如何做好建筑物天面防雷裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)評價

■高繼滔　羅錦波（佛山市氣象局廣東佛山528000）

如何做好建筑物天面防雷裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)評價

■高繼滔羅錦波
（佛山市氣象局廣東佛山528000）

本文介紹了建筑物天面防雷裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)評價。內(nèi)容主要包括了建筑物天面防雷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)評價的審查要點(diǎn)、注意的問題以及自己的一些看法。希望籍此能夠給從事防雷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)評價的工作者帶來一些幫助、參考。

防雷天面防雷技術(shù)評價圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

0　引言

以往，防雷圖紙審查工作只作為防雷裝置設(shè)計(jì)審核的一部分。由于沒有得到充分的重視，并且缺少組織專門的人員學(xué)習(xí)，審圖人員存在對防雷規(guī)范不熟悉，缺乏足夠的審圖所需的防雷相關(guān)技術(shù)知識，使審圖工作變得過于膚淺。而在外面，由于大部分的防雷裝置設(shè)計(jì)人員都把防雷裝置的設(shè)計(jì)看得過于簡單，認(rèn)為防雷裝置設(shè)計(jì)很容易就能通過，致使設(shè)計(jì)的圖紙變得雜亂無章，大大降低了防雷圖紙?jiān)谧鳛榉览籽b置隱蔽跟蹤、現(xiàn)場施工以及竣工驗(yàn)收各階段的指導(dǎo)作用。

如今，防雷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)評價已經(jīng)作為防雷專業(yè)技術(shù)機(jī)構(gòu)承擔(dān)的一項(xiàng)技術(shù)服務(wù)工作，得到了前所未有的重視。技術(shù)評價工作人員必須熟悉《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50343-2012等現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范，并且根據(jù)這些防雷技術(shù)規(guī)范要求，對防雷裝置的設(shè)計(jì)提出正確的指導(dǎo)意見。

防雷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)評價的內(nèi)容包括防雷接地裝置的設(shè)計(jì)、中間層的防側(cè)擊措施、天面的防直擊雷措施、各種等電位措施以及電涌保護(hù)器的設(shè)計(jì)等多個方面。限于篇幅有限，本文只介紹了如何做好建筑物天面防雷裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)評價。審查建筑物天面防雷裝置的設(shè)計(jì)一般需要審查建筑物天面防雷圖、防雷設(shè)計(jì)說明以及防雷裝置施工大樣圖，此外還要結(jié)合總規(guī)劃平面圖、建筑平面圖及立面等審查。現(xiàn)就依據(jù)國家現(xiàn)行防雷技術(shù)規(guī)范，結(jié)合自己的實(shí)際審圖工作經(jīng)驗(yàn)，淺談一下如何做好建筑物屋面防雷接地裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)評價。

1　審查接閃器的安裝位置是否正確、合理

《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010（以下簡稱《新雷規(guī)》）第4.2.4、4.3.1及4.4.1條明確了屋面接閃器的安裝位置：“接閃網(wǎng)、接閃帶應(yīng)按本規(guī)范附錄B的規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)”。

在審圖的時候，要具體結(jié)合建筑平面圖及立面圖審查，屋頂天面四周、梯屋、花架、突出的飄棚頂、露臺部分架構(gòu)物等應(yīng)增加接閃帶。如果有轉(zhuǎn)換層（如裙樓）則要增加轉(zhuǎn)換層天面的防雷設(shè)計(jì)圖紙。此外，還要審查屋面接閃帶是否形成閉合回路。

2　審查接閃帶的敷設(shè)形式、材料規(guī)格

一般要求在防雷裝置大樣圖里具體說明接閃帶的敷設(shè)形式、規(guī)格等。此外，還要對應(yīng)防雷設(shè)計(jì)說明、天面防雷圖里關(guān)于接閃帶的說明，檢查接閃帶在敷設(shè)形式、材料規(guī)格上是否一致。

（1）審查接閃帶是否須敷設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面上。按照《新雷規(guī)》第4.2.4、4.3.1及4.4.1條，高度超過30m的一類防雷建筑、高度超過45m的二類防雷建筑以及高度超過60m的三類防雷建筑，天面接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面上。

（2）審查接閃帶采用的規(guī)格。接閃帶的規(guī)格按照《新雷規(guī)》表5.2.1選取，常用的熱鍍鋅圓鋼直徑要求在Φ8以上。在佛山地區(qū)，常用的規(guī)格為一般Φ10或Φ12的熱鍍鋅圓鋼。

（3）審查接閃帶支持卡高度。按照《新雷規(guī)》第5.2.6條，要求支持卡高度不宜小于150mm。

3　審查屋面接閃短桿的設(shè)置

《新雷規(guī)》并沒有提及到屋面安裝接閃短桿的條文，但《建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50601-2010）第6.1.1條第3款說到：“……在多雷區(qū)，宜在屋面拐角處安裝短接閃桿。”佛山無疑屬于多雷區(qū)，考慮到安全為先的設(shè)計(jì)原則，我們要求在女兒墻陽角位、梯屋屋頂四角、人字屋脊兩端等易受雷擊的部位須安裝接閃短桿。根據(jù)《新雷規(guī)》第5.2.2條，接閃短桿的規(guī)格一般取≥12mm熱鍍鋅圓鋼，高300~600mm為宜。

4　關(guān)于暗敷接閃帶的審查

根據(jù)《新雷規(guī)》第4.3.5條第1款以及第4.4.5條，屬于非爆炸危險(xiǎn)場所的多層第二類防雷建筑物，且周圍很少有人停留時，以及多層第三類防雷建筑物，且在周圍除保安人員巡邏外通常無人停留時，宜利用女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)的鋼筋作為接閃器，也即允許暗敷接閃帶。

“多層建筑”是指建筑高度為10~24m或建筑層數(shù)為4~6層的建筑?？紤]到對“周圍很少有人停留”和“在周圍除保安人員巡邏外通常無人停留”的條件很難界定，且根據(jù)安全可靠第一的設(shè)計(jì)原則，一般情況下我們不建議采用暗敷接閃帶。如果一定要暗敷，須提交申請，并且說明由甲方負(fù)責(zé)因暗敷接閃帶引起的防雷安全事故責(zé)任。

此外，規(guī)范明確了建筑高度≥25m或建筑層數(shù)≥7層的建筑物（中高層以上）不應(yīng)采用暗敷接閃帶。

5　審查非金屬屋面接閃網(wǎng)格的設(shè)置

《新雷規(guī)》第4.2.4、4.3.1及4.4.1條對非金屬屋面接閃網(wǎng)格的尺寸作出如下要求：

表1　建筑物防雷網(wǎng)格尺寸的最低要求

6　審查金屬屋面的接閃

據(jù)《新雷規(guī)》第5.2.7條，第一類防雷建筑禁止利用金屬屋面作接閃器，第二、三類防雷建筑在符合一定的條件下可以接閃。

審圖中接觸得最多的是鋁板金屬屋面。按照規(guī)范要求，當(dāng)屋面下面無易燃易爆物品時，鋁板的厚度要求≥0.65mm則可作為接閃器；而當(dāng)屋面下面有易燃易爆物品時，鋁板的厚度要求≥7mm。對于易燃易爆的情況，規(guī)范的要求是不太經(jīng)濟(jì)合理的，此時一般建議采用其他的明敷接閃器保護(hù)。

7　審查天面引下線的設(shè)置

天面引下線的設(shè)置主要審查引下線的數(shù)量和間距。需要強(qiáng)調(diào)的是，判斷引下線的數(shù)量與間距應(yīng)該是由天面防雷圖來判定。理由很簡單，因?yàn)橐戮€是“用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置的導(dǎo)體”，基礎(chǔ)或中間層設(shè)置的“引下線”如果連接不到天面的接閃器也就失效了。所以，判斷引下線的數(shù)量應(yīng)該從天面防雷圖出發(fā)，再結(jié)合基礎(chǔ)防雷圖與各層防雷圖校對引下線的位置是否一致，是否出現(xiàn)斷開或錯位等現(xiàn)象，特別要注意轉(zhuǎn)換層的引下線。

建筑物天面引下線的距離應(yīng)沿天面接閃帶的周長計(jì)算，就是按照雷電流的通行距離（電氣距離），而不是直線距離。如下圖1所示，引下線A與引下線B的間距應(yīng)該是a+b+c+2d，而不是a+b+c。此外，還要考慮到不在同一水平面上接閃帶高度差的計(jì)算。

當(dāng)引下線數(shù)量較多且間距較小時，雷電流在局部區(qū)域分布也較均勻，引下線上的電壓降減少，反擊危險(xiǎn)也相應(yīng)減少?！缎吕滓?guī)》第4.3.3條、第4.4.3條分別對第二類、第三類防雷建筑物的專設(shè)引下線的間距規(guī)定為≤18m、≤25m，而且是強(qiáng)制條文，考慮到實(shí)際情況還專門補(bǔ)充增加了平均間距的要求。除專設(shè)引下線外，佛山地區(qū)對于一般的鋼筋混凝土建筑的柱筋引下線的間距要求也與專設(shè)引下線要求一致。

圖1　如何計(jì)算天面引下線的間距

圖2　如何判斷水平突出物是否須安裝接閃器

8　判斷水平突出物是否須安裝接閃器

《新雷規(guī)》第4.3.9條第1款、第4.4.8條第1款規(guī)定：“對水平突出外墻的物體，當(dāng)模擬滾球半徑為45m（三類60m）球體從屋頂垂直滾下接觸到時，應(yīng)采取相應(yīng)的防雷措施”。實(shí)際審圖中常碰到的“水平突出物”有飄棚頂板、陽臺、觀景平臺等。此外，轉(zhuǎn)換層（如裙樓等）可以看成是“大型水平突出物”。規(guī)范條文里的“相應(yīng)防雷措施”一般情況就是安裝接閃器。

判斷水平突出物是否須安裝接閃器，得結(jié)合建筑平面圖、立面圖判斷，如圖2所示。此外，也可先計(jì)算上層屋面接閃器在水平突出物高度處的保護(hù)范圍，然后在建筑平面圖上判斷水平突出物是否處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。以上兩種方法都可以在CAD電子圖紙上方便完成。

9　審查幕墻在屋面處的防雷措施

建筑物外墻立面如若安裝有玻璃幕墻，除須提供專門的幕墻防雷設(shè)計(jì)圖紙外，在審查建筑物天面防雷圖時尚需注意以下幾點(diǎn)：

（1）據(jù)《新雷規(guī)》第6.1.1條，幕墻的金屬支架須與建筑物屋面上的接閃器進(jìn)行等電位連接。防雷施工時應(yīng)注意幕墻骨架與女兒墻上避雷帶有效可靠連結(jié),該部位往往是建筑物的最高點(diǎn),也是雷擊危險(xiǎn)區(qū)。為有效防雷應(yīng)使幕墻骨架盡可能多點(diǎn)與避雷帶接通,接通點(diǎn)間距不宜大于3m。

（2）若使用金屬幕墻作為接閃器，幕墻金屬壓頂板的厚度須達(dá)到《新雷規(guī)》第5.2.7條的要求。幕墻壓頂板常用的鋁板厚度不應(yīng)小于0.65mm。

10　審查屋面設(shè)備用房的等電位預(yù)留

如電梯井、電纜井頂端和底端均須預(yù)留等電位接地端子與防雷裝置等電位連接，天面梯屋里作為電梯、風(fēng)機(jī)及其他用電設(shè)備安裝浪涌保護(hù)器用的預(yù)留接地等，都需要在天面防雷圖上注明。

11　審查天面防雷圖時的其他常見問題

（1）設(shè)計(jì)圖紙里沒有圖例說明，或引用的圖例不一致、混亂、不清晰，如天面防雷平面圖里明敷接閃帶與暗敷接閃帶所用的圖例沒有區(qū)分開來；

（2）設(shè)計(jì)說明、大樣圖、天面圖中接閃桿、接閃帶的規(guī)格不一致；

（3）天面部分關(guān)鍵位置缺少標(biāo)高，無法判斷是否須增設(shè)防雷裝置。

12　結(jié)語

設(shè)計(jì)人員在對建筑物的防雷裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時，往往由于自身對防雷相關(guān)規(guī)范的不熟悉或者對規(guī)范理解存在誤差，在設(shè)計(jì)圖紙上會出現(xiàn)或多或少的問題。更有甚者是由于態(tài)度不夠認(rèn)真，認(rèn)為防雷設(shè)計(jì)隨便應(yīng)付即可通過，其設(shè)計(jì)圖紙更是錯漏百出。從事防雷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)評價的工作人員除了要熟悉規(guī)范，理解規(guī)范，在圖紙審查過程中把好關(guān)外，往往還得直接與設(shè)計(jì)人員打交道，說規(guī)范，講道理，說明圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的問題所在。因此，審圖人員還須持謹(jǐn)慎的態(tài)度、有持久的耐心，以及吃苦耐勞的精神。這樣，我們才能做好防雷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)評價的工作。

[1]程琳,錢美,袁湘玲,防雷設(shè)計(jì)圖審中若干問題的探討[J].科協(xié)論壇,2010,11:91.

S761.5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-340-2