建筑物防雷设计理念及施工措施分析

　　摘要：随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，高层建筑越来越多。建筑物，特别是高层建筑物因为高度高，容易落雷，如果没有可靠的防雷系统，极易对建筑及建筑内的设备造成损坏或火灾，对人员造成伤害。为了降低雷电对人们的财产人身损害，就必须采取一定的建筑防雷措施。

　　关键词：建筑物; 防雷 ;设计; 施工措施

　　Abstract: With the development of modern society, the building of the scale is continually expanding, more and more high-rise buildings. Buildings, particularly high-rise buildings because of the high degree high, easy to work, if there is no reliable lightning protection system, it was extremely easy to the buildings and equipment to cause damage or fire, causing damage to personnel. In order to reduce the lightning on the property of the people of personal injury, we must take some measures for lightning protection of buildings.

　　Key words: building; lightning protection; design; construction measures

　　中图分类号：[TU201] 文献标识码：A 文章编号

　　引言：在人类生存的环境中有许多自然灾害，如地震、暴雨、冰雹、水灾、旱灾、火灾、雷击等等。对此，人们总是想方设法进行防御，或减轻它们所造成的损失。雷击就是严重的自然灾害之一。因此我们必须加强对建筑防雷的认识，采取正确的建筑防雷措施。

　　一、雷电对建筑电气设备的危害

　　直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种主要形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流;感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压，过电流对电气设备的毁坏。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)规定，建筑物的防雷区划分为LPZOA，LPZOB，LPZ1，LPZn+1等区。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区，是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置，从而决定位于各区域内的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现同联合接地体的等电位联结。

　　二、建筑物防雷设计的整体理念

　　所谓整体理念是指设计和安装防雷装置时，对建筑物的内外都要有整体观念。这里的建筑内外不单是指内部防雷装置和外部防雷装置。建筑物内的整体观念是指设计和安装时，要对内部防雷装置和外部防雷装置做整体的统一的考虑;建筑物外的整体观念是指对一个院落、一个小区以及附近的环境要做全面的防雷规划，同时还不能违反小区规划的要求例如：所安装的避雷针杆塔是否影响小区的美观，所用的避雷针、避雷带或避雷网是否与建筑物的立面相配以及低矮建筑物能否由高大建筑物或高大烟囱上的避雷装置所保护等等。对接地装置也要综合统一考虑，例如，相距较近的建筑物能否共用接地体，地下管网能否用接地体的一部分，以及能否在一个大院或小区内为将来综合共用接地创造等电位连接的条件等等。同时，利用建筑物附近的大树作为避雷针杆塔是一个较好的做法。大树最易接闪且越长越高，有时比建筑物还高。因此，避雷针应安装在树顶，引下线应沿树干设置而且应与建筑物的防雷装置相结合。这样既节约又美观，同时还保护了名贵的树木。利用大树安装避雷针不仅能防直击雷，而且能防球雷、绕击雷和侧击雷。

　　三、做好建筑防雷施工的几点措施

　　(1)住宅建筑防雷等级的确定。在着手建筑物防雷设计时,首先要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97)指出,对建筑物防雷类别的划分,除了由建筑物的功能定性外,第2、3类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数。按照《规范》,以上3类民用住宅年预计雷击次数均大于0.06次/年且少于0.30次/年,均应划为第3类防雷建筑物。

　　(2)接闪器的设计宜利用避雷带与避雷小针相结合组成接闪器系统。

　　避雷带和避雷网：避雷带是指沿屋脊、山墙、通风管道以及平屋顶的边沿等最可能受雷击的地方敷设的导线。当屋顶面积很大时，采用避雷网。它是为了保护建筑的表层不被击坏，避雷网和避雷带宜采用镀锌圆钢或扁钢，应优先选用圆钢，其直径不应小于8mm，扁钢宽度不应小于12mm，厚度不应小于4mm。避雷线适用于长距离高压供电线路的防雷保护。架空避雷线和避雷网宜采用截面积大于35mm?的镀锌钢绞线。

　　避雷带采用镀锌圆钢(Φ12),由间距为15m、高为0.2m的支持卡(Φ12)固定于屋面、墙壁及楼梯顶上,同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上另加设高0.5m的避雷小针(Φ16),并在屋面加设不小于20m×20m的避雷网格。这样的设置,既美观大方,又经济实惠,而且实践也证明防雷效果非常理想[2]。

　　(3)接地装置引下线设计

　　引下线：引下线分为暗装和明装两种形式。暗装引下线通常采用结构柱钢筋作引下线，但钢筋直径不能小于12mm。并且利用柱内的主筋作引下线时，IEC规范指出“通常不需要装设连接各引下线的专用环形导体，因为钢筋混凝土水平梁内连接的钢筋能够实现这个功能”。

　　因此利用建筑物柱内对角主筋作防雷引下线(Φ≥12),利用建筑物基础作自然基础接地体,不仅可以节约钢材,而且比较安全。引下线主筋从上到下通长焊通,其上部(屋顶上)应与接闪器焊接,下部与基础焊接,并分别与各层板筋、梁筋及桩笼纵筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通,构成完整的电气通路。

　　利用建筑物钢筋做为引下线施工时,应配合土建施工按设计要求找出全部钢位置,用油漆做好标记,保证每层钢筋上、下进行贯通性连接,随着钢筋逐层串联焊接至顶层。由于利用建筑物钢筋做引下线,是从上而下连接一体,因此不能设置断接卡子测试接地电阻,需在距室外护坡0.5m处的柱子外侧,另焊一根圆钢(Φ≥10)引至柱外侧的墙体上,作为防雷测试点。每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω。

　　(4)接地装置利用建筑物的基础作接地装置,具有经济、美观和有利于雷电流场流散,以及不必维护和寿命长等优点。

　　接地装置：接地装置中接地极一般采用Φ19或Φ25的圆钢或者L40X4或L50X5的角钢。钢管时为G50。接地极埋深不小于0.6m;垂直接地体长度不小于2.5m,其间距不小于5m，两接地极间采用接地母线即扁钢焊接。为防止跨步电压对人体的伤害，接地体距外墙不小于3m,避开人行道不小于1.5m。

　　由于建筑大部分均是采用人工挖孔柱基础 ,混凝土内基础能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求,因此建议推广使用。 利用柱基础作接地体时,对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来,并要把各段地梁的钢筋连成一个环路,这样才能将各个基础连成一个联合接地体,而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环,综合成一个完整的接地系统,其接地电阻≤4Ω。

　　(5)等电位连接及防雷电波侵入这部分过去往往很容易被忽视。新《规范》对等电位及防雷电波侵入有明确规定,因此应十分重视该部分内容。

　　总等电位联结的作用在于降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害,它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板与进线配电箱的PE(PEN)母排;进出入建筑物的金属水管及煤气管道等作等电位连接。

　　五、总结

　　综上所述，建筑防雷系统直接关系到建筑及人们的财产生命安全。所以在设计、施工时必须加强管理、加强监督，防止因为防雷系统的不合理导致意外事故的发生。

　　参考文献：

　　【1】 王时熙.建筑防雷综述[J].现代职业安全,2009(12):122-125.

　　【2】 国家标准 建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年版)北京 中国计划出版社2001.

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文章名称： 建筑物防雷设计理念及施工措施分析

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