论民用建筑物防雷设计及施工的构造要点

论民用建筑物防雷设计及施工的构造要点
摘要：目前，由于各设计单位对防雷规范的把握深度及理解程度不尽相同，设计图纸也五花八门，给施工单位的施工及当地防雷检测部门的监督管理造成了很大的困难，有的甚至造成重复建设及资源的浪费。

因此，设计出一个既符合国家规范，又便于施工管理的规范化建筑的防雷模式很有必要。

本文介绍了民用建筑工程防雷设计构造的要点及重要性，通过实例阐述了防雷应因地制宜，综合考虑，做到经济合理。

关键词：民用建筑物；防雷设计；施工要点
中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：
0引言
随着社会经济的发展，建筑物的规模不断扩大、建筑高度也不断增加，特别是现代家电器具日趋增多，对建筑防雷都带来不利影响，也为雷电防护提出了大量新的问题。

我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备及雷击事件时有发生。

因此，建筑物的防雷设计与构造就显得尤为重要。

1 防雷设计构造要点
一般而言，雷电灾害具有突发性、多样性、复杂性、破坏性和选择性等特点。

随着高新技术的迅速发展，信息网络及办公综合自动化装置逐步在这些高楼里落户，现代化电子技术的迅速发展和广泛运用，雷电灾害跟踪而至。

现代防雷必须采取综合防雷系统。

防雷系统主要是接闪器（避雷针、避雷带、避雷线和避雷网）、
引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体的总合。

1.1在建筑防雷保护设计中，一般采用三个保护系统：
1.1.1将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；
1.1.2阻塞沿电源线或数据、信号线等引入的雷电波入侵；
1.1.3限制被保护设备浪涌过电压幅值。

1.2 建筑防雷设计应当注意几点：
1.2.1确定建筑物的防雷等级。

对建筑物防雷类别的划分，除了由建筑物的功能定性外，第二、三类防雷建筑，还取决于建筑物的年预计雷击次数。

民用建筑物防雷按规定划分为第二类和第三类防雷等级。

1.2.2确定保护范围。

避雷针和避雷线的保护范围确定方法有两种，一种是折线圆锥体法，另一种是滚球法。

对于同一结构的避雷针和避雷线，滚球法比折线圆锥法的保护要求更严格一些。

在防雷装置中，只对避雷针和避雷线确定其空间保护范围，而避雷网和避雷带，因为是直接设在建筑物表面上，已构成了确定的平面保护范围，不需再计算确定。

避雷针、避雷线的保护范围与布局形式和高度有关。

避雷针、避雷线的布局形式取决于被保护物的结构尺寸(高度和面积)，通常有单支、双支、三支等高，双支不等高避雷针和单根、两根平行等高，两根平行不等高避雷线等布局形式。

1.2.3合理的构造措施。

常用的构造措施有：
1)防直击雷。

一是接闪器采用避雷针、避雷带（网），或两者混合的方式，还宜利用建筑物的金属屋面作为接闪器，但应符合规范
要求。

屋面上的突出物，如卫星和共用天线接收装置、节日彩灯、航空障碍灯和屋面风冷机组等，应在防雷装置保护范围内，若按滚球法计算不在保护范围内时，应另设避雷针、带加以保护，并与屋面防雷装置相连。

二是引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土柱或剪力墙中的主钢筋，还宜利用建筑物的消防梯、钢柱、金属烟囱等作为引下线。

当利用钢筋混凝土柱中的钢筋、钢柱作为自然引下线，并同时采用基础钢筋作为接地装置时，不设断接卡，但应在室外适当地点设若干与柱内钢筋相连的连接板，供测量、外接人工接地体和作等电位联结用。

砖混结构的建筑物，在外墙四周另设引下线，并在离地1.8米处装设断接卡。

在1.7米至地下0.3米一段应采取保护措施。

三是接地装置应优先利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋。

有钢筋混凝土地梁时，应将地梁内钢筋连成环形接地装置；没有钢筋混凝土地梁时，可在建筑物周边无钢筋的闭合条形混凝土基础内，用40x4镀锌扁钢直接敷设在槽坑外沿，形成环形接地。

当将变压器和柴油发电机的中性点工作接地、电气保护接地和弱电系统工作接地等共用接地装置时，接地电阻值应不大于1欧。

采用共用接地装置时，弱电系统应将各自设备机房的、与建筑物绝缘的接地线柱，用25平方毫米以上的铜芯电缆或导线穿焊接钢管做单独的引下线，在建筑物基础处与接地板相连。

弱电系统一般要求接地电阻不大于4欧，如若设独立的接地系统，其与防雷接地系统的距离不宜小于20米。

2)防侧击雷。

高度超过30米的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物，
应采取下列防侧击雷和等电位联结的保护措施：一是钢构架和钢筋混凝土的钢筋应互相连接；二是应利用钢柱或钢筋混凝土柱内钢筋作为防雷装置引下线；三是应将30米及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连；四是竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和低端应与防雷装置连接；五是没有组合柱和圈梁的建筑物，应每隔三层在外墙内敷设一圈￠12的镀锌圆钢做均压环，有组合柱和圈梁时，利用圈梁的钢筋作均压环。

将建筑物的各种竖向金属管道每三层与均压环连接一次。

均压环应与防雷装置引下线连接。

3)防雷电感应和雷电波侵入。

一是被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。

因此，建筑物内的设备外壳、管道、构架等主要金属物，应就近接到防雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。

二是平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮的长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于
30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。

防雷电波入侵。

一是低压线路宜全线采用电缆直接埋地引入，在入户端将电缆金属外皮或保护钢管接到防雷接地装置上；若为架空线应换接50m电缆进户，线缆换接处应装设避雷器，并将其与电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等连在一起，其冲击接地电阻不应大于10欧。

若采用架空线引入时，引入处应装设避雷器。

二是架空和埋地的金属管道，应在进出建筑物处与防雷接地装置相连。

2 工程实例
本工程防雷与接地系统主要包括：利用基础底板做接地极，室外地面负一米敷设—40×4的环形均压带，利用结构钢筋做避雷引下线，屋面敷设φ12和—25×4作为避雷带。

接地系统要求总接地电阻小于1欧姆。

屋面采用小于20ｍ×20ｍ或24ｍ×16ｍ的避雷网保护，凡突出屋面的女儿墙、水箱顶、楼梯顶及卫星接收平台等设明装避雷带，屋顶钢针与避雷带连接，屋顶造型的所有金属支撑均与避雷带连接。

防雷引下线利用结构柱内的主筋焊接，裙楼的防雷引下线间距不大于25ｍ；塔楼的防雷引下线利用其最外圈的所有结构柱内的主筋焊接，且每层的最外圈梁内的主筋焊接成均压环，形成同层等电位，此均压环同时用作环形水平避雷带，并且所有引下线应与均压环连接，以防侧击雷。

还应将建筑物外圈的金属栏杆和金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接。

整个防雷接地系统形成一个法拉第笼，能有效防止雷电与户外无线电波等对建筑和建筑内设备的影响和干扰。

防雷电波侵入措施凡进入建筑物的各种线路及管道，包括水管、强电线路穿管、弱电线路穿管等，尽可能全线埋地引入，并在入户处将电缆金属外皮、钢管、金属管道等与总等电位接地端子连接。

整个电源采用ｔｎ－ｓ系统供电，从变压器中性点以后，ｎ线与ｐｅ线严格分开。

防雷电感应措施凡突出屋面的金属物体及塔楼的所有金属门窗均与防雷装置连接，固定在建筑顶部的节日彩灯、航空障碍灯等应就近与屋顶防雷装置相连，屋顶所有不带电的设备外壳均用两根以上连接线（φ12镀锌圆钢）与屋顶避雷装置连接，电梯道轨等从建筑物底一直到顶的金属物体除底端
应与总等电位接地端子连接，机房内电机机座等金属不带电部分均应接地，连接线采用φ12镀锌圆钢暗敷。

敷设的长金属管道、长构架、电缆金属外皮净距小于１00ｍｍ时，按规范要求进行跨接。

在该楼防雷设计方案中，因房屋地理位置海拔较高，地势空旷，容易遭受雷电的袭击，为了保护房屋及人身安全，必须安装直击雷防护设备，我们选用通流量大、抗风强度强、安装方便、经济适用等优点的lgz3040-1a/c型组合形避雷针辅助避雷带（网）保护。

该小区中心机房的防雷设计，根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》gb50343－2004规定按c级设置防雷装置，与大楼基础接地共用接地。

同时采取防感应雷及防雷电波侵入措施，以及防雷电干扰的屏蔽措施。

设总等电位连接、局部等电位连接，安装相匹配的spd保护装置。

结束语
建筑防雷系统直接关系到建筑及建筑内设备、人员安全。

所以我们在设计、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，特别对容易造成火灾事故损失重大或人员伤亡的建筑物及高层建筑物，防雷系统必须符合设计规范及各项施工要求。

参考文献：
[1]《雷电与避雷工程》[s]，中山大学出版社，苏邦礼等，1996年.。