民用建筑防雷工程設(shè)計與施工的幾點探討

文/戴旭光、曹一飛 浙江高專建筑設(shè)計研究院有限公司 浙江寧波 315012

1、引言

如今建筑工程的質(zhì)量、要求等面臨著較高的要求，人們更加注重建筑工程的舒適性以及安全性。隨著民用建筑工程高度、規(guī)模等的擴大，防雷設(shè)計施工也迎來了全新的挑戰(zhàn)。現(xiàn)階段，人們生活水平也逐步提升，家用電器的數(shù)量也大幅度增多，不僅能夠?qū)θ藗兊纳钸M(jìn)行改善，還需要避免雷擊造成的隱患。因此必須要加強民用建筑防雷工程的設(shè)計與施工，明確要點，更好的維護(hù)人民群眾的生命以及財產(chǎn)安全。

2、民用建筑防雷設(shè)計與施工要點

本次研究的民用建筑工程為18-19層，兩個單元，地下一層，首層是店面，樓層高為3米，建筑長48米，寬13.5米，建筑的總面積為10000平方米，建筑高度為55米。

2.1 確定民用建筑的防雷等級

在民用建筑防雷設(shè)計中，首先需要確定防雷的等級，在等級劃分過程中，不僅要結(jié)合建筑物的功能進(jìn)行，還需要對每一年民用建筑物可能遭受雷擊的數(shù)量進(jìn)行預(yù)測，從而進(jìn)行專門的防雷設(shè)計。通常而言，民用建筑的防雷等級主要是第二類和第三類。該建筑物是屬于第三類防雷建筑物，防雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸為≤20米×20米或24米×16米。

2.2 明確防雷設(shè)施保護(hù)的范圍

結(jié)合避雷針以及避雷線的位置對主要保護(hù)的空間范圍進(jìn)行確定，避雷針和避雷線所能夠保護(hù)的范圍與民用建筑的高度、形式以及布局等聯(lián)系密切。

例如，在該工程中，使用滾球法對保護(hù)范圍進(jìn)行確定，滾球半徑是60米，沿著建筑物屋面對建筑物進(jìn)行滾越，滾球能夠接觸到的屋面就可能是遭受雷擊的單位，不能接觸到的，可以是建筑物接閃器保護(hù)的區(qū)域。在設(shè)計過程中，屋面四周裝設(shè)φ1.2cm的鍍鋅圓鋼，在屋頂板內(nèi)設(shè)置φ1.2cm的鍍鋅圓鋼，使屋面有20米×20米或24米×16米的避雷網(wǎng)[2]，沿著屋頂凸起物的四周設(shè)置避雷帶。該建筑的高度為55米，小于滾球半徑60米，因此不需要考慮建筑的防側(cè)擊雷的問題。

2.3 設(shè)計接閃器

結(jié)合建筑物女兒墻高度確定避雷帶支撐的高度，該建筑物的女兒墻高度在1.2m左右，如果高度比較大，需要將避雷帶的支撐高度適當(dāng)?shù)脑黾?，防止雷電擊中女兒墻造成破壞。將別離小針設(shè)計到建筑物幾何轉(zhuǎn)角的位置，更好的加強建筑物的雷電保護(hù)。工程設(shè)計過程中，要在避雷裝置保護(hù)的范圍內(nèi)進(jìn)行平面設(shè)計中的凸起金屬物以及金屬設(shè)備建設(shè)，若金屬物在避雷裝置保護(hù)范圍外，需要使其與建筑物避雷帶等電位連接。建筑物中被保護(hù)的設(shè)備要與避雷裝置保護(hù)一定的距離，確保安全。對于二、三類防雷建筑，接閃器可以是建筑金屬屋面，如果屋面鋼板厚度小于0.5mm，還需要增加防雷設(shè)備，實現(xiàn)防雷效果。

2.4 設(shè)計引下線

對引下線進(jìn)行設(shè)計時，需要對雷電分流的情況進(jìn)行重點研究，通常而言，引下線的數(shù)量以及粗細(xì)對于雷電分流會產(chǎn)生重要的影響。如果引下線比較多，每一根線的雷電分流就會比較少，引下線的感應(yīng)范圍就會降低[3]。反之則會變大。因此在設(shè)計過程中，需要對引下線的數(shù)量以及距離進(jìn)行有效的控制，使其感應(yīng)范圍能夠合適。

本文涉及到的工程在設(shè)計引下線時，依據(jù)防雷涉及標(biāo)準(zhǔn)的第三類，引下線不能少于兩根，間距要小于25米。由于建筑長48米，寬13.5米，在建筑的長方向上，使用的柱子跨度設(shè)置10組引下線，每個跨距離約為12米，建筑的寬度是13.5米，就只需要設(shè)置一跨，布置引下線時沿著建筑周圍均勻的進(jìn)行，使用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)兩根超過φ1.6cm的主筋連續(xù)焊接引下，與防雷裝置和接地裝置進(jìn)行焊接。

2.5 防護(hù)雷電感應(yīng)

對于民用建筑而言，所有設(shè)備的構(gòu)架、管道以及外殼都要進(jìn)行防雷接地，如果建筑物中的長金屬間距不超過10cm，利用金屬線跨接，控制好跨接點的間距，距離一般要超過30米。可以使用絕緣銅芯多股軟絞線進(jìn)行跨接接地，處理好線頭，依據(jù)管徑長度以及壁厚鋼管等效電阻選擇，最小的截面積為4mm2。還可以使用螺紋連接壁厚鋼管，使其暗敷在混凝土中，跨接接地線使用焊接圓鋼，這種方法施工便利，質(zhì)量比較可靠。

本次研究中屋頂機房層的配電箱的進(jìn)線處需要裝設(shè)電涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器要安裝在建筑物結(jié)構(gòu)的內(nèi)外交接位置，選擇電流范圍比較大的電涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器連接時，連接線的截面積一般第一級大于10mm2，第二級大于6mm2。地下層的高壓配電室中設(shè)置單獨的避雷柜，防止雷電侵入電網(wǎng)，強弱電線纜要使用鋼管進(jìn)行保護(hù)，避免電磁感應(yīng)。

2.6 基礎(chǔ)接地網(wǎng)施工

本文研究的民用工程中，接地體可以是結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)中的鋼筋接地網(wǎng)，使用基礎(chǔ)地梁底筋兩根超過6mm主筋連續(xù)焊接，從而形成環(huán)行的接地體，整棟建筑的防雷、工作以及保護(hù)接地等可以作為共用的基礎(chǔ)接地裝置，接地的電阻不能超過1歐姆，該工程有地下層，還需要對地下層底板進(jìn)行防水處理，當(dāng)前使用的防水材料的絕緣性是比較好的，為使接地電阻值達(dá)到實際需要，在施工過程中需要從地下層柱筋引下線預(yù)焊位置將接地母線引出，母線的埋地深度要達(dá)到1米左右，距離外墻的長度也為1米[4]，如果電阻不滿足需要，需要進(jìn)行人工接地，沿著建筑護(hù)坡外一周將閉合的人工接地體與基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋聯(lián)合使用，滿足接地電阻需要。由于民用建筑低壓配電系統(tǒng)的接地是TN-S系統(tǒng)，電器設(shè)備外殼正常的、不帶電的、外露的導(dǎo)電部分需要與PE線連接，進(jìn)出建筑物的金屬管道要進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，建筑總等電位使用40×4的鍍鋅扁鋼在建筑內(nèi)部的設(shè)備外殼和金屬管道入口位置進(jìn)行連接，扁鋼暗敷，在接頭位置使用抱箍將管子卡住，再使用BV線引致扁鋼。局部等電位主要設(shè)置在衛(wèi)生間等，連接方法是一樣的，但是需要預(yù)留出扁鋼，使用板筋焊接，在墻上安裝等電位連接盒。

結(jié)語：

總之，如今建筑工程的施工技術(shù)水平等不斷提升，人們對民用建筑的安全性提出了較高的要求，防雷設(shè)計對于民用建筑安全性有著極為重要的影響，因此在實際的防雷工程設(shè)計、施工中必須要提高重視程度，依據(jù)防雷設(shè)計的基本原則，確定設(shè)計、施工的要點，采用科學(xué)的方法措施建設(shè)防雷工程，從而順利實現(xiàn)民用建筑防雷工程的效果，以便更好地維護(hù)人民群眾的財產(chǎn)以及生命安全。

[1]王銳,張憲柱,朱峰.高層智能建筑防雷系統(tǒng)工程設(shè)計與施工技術(shù)研究[J].安裝,2016,（04）:48-51.

[2]景懷杰.民用建筑防雷工程設(shè)計與施工的幾點探討[J].住宅與房地產(chǎn),2016,（30）:61.