建筑防雷設(shè)計(jì)探討

馬濤

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，推動(dòng)了建筑的發(fā)展創(chuàng)新，健康建筑、智慧建筑、光伏建筑應(yīng)運(yùn)而生，有關(guān)用電設(shè)備在現(xiàn)代化建筑領(lǐng)域也逐漸增加，對(duì)建筑的防雷安全可靠性提出了更高的要求，本文運(yùn)用案例對(duì)建筑防雷的問(wèn)題進(jìn)行探討，從設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理多維度提升和把握防雷設(shè)計(jì)質(zhì)量，為建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供防雷設(shè)計(jì)方面的支持。

關(guān)鍵詞：建筑;防雷設(shè)計(jì);光伏建筑;設(shè)計(jì)管理

1建筑防雷設(shè)計(jì)概述

建筑防雷是采用外部防雷和內(nèi)部防雷措施的綜合防護(hù)措施，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的使用功能，建筑物的特點(diǎn)，結(jié)合建筑物所處自然環(huán)境、地理位置、氣象資源和地質(zhì)條件進(jìn)行建筑防雷分類劃分;對(duì)于有電子信息系統(tǒng)的建筑，綜合外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施，光伏建筑需要考慮防直擊雷和雷擊電磁脈沖，設(shè)計(jì)人員應(yīng)快速準(zhǔn)確了解建筑情況，此文以N建筑為例進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)探討。

1.1防雷分類劃分介紹

根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、雷擊后果的嚴(yán)重性以及遭受雷擊概率大小等因素綜合考慮，將建（構(gòu)）筑物劃分為三類。

建筑物與電氣系統(tǒng)發(fā)生雷擊事故所引起的人員傷亡、設(shè)備損壞及損壞導(dǎo)致的服務(wù)和經(jīng)濟(jì)損失的可能性和后果，將雷擊后都有爆炸危險(xiǎn)、后果嚴(yán)重的建筑劃分為第一類防雷建筑;

國(guó)家級(jí)重要建筑、爆炸危險(xiǎn)性較小或按重要性和預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)達(dá)到第二類防雷要求條件之一的建筑應(yīng)劃分為第二類防雷建筑;滿足省級(jí)重要建筑、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)達(dá)到第三類防雷要求或滿足平均雷暴日與煙囪和水塔等孤立高聳建筑物四條中的一條即可劃分為第三類防雷建筑。

1.2N建筑防雷分類劃分

N建筑長(zhǎng)度為72m，寬度為27m，高度為11.9m，N建筑負(fù)一層為設(shè)備用房，夾層為控制室，一、二層為辦室場(chǎng)所，屋項(xiàng)為光伏屋頂，項(xiàng)目位置地勢(shì)平坦，周邊無(wú)水源，該建筑東側(cè)30米處有一Y建筑，Y建筑長(zhǎng)96.3m，高13m。預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N=k×Ng×Ae，校正系數(shù)取1。當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤誘d取18.3（d/a），雷擊大地的年平均密度Ng=0.1Td，即1.83（次/km2/a）;建筑物每邊的擴(kuò)大寬度D=√H（200-H）=47.3m，2 D范圍內(nèi)有比N建筑高的Y建筑，等效面積Ae=[LW+2（L+W）√H（200-H））+πH（200-H）]×10-6-[D×（72+96.3）×10-6]=0.0103km2，預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N=k×Ng×Ae=0.02次/a，0.01次/a≤N≤0.05次/a的省部級(jí)辦公建筑和其他重要場(chǎng)所、人員密集場(chǎng)所，N建筑劃分為第三類防雷建筑。N建筑為地方級(jí)一般用途供能建筑，根據(jù)電子信息系統(tǒng)相關(guān)規(guī)范要求，N建筑雷電防護(hù)等級(jí)為D級(jí)。

1.3N建筑防雷措施設(shè)計(jì)

N建筑應(yīng)采取防直擊雷、防雷電波侵入、防雷擊電磁脈沖防雷措施，并需要做防雷等電位聯(lián)接。

N建筑裝設(shè)防直擊雷的外部防雷裝置，由接閃器、引下線和接地裝置組成。在該建筑屋脊、屋檐、女兒墻以及裝飾構(gòu)架上明裝接閃帶，接閃帶均采用12熱鍍鋅圓鋼，用固定支架固定，支架間距為1m，轉(zhuǎn)彎處為0.5m，在整個(gè)屋面組成不大于20×20m或24×16m防雷網(wǎng)格，本建筑中最大防雷網(wǎng)格為18×9m;利用構(gòu)造柱或剪力墻內(nèi)2根16以上的主鋼筋作為防雷引下線，并上與接閃帶下與基礎(chǔ)內(nèi)主鋼筋焊接連通，屋面上的所有金屬構(gòu)件、光伏板金屬邊框、導(dǎo)軌支架及其金屬組件均須與接閃帶、引下線焊接連通，豎直敷設(shè)的金屬管道和金屬物的頂端和底端與結(jié)構(gòu)鋼筋可靠連接，鋼構(gòu)架和混凝土的鋼筋互相連接，將建筑物內(nèi)鋼構(gòu)架和鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋相互連接進(jìn)出建筑物的金屬管線、豎直敷設(shè)的金屬管道和金屬物的頂端和底端與結(jié)構(gòu)鋼筋可靠連接，建筑物對(duì)角（兩點(diǎn)）的外墻引下線在距室外地面上0.5m處設(shè)測(cè)試板。

光伏系統(tǒng)及電氣電子系統(tǒng)應(yīng)采取雷擊電磁脈沖防護(hù)措施，綜合運(yùn)用防雷等電位連結(jié)、磁屏蔽和安裝浪涌保護(hù)器等方式實(shí)現(xiàn)防護(hù)措施。太陽(yáng)能光伏組件金屬固定結(jié)構(gòu)之間應(yīng)可靠連接，將光伏及電子系統(tǒng)及電氣電子系統(tǒng)的設(shè)備金屬外殼、支架、機(jī)架、屏蔽線纜金屬層等均應(yīng)作等電位連接，在光伏匯流箱、逆變器交直流側(cè)、并網(wǎng)柜及并網(wǎng)變壓器低壓側(cè)、光伏及自控監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備處均應(yīng)設(shè)置浪涌保護(hù)裝置。整個(gè)接地系統(tǒng)共用接地網(wǎng)，綜合接地電阻實(shí)測(cè)不大于1歐，不足時(shí)增加人工接地極。

2建筑防雷設(shè)計(jì)有效性的保障措施

2.1確保防雷設(shè)計(jì)相關(guān)資料完整性

防雷是一個(gè)關(guān)乎生命健康、財(cái)產(chǎn)服務(wù)安全重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)管理人員必須提高站位，從設(shè)計(jì)到設(shè)計(jì)管理，從施工到驗(yàn)收，從檢測(cè)到維護(hù)管理，從設(shè)計(jì)圖紙資料到施工過(guò)程資料和防雷產(chǎn)品資料及檢測(cè)運(yùn)維全過(guò)程資料必須嚴(yán)加保管，及時(shí)存檔，保證所有資料在需要的時(shí)候可以進(jìn)行查閱，從各個(gè)方面降低防雷風(fēng)險(xiǎn)，保障防雷設(shè)計(jì)的有效性。

2.2做好防雷驗(yàn)收工作

設(shè)計(jì)防雷系統(tǒng)需要多部門的協(xié)同配合，并且防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是復(fù)雜而又完整的，需要有專業(yè)的設(shè)計(jì)人員參與工作，對(duì)在驗(yàn)收隱蔽工程時(shí)需要做到每一項(xiàng)都進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，較為重要的地方要做好實(shí)錄和拍照，這樣可以為后續(xù)工作有效開(kāi)展提供可靠的資料和證據(jù)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題便可以找到源頭。

2.3防雷的維護(hù)和管理

為保證人員和設(shè)備安全，在每年雷雨季節(jié)到來(lái)之前和之后對(duì)雷電防護(hù)裝置檢測(cè)一次，做好雷電防護(hù)裝置的防腐、防潮、防變形和防斷裂等日常維護(hù)工作和管理工作，確保防雷的有效性。

3結(jié)束語(yǔ)

建筑防雷設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)管理人員有效分析防雷保護(hù)對(duì)象以及結(jié)合具體的環(huán)境，對(duì)防雷分類和雷電的防護(hù)級(jí)別做出判斷，選擇與之相適應(yīng)的防雷措施。從建筑設(shè)計(jì)到維護(hù)管理全周期的多維度重視，多環(huán)節(jié)相互配合，真正較好地滿足防雷系統(tǒng)的安全性和有效性。