淺談工程建筑物防雷要點(diǎn)

摘要：隨著建筑經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，民用建筑防雷逐漸成為了建筑企業(yè)考慮的重點(diǎn)因素，因?yàn)檫@嚴(yán)重的影響著建筑企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。本文根據(jù)作者自身的情況對(duì)建筑防雷的產(chǎn)生原因，以及預(yù)防措施作出了自身的見(jiàn)解，以供參考。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)生原理；雷擊種類(lèi)；基本要素；防雷裝置

一、雷擊危害種類(lèi)的分析

一是直擊雷：指空中帶電荷的雷云對(duì)大地或地面上的物體發(fā)生的強(qiáng)烈放電。它可以直接擊中建筑物。雷電的高溫可引起火災(zāi)，同時(shí)物體水分受熱氣化膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力，使建筑物受到破壞。

二是傳導(dǎo)雷：指遠(yuǎn)處的雷電擊中電源饋線或通信線路后，產(chǎn)生的極高電壓，傳至電器設(shè)備，從而造成電器電子設(shè)備、儀器的損壞。

三是感應(yīng)雷：包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，當(dāng)帶電雷云出現(xiàn)在導(dǎo)線上空時(shí)，由于靜電感應(yīng)作用，導(dǎo)線上束縛了大量的相反電荷。一旦雷云對(duì)某目標(biāo)放電，雷云上的負(fù)電荷便瞬間消失，此時(shí)導(dǎo)線上的大量正電荷將以雷電波的形式沿著導(dǎo)線經(jīng)設(shè)備入地，從而引起設(shè)備損壞。當(dāng)雷電流沿著導(dǎo)體流入大地時(shí)，由于頻率高，強(qiáng)度大，在導(dǎo)體的附近便產(chǎn)生很強(qiáng)的交變電磁場(chǎng)，設(shè)備在這個(gè)場(chǎng)中，便會(huì)感應(yīng)出很高的電壓以致?lián)p壞，靈敏度越高的電子設(shè)備越容易遭受破壞。

二、淺析建筑物防雷設(shè)計(jì)的基本要素

一是接閃功能：接閃功能指外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置的總功能，包括接閃器的形式、耐流耐壓能力、連續(xù)接閃效果、造價(jià)以及接閃器與建筑物的美學(xué)統(tǒng)一性等。

二是分流影響：分流影響的效果取決于引下線的粗細(xì)和數(shù)量的多少。引下線越多，每根引下線通過(guò)的雷電流就越小，其感應(yīng)范圍也就越小。

三是均衡電位：均衡電位指建筑物內(nèi)的各部位均能構(gòu)成同一電位（等電位）。樓內(nèi)各部位的結(jié)構(gòu)鋼筋和各種金屬設(shè)備及金屬管線連成統(tǒng)一的導(dǎo)電體，建筑物內(nèi)電位相同，就可保證建筑物內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓。

四是屏蔽作用：屏蔽的主要目的是對(duì)建筑物內(nèi)的各種通信設(shè)備，電子計(jì)算機(jī)，精密儀器和各種微電子設(shè)備的防護(hù)。盡量利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的頂板、地板、墻面和粱、柱，使其構(gòu)成一個(gè)六面體的網(wǎng)籠，即籠式避雷網(wǎng)，使其達(dá)到屏蔽效果。

五是接地效果：接地就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄入大地，良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓，避免發(fā)生反擊。接地時(shí)要求接地點(diǎn)應(yīng)盡量集中，即電源線，電話線，水管等應(yīng)與避雷網(wǎng)接入同一“地”。

三、關(guān)于防雷裝置設(shè)計(jì)的探討

（一）接閃器

防雷系統(tǒng)采用的接閃器有避雷針、避雷網(wǎng)和避雷帶.避雷針應(yīng)采用圓鋼或焊接鋼管制成，針長(zhǎng)1m以下時(shí)，圓鋼直徑不得小于12mm，鋼管直徑不得小于20mm，針長(zhǎng)1—2m時(shí)，圓鋼直徑不得小于16mm，鋼管直徑不得小于25mm，裝在煙囪上方時(shí)，因煙氣有腐蝕作用，故宜采用直徑20mm以上的圓鋼或直徑不小于40㎜的鋼管。

架空避雷線都是采用截面積不小于35mm2的鍍鋅鋼餃線，即GJ一35。避雷網(wǎng)和避雷帶一般采用圓鋼或扁鋼，特殊情況下也有采用銅材的。圓鋼直徑不得小于8mm。扁鋼厚度不小于4mm，且截面積不得小于48mm2，煙囪上采用避雷環(huán)時(shí)，其圓鋼直徑應(yīng)不小于12mm，扁鋼截面不小于100mm2，其厚度不小于4mm。

避雷網(wǎng)分為明裝避雷網(wǎng)和暗裝避臂網(wǎng)。明裝避雷網(wǎng)是在屋頂上部以較疏的明裝金屬網(wǎng)格作為接閃器，適用于較重要的部位的防雷保護(hù)，暗裝避雷網(wǎng)是利用建筑物內(nèi)的鋼筋連接而成，從而將避雷網(wǎng)、引下線和接地裝置三部分組成一個(gè)整體較密的鋼鐵網(wǎng)籠，亦稱(chēng)為籠式避雷網(wǎng)。

（二）引下線

關(guān)于引下線，這是連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體。引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸和防腐蝕要求與避雷網(wǎng)、帶相同，如用鋼絞線作引下線，其截面不應(yīng)小于25mm2。引下線可沿建筑物外墻敷設(shè)，并經(jīng)最短途徑接地，明、暗敷設(shè)均可。采用暗敷設(shè)時(shí)，引下線截面應(yīng)加大一個(gè)等級(jí)。

建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋、消防鋼爬梯、鋼柱等金屬構(gòu)件，可用作引下線，但所有金屬構(gòu)件之間均應(yīng)連接成為良好的電氣通路。在易受機(jī)械損傷和防人身接觸的地方，地面上約1.7m的一段引下線應(yīng)采取暗敷或采用鍍鋅角鋼穿改性塑料管或橡膠管等保護(hù)。利用混凝土內(nèi)鋼筋作為引下線時(shí)，應(yīng)在室內(nèi)外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)若干聯(lián)結(jié)板，該板可供測(cè)置、接人工接地體和作等電位聯(lián)結(jié)用。

（三）接地裝置

建筑物防雷系統(tǒng)中的接地裝置包括接地干線和接地體，其所承擔(dān)的任務(wù)是向大地均勻泄放雷電流，限制防雷裝置對(duì)地電壓在安全的電壓范圍。接地體可用扁鋼、圓鋼、鋼管等鋼材制成。垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或圓鋼。埋于土壤中的人工水平接地體宜采用扁鋼或圓鋼。圓鋼直徑應(yīng)不小于10mm，扁鋼截面積應(yīng)不小于100mm2，厚度應(yīng)不小于4mm，角鋼厚度應(yīng)不小于4mm，鋼管壁厚應(yīng)不小于3.5㎜。

在接地系統(tǒng)中，接地線應(yīng)與水平接地體的截面相同。在腐蝕性較強(qiáng)的土壤中，應(yīng)采取鍍鋅等防腐蝕措施或加大截面。垂直接地體的長(zhǎng)度一般宜采用2.5m。垂直接地體一般由多根直徑為50mm的鋼管或5㎜×5㎜的角鋼組成，可成排或者環(huán)形布置。為減小接地體問(wèn)的電流屏蔽效應(yīng)，相鄰鋼管或角鋼之問(wèn)的距離一般不應(yīng)小于5m。鋼管或角鋼上端用扁鋼或圓鋼焊接連成一整體，焊接點(diǎn)應(yīng)滿(mǎn)焊并進(jìn)行防腐、防銹處理。水平接地體可采用40mm×4mm的扁鋼或直徑為16mm的圓鋼。水平接地體埋深為O.5m，通常采用放射形布置，特殊地形不能滿(mǎn)足安裝要求時(shí)，可考慮采用成排布置或環(huán)形布置。水平接地體問(wèn)的距離不小于5m。

四、關(guān)于建筑物防雷電保護(hù)辦法的分析

在防雷保護(hù)中，總的防雷原則是采用三級(jí)保護(hù)：1）將絕大部分雷電流直接引入地下基礎(chǔ)接地裝置泄散；2）阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號(hào)線引入的過(guò)電壓；3）限制被保護(hù)設(shè)備上浪涌過(guò)電壓幅值。這三道防線，缺一不可，相互配合，各行其責(zé)。目前通常作法是以下三點(diǎn)：

1 建立聯(lián)合共用接地系統(tǒng)，形成等電位防雷體系

在防雷系統(tǒng)中，電位連接網(wǎng)絡(luò)，主要是通過(guò)與配電線路敷設(shè)在一起的保護(hù)地線（PE）構(gòu)成，保護(hù)地線又必須根據(jù)配電系統(tǒng)的大小在多處（如每層樓或有配電箱處）與共用接地系統(tǒng)以及信息系統(tǒng)的功能等電位連接網(wǎng)絡(luò)做等電位連接。將建筑物的基礎(chǔ)鋼筋，梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來(lái)，形成閉合良好的法拉第籠式接地，將建筑物各部分的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(yīng)過(guò)電壓產(chǎn)生。

2 電源系統(tǒng)防雷

如果安裝了功能接地的附助接地體時(shí)，則需要采用截面不小于10 ㎜2銅線或其它等效導(dǎo)電材料的功能接地導(dǎo)體將其連接到裝置的主接地端子板上。這樣做之后，可以減輕以下諸效應(yīng)：（1）減小裝置內(nèi)保護(hù)地線和信號(hào)線的過(guò)流；（2）減小在裝置內(nèi)部預(yù)期可觸及的導(dǎo)電部位之間的接觸電壓；（3）減小功能接地體附近的跨步電壓；（4）減小電磁干擾，包括雷擊效應(yīng)，特別是在敏感電子電路附近。以建筑物為一個(gè)供電單元，應(yīng)在供電線路的各部位（防雷區(qū)交接處）逐級(jí)安裝電涌保護(hù)器，以消除雷擊過(guò)電壓。

3 等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)

該系統(tǒng)區(qū)分為兩方面：一是電氣安全的等電位連接網(wǎng)絡(luò)；二是信息系統(tǒng)從直流至高頻的功能等電位連接網(wǎng)絡(luò)。這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)又要互相連接在一起。電氣安全的等電位連接網(wǎng)絡(luò)，主要是通過(guò)與配電線路敷設(shè)在一起的保護(hù)地線（PE）構(gòu)成，保護(hù)地線又必須根據(jù)配電系統(tǒng)的大小在多處與共用接地系統(tǒng)以及信息系統(tǒng)的功能等電位連接網(wǎng)絡(luò)做等電位連接。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范}GB50057—94（局部修訂條文）明確規(guī)定，各防雷區(qū)交接處，必須進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)；尤其建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)房等弱電機(jī)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(hù)器進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)外，還應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)方式來(lái)進(jìn)行防雷保護(hù)，本文不再敘述。

五、結(jié)柬語(yǔ)

在防雷保護(hù)當(dāng)中，防止雷擊這是一項(xiàng)既簡(jiǎn)單而又繁瑣的內(nèi)容，因此這就要求我們要不斷的完善和創(chuàng)新防雷技術(shù)，同時(shí)在施工中必須嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范，精心組織，細(xì)心施工，注意每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)，確保建筑物防雷安全。

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