電氣設計規范)(JGJ/T16-92 )按級劃分，二者是統一的。一級防雷建筑物為第二類防雷建筑物中的重要建筑物；二級防雷建筑物為第二類防雷建筑物中的次要建筑物和第三類防雷建筑物中的重要建筑物；三級防雷建筑物為第三類防雷建筑物中的次要建筑物。

高層建筑的防雷措施包括防直擊雷、防感應雷和防雷電波侵入.還要采取防側擊的措施，并要做等電位聯結。防雷裝置的引下線多采用建筑物構造柱內主筋，接地裝置多和其他接地系統共用，并充分利用建筑物基礎鋼筋網作自然接地體。

等電位聯結是防止觸電危險的一項重要安全措施，在采用接地故障保護時應在建筑物內作總等電位聯結；當接地故障電流小，接地故障保護裝置的動作時間及接地故障時的接觸電壓超過規定值時，還應作輔助等電位聯結。

六、智能建筑自動化系統設計

智能建筑自動化系統設計包括報警系統、樓宇對講系統、門禁系統 、火災報警系統、監控系統、多媒體會議系統、有線電視和衛星電視系統、通信自動化系統、辦公自動化系統等幾個部分。這些系統的設計涵蓋多門邊沿叉性的學科，其中計算機技術、自動控制、通訊技術、建筑技術智能樓宇建設中有所應用。

篇6

關鍵詞：舊防直擊雷雷裝置；土壤電阻率；安全護欄；電氣化學反應電腐蝕；分析；整改；

中圖分類號：[P415.2]文獻標識碼：A文章編號：

0引言：

雷電是大氣層中的自然放電現象，主要發生在因強對流天氣而形成的雷雨云內部和云地之間。自然界的雷擊主要由直接雷擊和雷擊電磁脈沖（LEMP）兩類。直擊雷聲光并發，電閃雷鳴。它以強大的沖擊電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波、強烈的電磁輻射損壞放電通道上的建筑物、輸電線、擊死擊傷人畜等。而雷擊電磁脈沖則悄然發生，不易察覺，后果十分嚴重。人類在防雷電方面經過長期的探索和總結，終于在防雷電方面取得了一些成就。然而由于防雷裝置安裝時的問題和未經常維護，仍會引發事故造成損失，因此，對舊防直擊雷裝置的分析和及時處理尤為重要。

1防雷裝置容易出現的安全隱患

防直擊雷裝置由接閃器、引下線、接地裝置三部分組成，主要是防止雷電的直擊。接閃器：是由接閃桿、帶、網和自然金屬物等組成，能有效攔截閃電，從而有效地保護建筑物和人的安全；引下線：用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的導體；接地裝置：用于傳導雷電流并將其流散入大地。

1.1舊接閃器存在的問題：接閃器敷設時未沿屋檐外側敷設；接閃器敷設時未設在屋角、檐角、屋脊線上；屋面接閃網未滿足各類防雷建筑物的要求；接閃帶（網）轉角中心設置接閃帶（網）支座；接閃帶（網）的支座間距大于1.5m，轉角處大于0.5m；接閃器安裝高度不夠(如接閃桿高度低于0.3m，接閃帶高度低于0.15m)；接閃帶的每個支撐卡的間距不均勻，不能承受49N的垂直拉力；接閃器上有電源、信號線綁扎，增大室內電子信息設備遭受閃電電涌侵入和高電位反擊的危險；屋面上衛星接收器、太陽能熱水器無防直擊雷保護；由于未定期對接閃器進行保養，接閃器腐蝕超過1/3以上，基本喪失接閃能力；屋面玻璃幕墻、隔墻、通氣孔、老虎窗、裝飾物上未設接閃器保護。

1.2舊引下線存在的問題：引下線與接閃器、接地裝置之間連接有嚴重銹蝕或已斷開；引下線最大間距大于各類防雷建筑物的要求；明裝引下線不平直，有急彎，未以最短路徑與地網連接；明裝引下線卡釘未分段、均勻固定，不能承受49N的垂直拉力；明裝引下線距出入口太近；由于未定期對明裝引下線進行保養，引下線腐蝕超過1/3以上，基本喪失傳導能力；明裝引下線之間的焊接長度未達到規范要求，焊接處有咬肉、虛焊、氣孔；明裝引下線未設置斷接卡；明裝引下線斷接卡未設1.5m-1.8m處；明裝引下線斷接卡下部未套硬塑料管；明裝引下線套金屬管保護；人多處，明敷引下線的未加裝安全護欄；明敷引下線上有電源、信號線綁扎，增大室內電子信息設備遭受閃電電涌侵入和高電位反擊的危險。

1.3舊接地裝置存在的問題：第一類防雷建筑物防直擊雷裝置利用金屬管道、低壓配電系統的接地裝置合設地網；第一類防雷建筑物防直擊雷裝置與電源電纜、信號電纜之間未達到安全距離；接地電阻測試值比要求值大；人工地網埋地深度未達到0.5m；垂直接地體埋設間距偏小；人工地網結構布置不合理；人工地網遭人為破壞，挖斷地網；人工地網距墻未達到1m；接地線與水平接地體的截面不同；埋于土壤中的接地體未遠離燒窯、煙道等高溫影響使土壤電阻率升高的地方；接地裝置之間的焊接長度未達到規范要求，焊接處有咬肉、虛焊、氣孔，焊接處未做防腐處理；人工地網距建筑物出入口或人行道小于3m；接地裝置附近有強腐蝕性土壤、化工廢料，地網腐蝕嚴重；混凝土內的鋼材與人工地網的鋼材發生電氣化學反應電腐蝕，讓地網金屬物嚴重腐蝕，失去泄流作用。

3防直擊雷裝置的整改措施

發現上述的問題如不及時整改，后果將不堪設想，如能及時解決，將為當地人民造福，讓人類遠離雷電的侵擾。

3.1舊防直擊雷裝置的整改

3.1.1舊接閃器的整改：接閃器敷設時應沿屋檐外側敷設，最好能在外檐外側；接閃器敷設應設在屋角、檐角、屋脊線上，這是雷擊最重要的區域；要在網格偏大的中間加裝避雷網，讓其滿足各類防雷建筑物的要求，讓其更快的傳導、減輕雷擊點附近引下線的傳導壓力；接閃帶（網）轉角中心不能設置接閃帶（網）支座，應拆除；增加支座，讓其滿足間距小于1.5m，最好1m，轉角處小于0.5m，最好0.3m，這樣才能保證接閃帶（網）的牢固性；接閃器安裝高度接閃桿應加高，高度高于0.3m，接閃帶應加高，高度高于0.15m；接閃帶的每個支持間要均勻，要能承受49N的垂直拉力；接閃器上不應綁扎電源、信號線，電源、信號線與接閃器要有1m以上的安全距離，將大大減低室內電子信息設備遭受閃電電涌侵入和高電位反擊的危險；屋面上衛星接收器、太陽能熱水器應增加接閃器進行保護，利用滾球法計算出接閃器的高度，衛星接收器、太陽能熱水器金屬外殼應與接閃器連接，并形成環路；每年請當地防雷辦對接閃器定期進行檢測，每年安排專人在春夏、秋冬交換的季節對接閃器進行保養，發現接閃器腐蝕超過1/3以上，應立即更換接閃器，保證接閃器的接閃、攔截能力；屋面玻璃幕墻、隔墻、通氣孔、老虎窗、裝飾物上應增設接閃器進行保護，避免水泥塊脫落，造成人員傷亡等。

3.1.2舊引下線的整改：引下線與接閃器、接地裝置之間連接嚴重銹蝕，應做防腐處理，先除銹，再刷防銹漆或已斷開處，應重新可靠連接；增加引下線數量，使最大間距小于各類防雷建筑物的要求；明裝引下線應平直，無急彎，以最短路徑與地網連接；明裝引下線卡釘應分段、均勻固定，要能承受49N的垂直拉力；明裝引下線不能離出入口太近，應保持3m以上距離，必要時可套硬塑料管；要經常定期對明裝引下線進行保養，最好1個月一次，當引下線腐蝕超過1/3以上，基本喪失傳導能力，應立即更換引下線；明裝引下線之間的焊接長度未達到規范要求時，應整改，焊接長度必須滿足規范要求，焊接處不應咬肉、虛焊、氣孔，應飽滿、平正；明裝引下線應在距地面1.5m-1.8m設置斷接卡；明裝引下線斷接卡高度不滿足1.5m-1.8m時，應做整改，便于防雷檢測人員進行檢測；明裝引下線斷接卡下部應套硬塑料管，并在管口處做防水處理；明裝引下線不應套金屬管保護，可能造成人員傷亡；人多處，明裝引下線的可加裝半徑3m安全護欄，距引下線3m半徑范圍都存在危險；明裝引下線上不應綁扎電源、信號線，電源、信號線與明裝引下線要有1m以上的安全距離，將大大減低室內電子信息設備遭受閃電電涌侵入和高電位反擊的危險。

3.1.3舊接地裝置的整改：當第一類防雷建筑物防直擊雷裝置利用金屬管道、低壓配電系統的接地裝置合設地網，是不符合標準要求，應分設地網，并應保持3m以上的距離，距離偏小，兩地網之間的距離存在電位差，危險性極大；第一類防雷建筑物防直擊雷裝置與電源電纜、信號電纜之間應保持3m以上的距離，能大大減低室內電子信息設備遭受閃電電涌侵入和高電位反擊的危險；接地電阻測試值比要求值大時，應增設人工地網、換土壤電阻率更低的土壤或添加降阻劑；人工地網埋地深度應達到0.5m，宜敷設在凍土層以下；垂直接地體埋設間距應大于其長度的2倍；人工地網結構應布置合理，應采用多支外引接地體，外應長度不大于有效長度，泄流效果最好；當人工地網遭人為破壞，挖斷地網時，應及時發現，立即按標準要求進行增設和連通斷接處，保證地網的導通性；人工地網距墻應1m以上距離，在散水坡以外，考慮便于維修，距離太近會影響建筑結構；接地線與水平接地體的截面必須相同，是為便于施工和一致性（埋地導體截面相同）；埋于土壤中的接地體應遠離燒窯、煙道等高溫影響使土壤電阻率升高的地方，土壤電阻率隨溫度而升高，會將工頻接地電阻抬高，使接地裝置的泄流能力大大降低；接地裝置之間的焊接長度未達到規范要求時，應整改，焊接長度必須滿足規范要求，焊接處不應咬肉、虛焊、氣孔，應飽滿、平正，焊接處應多刷幾道防銹漆；人多處，接地裝置的可加裝半徑3m安全護欄，距接地裝置3m半徑范圍都存在危險；接地裝置附近有強腐蝕性土壤、化工廢料，造成地網腐蝕嚴重，當地網腐蝕嚴重時，應立即更換接地體，并換土壤電阻率低和未污染的土壤，將接地體埋在半徑50cm的混凝土內，立即停止化工廢料的排放或向當地有關部門反映，破壞接地裝置是違法行為；混凝土內的鋼材與人工地網的鋼材發生電氣化學反應電腐蝕（混凝土內的鋼材與土壤中的鋼材連接在一起時，會產生約1V的化學電池電壓，它將引發腐蝕電流從地中鋼材經土壤流到潮濕混凝土內的鋼材上，而使土壤土壤中的鋼材溶解到土壤中產生腐蝕作用），讓地網金屬物嚴重腐蝕，失去泄流作用，應將人工地網的接地體材料更換成不銹鋼或外表面鍍銅的金屬物。

4結語

雷擊對于人類來說，屬于重大的自然災害，是世界十大自然災害之一。由于舊的防直擊雷裝置沒有及時整改，給人類造成太多本可以避免的不幸。筆者多年從事防雷裝置的研究工作，希望提出的解決措施讓從事防雷工作的人員參考，具有很大的使用推廣性。

參考文獻：

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[2]潘軍.雷電技術在現代建筑中的應用[J].氣象研究與應用，2008.

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[4] 陳匡民.過程裝置腐蝕與防護.北京.化學工業出版社.2001.

[5] 蕭穩安.防雷技術基礎[M].北京.氣象出版社.2002.

篇7

由此可見，對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容；設計的合理與否，對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。

目前，在感應雷的防護當中，電涌保護器的使用已日趨頻繁；它能根據各種線路中出現的過電壓，過電流及時作出反應，泄放線路的過電流，從而達到保護電氣設備的目的。

根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4條規定：電涌保護器必須能承受預期通過它們的雷電流，并應符合以下兩個附加要求：通過電涌時的最大鉗壓，有能力熄滅在雷電流通過后產生的工頻續流。即電涌保護器的最大鉗壓加上其兩端的感應電壓應與所屬系統的基本絕緣水平和設備允許的最大電涌電壓協調一致。

現在，我們根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進行電涌保護器的最大放電電流的選擇。

一、一類防雷建筑物

1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為200KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為50KA，波頭0.25us；根據圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計）；首次雷擊：總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA；后續雷擊；總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為100KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU100型。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。

2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。

二、二類防雷建筑物

1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為150KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為37.5KA，波頭0.25us；根據圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計；首次雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150*50%/3/3=8.33KA；后續雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5*50%/3/3=2.08KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為8.33*8=66.6KA；即設計應選用

電涌保護器SPD的最大放電電流為65KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU65型。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。

2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。

三、三類防雷建筑物

1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為100KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為25KA，波頭0.25us；根據附圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計；首次雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA；后續雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型，根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。

2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。

在供電線路中,電涌保護器的具體安裝以較常用的TN－S系統，TN－C－S系統，TT系統為例，示意如下：

1）TN-S系統過電壓保護方式

2）TN-C-S系統過電壓保護方式

3）TT系統過電壓保護方式

綜上所述可見，在防雷保護設計中，總的防雷原則是采用三級保護：1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎接地裝置泄散；2、阻塞沿電源線或數據、信號線引入的過電壓；3、限制被保護設備上浪涌過電壓幅值（過電壓保護）。這三道防線，缺一不可，相互配合，各行其責。目前通常作法是以下三點：

1）建立聯合共用接地系統，形成等電位防雷體系

將建筑物的基礎鋼筋（包括樁基、承臺、底板、地梁等），梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好的法拉第籠式接地，將建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保護地，直流工作地，防雷接地）與建筑物法拉第籠良好連接，從而避免各接地線之間存在電位差，以消除感應過電壓產生。

2）電源系統防雷

以建筑物為一個供電單元，應在供電線路的各部位（防雷區交接處）逐級安裝電涌保護器，以消除雷擊過電壓。

3）等電位聯結系統

國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（局部修訂條文）明確規定，各防雷區交接處，必須進行等電位聯結；尤其建筑物內的計算機房等弱電機房，遭受直擊雷的可能性比較小，所以在此處除采取電涌保護器進行感應雷防護外，還應采用等電位聯結方式來進行防雷保護，本文不再敘述。

作為電氣設計人員都非常清楚，建筑物的防雷保護設計是一項既簡單又繁瑣的內容，但對建筑物的安全使用，電氣設備的正常運行有著至關重要的作用，所以還有待于各位電氣設計人員作進一步的研究與探討；同時必須嚴格按照國家規范，善為謀劃，精心設計。本文僅此設計作了一點粗淺的探討，所以文中不足之處，望同行不吝賜教。

參考文獻

1、國家標準建筑物防雷設計規范GB50057-94（2000年版）北京中國計劃出版社2001

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[關鍵字]建筑幕墻；設計；必要性；控制要點

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

1.前言

隨著市場經濟的發展和人民生活水平的提高，大家對建筑工程的總體設計水平以及建筑質量的要求越來越高，建筑幕墻設計作為建筑物設計的重要內容，對整個建筑工程的使用功能和總體質量有著十分重要的作用。現階段我國建筑行業對建筑幕墻設計的重視度還有待提高，要想切實保證建筑工程施工質量，我們必須要充分了解建筑幕墻設計的控制要點，提高幕墻設計工作的有效性，促進建筑物總體質量的大幅度提升。

2.加強建筑幕墻設計的必要性分析

目前，很多的建筑設計企業都沒有意識到建筑幕墻設計的重要意義，對建筑幕墻施工的特點缺乏了解，建筑企業的幕墻設計招標工作通常都是在主體工程施工進行之后才開始著手的，具有一定的滯后性，容易對整個建筑設計造成不良影響。建筑設計企業和施工企業、幕墻單位間的協調工作做得不夠到位，造成幕墻單位工作任務的增加，在一定程度上阻礙了建筑工程施工工作的順利開展。其次，由于建筑企業和幕墻設計單位之間的溝通較少，協調工作沒有做好，導致建筑施工和建筑幕墻的設計缺乏統一性。在幕墻設計和施工的過程中，專業的幕墻設計人才特別緊缺，一般的設計人員對幕墻設計方法和技巧的了解不夠深入，設計出來的方案不夠科學和合理，設計質量有待提高。最后，在幕墻設計招標過程中，建筑設計和建筑施工之間沒有進行有效的分離，相當一部分的幕墻施工企業同時也負責幕墻設計工作，不利于保證招標工作的客觀和公平。另外，由于建筑企業沒有對競標失敗的設計單位進行相應的補償，造成設計方案的創新性不足，設計單位的創作積極性和熱情有待提高，不利于企業選擇優秀的設計作品。

3.建筑幕墻設計中的控制要點分析

3.1加強建筑幕墻設計管理，重視人員培訓

首先，主管建筑工程項目的機構和部門必須要充分了解建筑幕墻設計的特點，意識到建筑幕墻對整個建筑物的重要性，不斷完善建筑幕墻的設計方案，確保建筑工程在正式施工之前，確定好建筑幕墻設計主體，提高建筑主體和預埋件位置選擇的可靠程度和準確程度。相關建設企業在公開招標幕墻設計之前，必須要對幕墻設計工作做好事先安排，改變幕墻設計滯后的現象。其次，盡可能地將施工招標工作和幕墻設計的招標工作進行有效分離，防止建筑施工設計工作的一體化問題，使建筑施工的招標工作更具公正性。另外，我們還可以通過設計一些收費標準或者管理規范，給予一些競標失敗的單位適當的補償，并提倡大家踴躍提交自己的優秀設計作品，有效保證建筑幕墻的設計質量[1]。最后，注重對建筑幕墻設計人員的培訓，通過專業培訓，使幕墻設計者深入了解專業設計知識，不斷更新他們的設計理念，提高他們的設計能力，鼓勵負責幕墻設計的工作人員學習和借鑒國內外的一些先進設計方法和技術，促進幕墻設計工作的高效高質進行。

3.2建筑幕墻結構設計的控制要點

首先，我們在設計建筑幕墻的結構時，必須要保證幕墻結構具備充足的適應能力和吸收位移能力，以便更好地避免主體結構因為受到水平力的作用而發生位移，進而造成幕墻構件受損。我們必須要留下足夠的活動空間，供建筑幕墻的相關構件和立柱以及橫梁進行調整。其次，要保證建筑幕墻在處于自身的平面范圍內擁有一定的變形能力，我們可以在立柱隔層設置各種活動接頭，為立柱的上下移動提供便利。在設計建筑幕墻的過程中，盡量保持上下柱接頭的空隙大小大于等于15毫米，以便滿足立柱安裝施工過程中的誤差需求，適應立柱施工中的溫度變形以及主體結構因受豎向作用力引起的軸向變形。最后，盡可能地將建筑幕墻結構中的立柱設計成軸心受拉構件，也可以設計成偏心受拉構件，建筑幕墻構造的設計一般通過鉸接節點的選取進行上端懸掛，在進行下端選取時則可以采用上下變形的節點形式。通過這種方法進行結構設計我們可以有效減少在建筑幕墻立柱設計過程中處于完全受壓狀態下的安全隱患，并有效避免立柱受水平荷載發生彎曲變形[2]。

3.3建筑幕墻防火隔煙設計的要點分析

首先，在建筑幕墻和玻璃面位置，主體結構樓層梁處的水平防火封堵設計必須要盡可能地接近幕墻，保持防火封堵超出建筑幕墻的橫梁背部，確保橫梁上方的防火巖棉隔間距大于等于10cm，在設計對應樓層間的防煙帶時，要選取1.5mm以上厚度的巖棉，并使用適量鍍金鋼板來支撐防煙帶。假如建筑幕墻的縱向結構中使用了一些擠塑聚苯板等易燃物質，我們就要重視隔離工作，提高建筑施工的安全系數，保證建筑使用安全可靠。其次，我們進行建筑幕墻設計的過程中往往會忽略對幕墻橫梁與主體結構洞口位置的防火封堵設計，很多設計人員在繪圖過程中沒有充分重視該設計環節，沒有注意做好防火隔離工作。我們必須要改變這種現狀，根據相關標準，將建筑幕墻的橫梁和主體結構洞口位置的防火封堵厚度設計在10cm以上。最后，重視建筑幕墻的縱向防火設計，一般情況下，建筑幕墻縱向防火設計的界面尺寸應該控制在10cm以內，我們尤其要注意做好主體結構及建筑幕墻立柱位置的縱向防火隔離層設計，并設置科學的玻璃幕墻立柱縱向、主體結構洞口的防火隔離層，做好建筑幕墻的防火隔煙設計工作。

3.4建筑幕墻防雷系統設計的要點分析

為了有效避免或減輕雷電襲擊給建筑幕墻帶來的損壞，有效保障建筑的使用安全，我們必須要注重建筑幕墻的防雷設計工作。我們在進行建筑幕墻的防雷設計時，必須要科學利用建筑工程的接閃器、建筑物的引下線以及接地裝置等，把建筑幕墻的豎、橫向龍骨跟建筑工程的防雷網進行接通，形成一個系統的防雷體系，利用建筑幕墻的防雷體系，將墻體獲取的巨大的雷電能量有效地轉移到地下，盡量減輕雷電給建筑物造成的損壞[3]。針對不同類別建筑工程的防雷設計，我們應該選擇有針對性的避雷針設計方法，確定防雷網格的尺寸。其中，一類防雷建筑物使用的尺寸一般小于等于5m×5m或6m×4m；二類防雷建筑物的防雷網格的尺寸一般小于等于10m×10m或12m×8m；三類防雷建筑物的防雷網格的尺寸則應該小于等于20m×20m或24m×16m。此外，一類防雷建筑物的引下線距離應該控制在12米范圍內，二類、三類防雷建筑物的引下線距離分別要小于18米和20米。接地裝置選用的材料及規格均要符合相關標準。建筑幕墻防雷位置的接地電阻應該要控制在1歐以內。在設計建筑幕墻的過程中，我們一般會將幕墻頂端部位女兒墻的蓋板有目的地設計成為接閃器，因為女兒墻的蓋板部分位于建筑物的最高處，我們可以選擇3毫米的鋁單板或者4毫米的鋁塑板用來制作蓋板，當幕墻受到雷電襲擊時，女兒墻蓋板就可以將雷電的巨大能量通過建筑地線迅速傳輸到地下，起到較好的防雷效果。

4.結語

要想切實提高建筑幕墻設計的有效性，保證整個建筑工程的總體質量，我們就必須要對建筑幕墻設計的要點控制有一個清晰的了解，要不斷加強建筑幕墻設計管理，重視對建筑幕墻專業設計人才的培養。要全面提高建筑幕墻的總體結構設計質量和防火隔煙設計的有效性。同時，不斷加強建筑工程幕墻防雷設計，保證建筑物的安全使用。

【參考文獻】

[1]董衛國，李泰炯，童軍慶.淺談超高層建筑單元式玻璃幕墻施工要點[J].建筑機械化，2012，6（03）：56-57.

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關鍵詞：高層建筑；分段檢測；要點

1引言

近年來，隨著社會經濟的發展和現代化水平的提高，特別是信息技術的快速發展，城市高層建筑物的日益增多，雷電災害程度和造成的經濟損失及社會影響也越來越大。因此，高層建筑雷電防護系統管理就顯得更為重要。而高層建筑雷電防護系統中，有一個很重要的環節，就是對新建工程中雷電防護工程的分段檢測。由于目前還沒有正式出臺高層建筑雷電防護工程分段檢測的操作規程，且各地開展高層建筑雷電防護工程分段檢測的時間不同，檢測人員的技術水平參差不齊。因此，造成雷電防護裝置的檢測質量也良莠不齊。以下是筆者通過幾年的實際工作經驗總結出的幾個檢測要點，供大家參考。

目前，在高層建筑的設計和施工中，主要是通過避雷帶、避雷短針接閃，并通過引下線向自然接地體周圍大地泄流外散進入大地。所以在高層建筑的設計和施工中，一般都是利用建筑物的基礎做為接地體、利用柱或剪力墻內結構主筋做防雷引下線，并保證每條引下線不少于兩根主筋與自然接地體連接，隨主體結構工程逐層焊接串聯至屋頂與避雷帶連接。因此接地裝置和引下線本身質量的好壞，直接影響雷電流的散流效果，雷電流散流的越快，建筑物遭受雷擊的危險性就越小。因此，雷電防護裝置的檢測監督也應從基礎做起。而檢驗各部位質量好壞的主要標準就是經檢測所得出的數據是否符合國家強制性規范規定標準來確定的。

2檢測方法

2.1 高層建筑物的外部防雷裝置的檢測

外部防護（直擊雷防護）:其作用是攔截、泄放雷電流，它是由接閃器（避雷針、避雷帶）、引下線、接地裝置組成，可將絕大部分雷電能量直接導入地下泄放。

2.1.1 接地裝置的檢測

一般條件下，高層建筑物多數是利用槽形、板形或條形框基礎的鋼筋作為接地體。當接地阻值達不到設計要求時，才增設輔助地網。為此應遵循以下測試程序方可保證對基礎接地裝置的測試準確性。利用建筑物的基礎樁、梁柱等結構鋼筋，作為引下線和接地裝置，具有經濟、美觀和利于雷電流散流以及不必維護和壽命長的優點。將建筑物的樁筋、地梁內的主筋和柱內的主筋焊接起來，并把地梁外圈梁中間（網格）鋼筋焊接成一個閉合環路，組成一個完整的接地系統。這種接地系統與大地接觸面廣，接地電阻低，而且鋼筋得到混凝土的保護，受侵蝕作用減少，接地電阻比較穩定。

采用目測與儀器測試相結合的方式，首先檢查接地網與護坡樁的鋼筋是否就近連接，連接點的數量與引下線的數量是否一致，是否對齊引下線的位置。在距地坪面負0.8米處是否利用40mm×4mm鍍鋅扁鋼與四周護坡樁內的兩根主筋連接，形成閉合回路；焊接長度和面積是否符合規定。是否按照施工圖設計文件進行施工。

2.1.2 引下線的檢測

引下線的作用是將避雷帶與接地裝置連接在一起，使雷電流構成通路。在高層建筑中一般均是利用其柱或剪力墻中的主筋做為引下線，隨主體結構逐層串聯焊接至屋頂與避雷線連接。為了安全起見每條引下線不應少于兩根主筋，主筋的截面不應小于Φ16mm。這樣做具有經濟、實用、易于操作的特點，由于現澆混凝土內的引下線不易氧化，所以具有使用壽命長的特點。按建筑物的防雷類別適當減小引下線的間距，這樣做可以迅速分流，降低反擊電壓。根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000版）的規定，一類防雷建筑物引下線間距不應大于12米，二類防雷建筑物防雷引下線的間距不應大于18米，三類防雷建筑物防雷引下線的間距不應大于25米，特別要注意的是，這里的間距是指引下線之間電氣通路的長度，而非簡單的直線距離。IEC規范指出“通常不需要裝設連接各引下線的專用環形導體，因為鋼筋混泥土水平梁內連接的鋼筋能夠實現這個功能”。引下線應與各樓層的等電位連接母線相連，可以使室內反擊電壓顯著降低。所以，鋼筋混泥土建筑物應當在各層的適當位置預埋與房屋結構內防雷導體相連的等電位連接板，以便于和接地主干線相連。此外，用柱內鋼筋作暗裝引下線時，由于結構柱內的鋼筋不能斷開，故不需要作斷接卡子，測量接地電阻時，只需要從預埋連接板處接線就可以了。

2.1.3避雷帶的檢測

建筑物中防雷設施采用最普遍的是避雷帶。避雷帶是指沿屋脊、山墻、通風管道以及平屋頂的邊沿等最可能受雷擊的地方敷設的導線。避雷網和避雷帶宜采用鍍鋅圓鋼或扁鋼，應優先選用圓鋼，其直徑不應小于8mm，扁鋼寬度不應小于12mm，厚度不應小于4mm。避雷線適用于長距離高壓供電線路的防雷保護。架空避雷線和避雷網宜采用截面積大于35mm2的鍍鋅鋼絞線。除利用混泥土構件內鋼筋作為接閃器外，接閃器均應熱鍍鋅并涂漆。此外，不能利用安裝在接收無線電視廣播的公用天線的桿頂上的接閃器保護建筑物。而應把天線納入建筑物防雷系統，并與防雷系統的引下線相焊接。

避雷帶由避雷線和支持卡子組成，并與引下線連接。且避雷帶應設置在建筑物易受雷擊的層檐、女兒墻等處，其作用是引雷效應，雷電流通過引下線向大地泄流，避免高層建筑物雷擊。所以，對避雷帶的檢測應注意以下幾個方面：

避雷帶是否順直，有無高底起伏現象；避雷線彎曲處是否小于90°；彎曲半徑是否小于圓鋼直徑的10倍；避雷帶是否采用鍍鋅圓鋼，直徑是否小于Φ8mm。；鍍鋅圓鋼焊接長度是否為其直徑的6倍，并雙面焊接。如遇有變形縫處應做煨彎補償處理。支持卡的間距是否均勻，牢固，與引下線是否做可靠連接。

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關鍵詞：高層建筑；防雷；設計

1 建筑設施防雷等級評定

在日常工作運用中，我們在對建筑設施進行防雷預設計時，首先要評定建筑設施的防雷等級。在國家頒布的《建筑物防雷設計規范》（GB50057—97）中，對建筑設施防雷類別的劃分標準，除了由建筑設施的功能對其進行定性以外（第二、三類防雷建筑），還要根據建筑物的預計年雷擊次數 N進行評定。在公式N=K·Ng·Ae（Ng=0.024Td1.3）中：N為建筑設施的年預計雷擊次數 （次/a）、K為校正系數，多數情況取值為1.0。Ng為建筑設施所屬地區雷擊大地年平均強度（次/Km2·a），Td為地區每年平均雷暴日（d/a），Ae為與建筑物截收同等雷擊次數等效的面積大小（Km2），L為建筑設施長度（m），W為建筑設施寬度（m），H為建筑設施高度（m）。按照《規范》標準，上述類型民用住宅的年均預計雷擊次數均大于0.06次每年且少于0.3次每年。綜上分析，可以將這部分建筑劃為第三類防雷建筑物。

2 防雷技術的規范標準

任何新建建筑的防雷設計依據必須有據可依，因此其建設項目工程設計圖紙必須是完整且嚴謹的。在做好防雷工作前，要認真查看工程建筑設計總說明和電氣設計說明。目前氣象部門常用防雷技術依據有：《建筑物防雷設計規范》（GB50057—942000版）、《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343—2004）、《民用建筑電氣設計規范 》（JGJ/T16—92）、《接地裝置安裝》（03D501—4）、《建筑物防雷設施安裝》（99D501—1）、《低壓配電設計規范 》（GB50054—95）、《供配電系統設計規范》（GB50052—95）、《建筑物防雷設施安裝 2003年局部修改版》（99（03）D501—1）、《有線電視系統工程技術規范》（GB50200—94）、《民用閉路監視電視系統工程技術規范》（GB50198—94）、《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-98）、《智能建筑設計標準》（GB/T50314—2000）、《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》（03D501—3）、《等電位聯結安裝》（02D501—2）等。

3 防雷接地系統

概括起來防雷就是在建筑物上通過預先安裝的接閃器，把雷電引入建筑物下面的地面的一個過程，通過這樣的方式，可以有效避免建筑物內部不受雷電打擊造成損害。目前我國的防雷接地系統主要由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。

3.1 三種接閃器

接閃器目前主要有避雷針、避雷帶 ，避雷網三種，一般安裝在建筑物的頂部，作用是引雷或截獲閃電，概括起來就是把雷電流從建筑物上引下來。通常在建筑物內屋面女兒墻壓頂處設置一圈鍍鋅圓鋼Ф12，建筑電氣上將其稱為避雷帶 ，使用間距為1.5m高為0.2m的支撐硬卡，將圓鋼Ф12固定在建筑設施屋面、墻壁及樓梯上端，同時將剛性屋面或建筑結構層上的鋼筋與避雷帶進行焊接，通過這樣的方式使屋面形成一定規格的避雷網格，然后再將屋面避雷網與引下線進行焊接，最后再傳入基礎通過接地裝置最終引入大地。當建筑設施標高高于30M時，還應考慮均壓環的問題，非屋面框梁或圈梁鋼筋通焊一圈。

3.2 引下線

引下線即上與接閃器連接，下與接地裝置連接的裝置。其作用是把接閃器截獲的雷電電流疏引至接地裝置。引下線應優先利用建筑設施的鋼筋混凝土柱，或者是剪力墻中的主鋼筋，此外建筑物的消防梯鋼柱、金屬煙囪等也可以作為引下線的選擇。但應注意的是，當采用鋼筋混凝土柱中的鋼筋、鋼柱作為自然引下線的時候，一定要采用基礎鋼筋作為接地裝置，一般不設置斷接卡，還要保證在室外適當場所設置一定數量的與柱內鋼筋相接的連接板，采用以上方法的目的，是為測量和外接人工接地體等電位聯結。如果建筑結構是磚混結構的建筑設施，就要在建筑外墻四周另設引下線，并在距離建筑外部地面離地1.8m處增設斷接卡。此外還要在離地1.7m至地下0.3m的一段采取其它保護措施。

3.3 接地裝置

接地裝置一般位于建筑設施地下一定深度之處，其的作用是促使雷電流能夠順利流散到大地中去。我們可以通過建筑設施的基礎作為接地裝置，這種方法不僅美觀、經濟，更有利于雷電流場的流散，此外還有減少維護次數和增加壽命等諸多優點。由于筆者工作的江蘇省東海縣地區的建筑物大部分均是采用人丁挖孔柱基礎，條件符合《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343—2004），混凝土內基礎也能達到作為自然基礎接地體的要求，因此建議各地推廣使用。長期實地工作經驗總結，利用建筑柱基礎作接地體的過程在建筑物地梁整體的處理過程中是極其重要的一環。首先地梁內的主筋一定和柱基礎主筋連接起來，同時還應該把各段地梁的鋼筋連接成一個整體環路，通過上述方法才能將各個基礎連接成一個聯合接地體，并且同時保證地梁的鋼筋能夠形成一個效果良好的水平地環，綜合成一個完整可靠的接地防雷系統，其接地電阻小于等于4歐姆。

3.4 等電位連接

等電位聯結的目的在于將建筑設施內部間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬組成部件間存在的電位差降到最低，建筑設施外部經電氣線路和附近其它金屬管道引入的潛在危險故障電壓可能會產生一定危害，等電位聯結可以從一定程度上消除這種危害。但凡穿越不同保護區界面的金屬物都應該進行等電位聯接，并要求多點接地。通常的做法是，一幢建筑設施一般在一層或地下一層電源總配電箱附近，設計如下裝置：總等電位連接（MEB）箱，衛生間、電梯機房、監控機房等弱電機房，同時設計局部等電位連接（LEB）端子板。

4 結語

綜上所述，一套完整的建筑物防雷設施，為了實現其能夠應對不同程度雷害的防護目的，防雷設施應包括完整的接地體、引下線、避雷網、避雷帶、避雷針、均壓環、接地體、等電位共計八個技術裝置，這八個防雷設施的作用也是相互關聯的，對于新建建筑物無論是從設計還是到施工，都要考慮和確保整個防雷設施體系的完整性。

參考文獻