淺談高層住宅的防雷設(shè)計(jì)

韓志勁

摘 要：結(jié)合近期完成的工程實(shí)例，從直擊雷的防護(hù)、感應(yīng)雷的防護(hù)兩方面，給出了個(gè)人觀點(diǎn)和理解，為高層住宅防雷的設(shè)計(jì)提供借鑒、學(xué)術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：高層住宅；防雷設(shè)計(jì)；直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)；電涌保護(hù)裝置

中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

雷電災(zāi)害已被聯(lián)合國(guó)列為“最嚴(yán)重的10種自然災(zāi)害之一”。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，去年江門市共發(fā)生雷電事故107宗，造成3人死亡、兩人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)476.6萬(wàn)元，間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4027萬(wàn)元，防雷減災(zāi)工作已刻不容緩。我們所居住的城市，包含了大型高層建筑商業(yè)、高層住宅小區(qū)群等大中型高層建筑群，然而這些高層建筑群由于自身建筑高度高，建筑面積大，遭到雷擊的概率也高。因此，做好高層住直擊雷的防護(hù)工作不能疏忽大意，且小區(qū)內(nèi)用電設(shè)施的電源防雷保護(hù)也不能忽視。我通過(guò)對(duì)文華豪庭小區(qū)內(nèi)高層的防雷設(shè)計(jì)，有針對(duì)性地對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的直擊雷防護(hù)、感應(yīng)雷防護(hù)等等防雷問(wèn)題加以概括，借此探討高層建筑的防雷設(shè)計(jì)。

1 工程概況及防雷類別

文華豪庭小區(qū)位于江門市江海區(qū)，規(guī)劃總用地34197.3m2，總建筑面積98718.8m2。本次以小區(qū)內(nèi)的3#、4#、5#樓為實(shí)例，3#、4#、5#樓為一類居住建筑，主體地上32層，地下一層，總建筑面積為50839.67m2，建筑物最高點(diǎn)為104.95m，通過(guò)表1數(shù)據(jù)計(jì)算可得，預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)均為0.4215次/a。因此，本工程按第二類防雷建筑物進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，建筑物的防雷裝置滿足防直擊雷、防雷電感應(yīng)及雷電波的侵入，并設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)。

2 直擊雷的防護(hù)設(shè)計(jì)

2.1 接閃器

2.2 引下線

引下線要注意材料的選擇，通?？梢赃x擇建筑鋼混柱、剪力墻內(nèi)部主筋，二者焊接起來(lái)。而且焊接點(diǎn)最好形成穩(wěn)定的電氣通路，引下線之間要保持18m的距離。而且充當(dāng)防雷引下線的柱筋各個(gè)層次則需要設(shè)置一個(gè)箍筋，要同主筋以焊接的形式連接。引下線的上部也要同接閃帶之間連起來(lái)，下部則要同接地極連接。建筑物周圍的墻體引下線則要在地面之上0.3m的位置進(jìn)行埋藏，用來(lái)監(jiān)督、檢查接地電阻。

2.3 金屬接地極

接地極主要是基礎(chǔ)接地網(wǎng)，通常是建筑物地基底梁上部鋼筋的兩個(gè)主體鋼筋，其直徑在16mm以上，經(jīng)過(guò)焊接凝練而成。而且在引下線、地板基礎(chǔ)梁、鋼筋之間通過(guò)焊接的方式來(lái)形成一個(gè)電氣通路。在沒(méi)有基礎(chǔ)梁的情況下，則可以選擇鍍鋅圓鋼來(lái)鏈接各個(gè)基礎(chǔ)內(nèi)主鋼筋，當(dāng)采用了樁基，則需要注意把樁體中的鋼筋和基礎(chǔ)梁的鋼筋通過(guò)焊接的方式來(lái)聯(lián)系起來(lái)。

2.4 防側(cè)擊雷

根據(jù)規(guī)范JGJ16—2008第11.3.3條，當(dāng)建筑物高度超過(guò)45m時(shí)，應(yīng)采取防側(cè)擊雷措施，為防止側(cè)向雷擊，3#、4#、5#樓從16層起，每隔3層繞建筑物外廓的墻內(nèi)做均壓成環(huán)，并將其與所有的引下線焊接，并將外墻上所有金屬外窗及玻璃幕墻構(gòu)件等與均壓環(huán)焊接。

3 感應(yīng)雷的防護(hù)設(shè)計(jì)

感應(yīng)雷主要是通過(guò)進(jìn)入建筑物的電源線、網(wǎng)絡(luò)線、電話線和數(shù)據(jù)線等一些物理線路，也可以通過(guò)其他金屬管道如上下水管、煤氣管等侵入建筑物。感應(yīng)雷由于其發(fā)生的范圍廣，其造成的損失也越來(lái)越大，因此，必須對(duì)感應(yīng)雷入侵的每個(gè)通道進(jìn)行防護(hù)，為了達(dá)到防護(hù)的目標(biāo)，可以將防雷擊的保護(hù)型設(shè)備安裝在一些容易被雷電侵襲的通道處，而且還要進(jìn)行等電位連接。

本次3#、4#、5#樓高層住宅配電系統(tǒng)可以選擇TN-S系統(tǒng)，而且要在進(jìn)戶位置，對(duì)電源實(shí)施重復(fù)接地，可以嘗試同防雷系統(tǒng)使用相同的接地極。建筑物內(nèi)部設(shè)置了三級(jí)配電箱，室內(nèi)有低壓配電柜，各個(gè)樓層的電表間內(nèi)部也配設(shè)了計(jì)量型表箱與用戶配電箱。此次配線設(shè)計(jì)，可以將防雷保護(hù)設(shè)備安裝在PE線與N線二者中間，也就是將防雷電涌保護(hù)設(shè)備裝于配電柜中，這樣當(dāng)電源流向其中，則能讓PE線直接接地，同時(shí)，也要將防雷設(shè)備配設(shè)于N線與PE線二者中間。

即在用戶電表箱進(jìn)線處內(nèi)選用額定放電電流大于12.5kA（8/20us）的防雷電涌保護(hù)器；最后，在戶內(nèi)安裝三級(jí)防雷擊保護(hù)器，額定放電電流大于10kA。此外，網(wǎng)絡(luò)、電話、視頻信號(hào)線入口處安裝信號(hào)防雷器，信號(hào)防雷器可以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備免遭雷擊和其他電涌從信號(hào)線侵入造成的損壞，以保證網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備的正常運(yùn)行。

4 接地及安全措施

本工程防雷接地、防雷設(shè)備的保護(hù)接地、電梯機(jī)房、弱電設(shè)備等的接地共用統(tǒng)一的接地極，要求接地電阻不大于1Ω，實(shí)測(cè)不滿足要求時(shí)，增設(shè)人工接地極。凡正常不帶電，而當(dāng)絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切防雷設(shè)備金屬外殼均應(yīng)可靠接地。總等電位聯(lián)結(jié)板（MEB），把下列導(dǎo)電體互相聯(lián)通：（a）PE、PEN；（b）電氣設(shè)備的接地干線，（c）各種金屬管道，例如：給排水管道、煤氣管道等，（d）建筑物金屬構(gòu)件。電位總板一般可以由紫銅板來(lái)制造，而且要把整個(gè)建筑物空間中的一些管線，例如：保護(hù)干線、管道等通過(guò)某種方式連接起來(lái)，而且要選擇合適的型號(hào)作為連接線，要注意金屬管道要避開(kāi)焊接。一些特殊的空間部位，例如：潮濕的廚房、浴室等可以選擇局部等電位連接模式，應(yīng)該嘗試在一個(gè)適合性部位來(lái)引出鋼筋，其直徑要大于φ16，抵達(dá)等電位箱。

結(jié)語(yǔ)

防雷設(shè)計(jì)是建筑安全設(shè)計(jì)內(nèi)容之一，能夠確保建筑物的高效、安全、合理使用，也能確保電氣設(shè)備、系統(tǒng)等的常規(guī)化運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)建筑物內(nèi)部居民的安全。實(shí)際的建筑住宅防雷設(shè)計(jì)要從細(xì)節(jié)入手，既要從建筑整體出發(fā)，也要照顧到其內(nèi)部電氣設(shè)備，必須積極參照相關(guān)的安全防雷規(guī)范，積極糾正與完成不合理的防雷設(shè)計(jì)，讓防雷設(shè)計(jì)更加安全、穩(wěn)定、高效，發(fā)揮對(duì)整個(gè)建筑物的保護(hù)作用。

參考文獻(xiàn)

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