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建筑物防雷设计规范精选(九篇)

建筑物防雷设计规范

第1篇:建筑物防雷设计规范范文

【关键词】建筑物;防雷图纸;防雷设计;审核

引言:

随着社会经济和科学技术的快速发展,建筑物的设计呈现出多样化与多功能化。人们生活水平的提高,对建筑物的安全性、美观性及多功能性等多方面提出了更高的要求,现代化建筑物设计明显区别与传统建筑物的设计方式。而随着这些变化的发展,对于建筑的防雷设计也提出了高标准的设计要求。而雷电作为自然界的一种自然放电现象,具有不可控制性,雷电发生的过程中产生的高压电流会对建筑物、室内弱电子产品及人身安全造成威胁,因此,相关部门对建筑物防雷的法律法规、技术规范进行逐步完善,对新建筑物的防雷设计审核工作的开展显得尤为重要。在建筑物防雷工程中,尤为重要的便是对防雷图纸设计的审核工作,图纸审计是否科学合理关系到建筑物防雷工程的顺利实施和防雷效果是否显著。因此,本文对建筑物防雷图纸设计与审核的要点进行分析,使防雷图纸的设计与审核更加科学、规范与安全。

1.防雷设计图纸审核的依据和内容

建筑物防雷设计图纸审核的标准要严格按照GB50057-94(2000)《建筑物防雷设计规范》、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》以及GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等防雷技术行业的标准要求,同时根据地方防雷主管机构的相关规定进行审核。严格按照设计详情,不得弄虚作假。主要审核的内容是对防雷工程专业设计单位和设计人员资质进行审核,查看是否具有建筑物防雷设计资质证,是否具有合法性和真实性;包括防雷设计使用的产品和材料是否符合国家标准要求;防雷装置设计是否符合气象主管机构规定使用的国家相关标准技术,防雷等级划分、等电位联结、电源保护措施及合理布线等是否从经济、合理、科学等多方面综合一体化进行考虑。

2.建筑物防雷图纸设计审核的要点

2.1现场勘察

通过排查建筑物周围环境和建筑物内部结构模式,并根据建筑物室内各部位电子器件数量和装备设置情况,确定建筑物的主要用途。查看建筑物周围电磁场环境的评估资料,根据评估材料中N、Nc值确定建筑物各个部位是否需要安装雷电防护装置,并选择合适的防护装置材料。其中N代表建筑物在此地区范围可能遭受的年雷击次数,Nc值代表该地区建筑物可接受的最大年均雷击次数。当N值小于或等于Nc值时,不用安装防雷装置;反则必须安装防雷设施。

2.2设计审核的要点

综合建筑物防雷各个环节进行防雷设计,主要根据对建筑物防雷分类的确定、防直击雷措施、防雷电波措施、电源及过电压保护、高层建筑物防侧击雷、等电位连接等各个方面综合考虑,进行全面设计,提高建筑物防雷功能。

3.建筑物防雷图纸设计审核的分析

3.1防雷设计图纸和相关准备资料的审核

对建筑物防雷设计图的审核需要提前准备全部相关设计资料,包括防雷设计说明、屋面防雷平面图、SPD设计示意图、总配电图、高层建筑物防雷均压环设计图、雷击风险评估报告、防雷工程设计单位和设计人员的资质证书等,把以上相关防雷资料整理提交给审核单位,全部通过验收、修改合格后方可施工。

3.2建筑物防雷类别的确定

通过确定建筑物防雷类别后方可选择合适的防雷装置。对建筑物防雷类别的确认需要严格依据《建筑物防雷设计规范》中的分类标准进行具体划分。对第二、三类建筑物的划分除了根据建筑物的重要性、实用性及雷击可能后果外,还需要根据建筑物预计年均雷击次数进行防雷等级定性。

3.3直击雷防护

对建筑物防直击雷设计审核包括对接闪器、引下线和接地装置的审核。接闪器的保护范围可根据建筑物滚球半径进行设计,根据建筑物的实际情况,如果高度高于各类防雷设计滚球半径时,需要在高出部分设计均压环,使整个建筑物形成一个法拉第笼。由于楼顶避雷针的尺寸具有局限性,可能造成滚球未被避雷针和楼顶撑起的现象,可结合这两方面情况设计建筑物防雷实施的安装位置和高度。

避雷带和避雷针网等接闪器需要严格按照不同等级建筑物的防雷类别进行布局设计,其中一、二、三类建筑物防雷分别按照小于5mx5m或6mx4m、10mx10m或12mx8m、20mx20m或24mx16m的标准来进行合理设计。

建筑物防雷引下线的设计,一般利用柱筋作为防雷引下线,竖向上的连接大都使用压力熔焊方式,审核起来较为简单。查看设计图引下线的位置与基础平面图的位置是否一致。注意区分一二三类引下线的不同设计,引下线的平均距离不得大于25m。

对接地装置的审核,接地装置通常包括接地线和接地体,其中自然接地体是当前建筑物设计较为常用的接地设计。此种做法可以节材节时,同时接地效果较为明显,使用寿命较长,比较符合当前建筑设计经济、实用的原则。对于一类建筑物防雷应采用独立的防雷接地装置,接地电阻不宜大于10Ω。如果建筑物处于土壤电阻率较高的位置,为了降低接地体电阻对可能采取延长接地体设计方法,在审核中应提示其有效电阻接地的长度,在该长度范围内电阻仍较高,可采取冲击接地电阻等有效降阻方法。

高层建筑物是现代化常见的建筑方式,当建筑物高度超出滚球保护范围时,建筑物侧面易遭受雷击,应该使用防建筑物侧击雷的审核方法,利用建筑物本身的金属设施进行等电位连接,侧击雷防护要根据滚球半径大小使钢筋架与混凝土之间相互连接,钢柱作为防雷装置的引下线,将其与处于滚球保护范围外的金属物与防雷装置相互连接。根据建筑物高度和防雷类别及室内安装的电器产品等,进行防雷设计,根据电器安装位置确定设计标准。

3.4对电磁感应雷防护设计审核的方法

感应雷和电磁脉冲防雷属于建筑物内部防雷。内部等电位连接需要注意各电子设备供电系统局部范围的等电位连接是否符合建筑物要求;架空或埋地的金属管道需要与建筑物的防雷装置进行等电位连接;各室内电器物件等设施管道及PE线与等电位连接。

利用建筑物内各底板、墙面等部位的金属钢材之间连接起来形成法拉第笼,保护室内电子电器设备。以此方法在防御空间内电磁波辐射的同时,还可以达到分流和均压的目的。防雷屏蔽设计可根据电子设备的数量、重要度及位置和进出管线的详细情况进行等电位连接和屏蔽设计。根据综合情况选择最佳的设计方案,以达到经济、美观且有效防雷的多种目的。

参考文献:

[1]李贵俭 建筑物防雷设计审核与竣工验收相关问题浅析(A)2010-28

[2]建筑物防雷设计图纸审查中要点分析

[3] 陈宇生 陈清华 建筑物防雷设计图纸审核要点分析(A)2009-10

第2篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:防雷设计;技术;要点

中图分类号:TU856文献标识码: A 文章编号:

雷电防护是一个系统工程,包括接闪、分流、屏蔽、等电位连接、合理布线、防雷电波侵入以及接地等措施。这些措施很大一部分属于隐蔽工程,与建筑施工技术要求和施工质量紧密相连。若设计不当,审查监督不到位,一旦建筑物建成,势必留下永久隐患。

防雷装置设计审核是《中华人民共和国气象法》《气象灾害防御条例》赋予各级气象主管机构的重要职能,是防雷减灾工作的重要组成部分,是对各类防雷初步设计和施工图审查的关键环节。

1.目前现状和存在问题

防雷装置设计技术评价是行政许可的技术支撑,是设计图审查的量化依据。目前,国内外颁布了各种行业标准和规范,如《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)、IEC61024-1《建筑物防雷》、IEC61312-1.2.3《雷电电磁脉冲防护》等。由于规范种类繁多,不同设计院以及不同设计人员对国家现行有关标准、规范及相关行业标准的理解和使用存在差异,导致设计结果有不同的倾向性。经过调查分析,目前防雷设计中主要问题归纳为:防雷设计依据引用错误;接地装置的接地方式设置不合理;接闪器和引下线分布和间隔不合理;以及均压环和等电位连接设置不当等。

2.法律依据

2.1《气象灾害防御条例》第二十三条第二款

对新建、改建、扩建建(构)筑物设计文件进行审查,应当就雷电防护装置的设计征求气象主管机构的意见。

2.2《防雷装置设计审核和竣工验收规定》第二章第九条

申请防雷装置施工图设计审核应当提交以下材料:

经当地气象主管机构认可的防雷专业技术机构出具的防雷装置设计技术评价报告。

3审核程序

3.1申报材料

申报材料包括:防雷装置设计审核申请书、经规划部门批准的总平图、防雷装置施工图设计说明、电器施工图纸、设计单位防雷工程专业设计资质证、设计人员防雷工程资格证书、信息系统SPD安装图、防雷产品相关资料。

3.2技术审核

重点从建筑物接闪器、引下线、均压环、接地装置四个方面对进行审核。

3.3报告文件

形成防雷装置设计技术评价报告,出具《防雷装置设计审核意见书》。

5、设计技术评价主要内容

防雷装置设计技术评价的重点内容和关键技术节点分为以下六个方面。

4.1 接闪器的设置形式

接闪器技术评价的主要内容包括下述四类:

4.1.1接闪杆

建筑物设置接闪杆做接闪器保护天面设备,应根据滚球法计算接闪杆的保护范围。

4.1.2接闪带

接闪带采用一般采用两种方式。

如果采用明敷:接闪带距屋顶面或女儿墙面高度应为10-15cm,支持卡间距为不大于1.5 m。接闪带材型镀锌圆钢≥8mm;镀锌扁钢截面积≥48mm2,扁钢厚度≥4mm。

如果采用暗敷:建筑物接闪带若设计为暗敷,在其阳角部位宜加装接闪短针,短针规格要求高度为30-50cm,大于Φ12的镀锌圆钢或-4×40扁钢,并与接闪带可靠焊接。

4.1.3接闪网

接闪网设计评价要求分三类:

第一类防雷建筑物屋面是否每5m×5m或6m×4m面积设置一套防直击雷的接闪带装置;

第二类防雷建筑物屋面是否每10m×10m或12m×8m面积设置一套防直击雷的接闪带装置;

第三类防雷建筑物屋面是否每20m×20m或24m×16m面积设置一套防直击雷的接闪带装置。

4.1.4天面接闪网

天面上的较大金属物、通信天线、广告牌等必须与天面接闪装置作等电位连接,且广告牌连接不少于两处。

4.2引下线设置情况和规格

4.2.1引下线设置间距要求

第一类防雷建筑物每隔12m设置一套引下线;第二类防雷建筑物每隔18m;第三类防雷建筑物每隔25m。

4.2.2引下线利用主筋

引下线利用钢筋混凝土柱主筋数至少要求柱内对角两根,要求引下线主筋规格大于Φ14 。

4.2.4预留接地电阻测试端子

在引下线距地面0.3 m至1.8 m要设计接地电阻测试端子。

4.3审查均压环敷设垂直间距

4.3.1一般要求

均压环应优先采用结构外圈梁内的两条水平钢筋构成闭合的电气通路,当无结构外圈梁时,应采用两条不小于Φ12镀锌圆钢或一条-40mm×4mm的热镀锌扁钢沿建筑物外墙敷设一圈,用作均压环的钢筋应与每层引下线的两条钢筋作焊接。

4.3.2在多雷及以上地区

第一类、二类、三类防雷建筑物应在30m以下每三层设计一个均压环,在30m以上每二层或垂直间距不大于6m设计一个均压环。有地下室和群楼的建筑物,地下部分应每层设计一个均压环。

4.3.3在少雷地区

第一类、二类、三类防雷建筑物应从30m起,每二层或垂直间距不大于6m沿建筑物设计均压环.

4.3.4对于公共建筑物

应从首层起每二层设计一个均压环,并将每层的金属门、窗与均压环的预留端子作电气连接。有玻璃幕墙的建筑物,应每层设计均压环。

4.4接地装置的接地方式和布设情况

接地装置技术评价的主要内容有四个方面:

4.4.1接地装置设置

当共用接地装置的接地电阻值不能满足规范要求时应增设自然接地装置;如果自然接地装置的接地电阻还达不到规范要求时,才允许增设人工接地装置。

4.4.2垂直接地装置和水平接地装置

应优先采用建筑物桩内主钢筋作为防雷的垂直接地装置,利用建筑物地梁内主钢筋作为水平接地装置,

4.4.3建筑物基础防雷网格

应由建筑物地梁内的两条不小于ф10的圆钢构成,若建筑物基础网格连接处没有基础钢筋,则应采用两条不小于ф16的圆钢连接基础防雷网格。

建筑物基础防雷网格尺寸应满足下表的要求。

建筑物防雷类别 网格尺寸(m×m)

第一防雷建筑物 5×5或4×6

第二类防雷建筑物 10×10或8×12

第三类防雷建筑物 20×20或16×24

4.4.4人工接地装置

人工垂直接地装置长度宜为1.5m~2.5m,间距为其自身长度的1.5~2.0倍,若遇到土壤电阻率不均匀的地方,可适当增加接地装置的长度。

5结果分析

5.1具体工作中的检验和应用。

2011年7月-12月,在西安市政务服务中心开展了防雷装置设计审核技术评价试验以来,有效地提高了审查效率,缩短了办事时限,防雷装置设计审核办结率由90%提高为93%,办结时限由12天缩短为10天。

5.2规范办事程序,减少雷灾隐患。

防雷装置设计技术评价研究成果在全省各级气象主管机构推广使用,对规范防雷设计审核工作流程,提高办事效率起到积极作用。同时有力地提高气象部门在建设领域的技术权威,从源头最大程度地降低雷电灾害风险,保障建设单位和人民群众的生命财产安全。

参考文献:

[1] GB 50057-2010建筑物防雷设计规范

第3篇:建筑物防雷设计规范范文

【关键词】 智能建筑物;防雷设计;直击雷防护;弱电系统

引言

随着经济水平的提升及科技的快速发展,现代智能化建筑越来越多,建筑物内部的电子设备也越来越多样化,这些楼宇自控系统、消防报警系统、闭路电视监控系统、综合布线及通讯系统、门禁及保安报警系统等微电子设备耐过电压等级低、防干扰要求高,极易遭受雷击产生的雷电波入侵危害,雷电灾害频发。我国每年因建筑物内弱电设备遭受雷击破坏的事件时有发生,而且损失巨大。而防雷工程属多学科、跨部门复杂系统工程,必须采取综合治理、系统防护措施,严格遵循防雷规范规定,加强各设备系统的单独防护和综合设计,实现防雷工程的科学化、实用化和经济化。

1.智能建筑物防雷设计

1.1 防雷设计原则

①智能建筑物防雷设计以预防为主、安全第一为指导方针,遵循综合防雷系统要求,在设计前对现场雷电环境进行调查评估,确保防雷设计的合理性、科学性和实用性。

②根据智能建筑物所在区域雷电活动规律、周围环境因素和建筑内放置的电气设备等重要性以及遭受雷击后果的严重程度,分别对其采取相应的雷电防护设计。

③应参照《建筑物防雷设计规范》规定,坚持全面规划、综合防治、优化设计、技术先进、经济合理的设计原则对智能建筑物进行综合防雷设计,加强建筑物外部防雷,并针对建筑物内微电子设备进行直击雷防护、等电位连接、屏蔽、共用接地系统及安装电涌保护器等综合防雷措施,并根据微电子设备系统对雷电电磁脉冲抗扰度采取不同的防护措施,放置于不同的雷电防护区内。

1.2 防雷设计依据

防雷设计依据为:《建筑物防雷规范》GB50057-94、《电子设备雷击保护导则》GB7450-87、《计算机房防雷设计规范》GB50174-93、《计算机站场安全要求》GB9361-88、《计算机信息系统防雷保安器》GA173-1998、《电信专用房屋设计规范》YD5003-94、《移动通信基站防雷与接地设计规范》YD5068-98、《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GB64-83、《雷电电磁脉冲的防护》IEC1312、国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92等。

1.3 防雷设计思路

要重点对屋顶作直击雷防护以及建筑物内机房进行感应雷防护;综合考虑建筑物内部整个供电系统雷电感应防护措施及等电位连接及接地系统等。

2.智能建筑物雷电防护措施

2.1 外部防雷

智能建筑物外部防雷主要为直击雷和侧击雷防护,包括接闪装置、均压环、引下线和接地装置。其中接闪装置可为避雷针、带、网,整个建筑屋面组成≤5m×5m的避雷网格,并增加天面预留接地端子数量;较高智能建筑物由于引下线较长,可将每层建筑外圈梁钢筋及适当内圈梁钢筋焊接连通形成均压环,然后与引下线连接,这样可减小引下线电感,分流并降低反击电压;引下线是用于连接接闪装置和接地装置,在设置引下线时,可尽量采用建筑物外墙柱筋作为引下线;应根据建筑物所处地理位置的土质情况、土壤电阻率,增设建筑物桩筋、承台钢筋、地梁梁筋接地体,确保接地装置均匀分布。

2.2 弱电防护

雷电击中建筑物后,约有一半以上的雷电流击中接闪器后沿敷设的引下线经接地装置泄入大地,而一部分频率成分复杂的雷电流在快速流经引下线时感应出强电磁场,直接危害电气设备及人员安全。雷电波及雷电电磁脉冲防护已成为智能建筑物防雷保护的重点,主要采取安装电涌保护器及等电位连接措施。

①电源系统防护。为将供电线路电压限制在安全水平范围内,应在线路上安装电涌保护器,通常分为三级防护:其中I级电涌保护器可将雷击产生的过电流在瞬间泄放入大地,使瞬间过电压限制在2.5KV以下;II级电涌保护器可进一步限制I级电涌保护器泄放电流后的剩余残压,控制瞬间电压在1.8KV以下,用于建筑室内一般用电设备的安全防雷;III级电涌保护器用于服务器、交换机等重要设备,装设在其前端,起到精细保护和抑制噪声作用,并进一步将残压限制在0.9KV以下,而且还能吸收非雷击操作产生的过电压。

②通信线路防护。建筑物弱电防雷保护中,通信线路电涌保护器选型和安装较为复杂,也极易发生故障,发生雷击时即使未出现雷电波入侵,也可能因设计失误或型号选取不当等造成防护失效、数据包丢失甚至是通信中断。在进行通信线路电涌保护器选择、安装时首先要详细了解相关设备,按照通信线路、通信接口、供电方式、工作频率、带宽等要求选择相应速度快、通流量大、频带宽、插入损耗小的电涌保护器。

③屏蔽、接地、等电位连接及综合布线。进出建筑物室内的电源线、信号线应置于屏蔽槽内,然后将屏蔽槽两端接地,并要求各线缆屏蔽层两端需同时接地,如果系统要求应单端接地,就必须作二次屏蔽处理。为减小防雷保护区内各金属物、系统之间电位差,可参照相关标准,将防雷保护地、防静电地、电气设备工作地等进行等电位连接,机房门窗、设备金属外壳、等电位连接端子盒和防雷保护区内所有金属物及设备系统均应就近连接等电位连接带(网),使机房内各接地线之间的电位达到均衡,及时将积聚在地板表面及电气设备外壳上的静电电荷泄流入地。

2.3 强电保护

①高压电缆接入点和室内变压器高压侧需安装防雷器,而且低压侧也应装设必要的防雷器,分别在各楼层分配电间、计算机房、闭路电视监控间、消防监控间等弱电设备机房设计安装第II级、III级电涌保护器。

②要求必须将各高低压电缆线路金属保护层于配电主干线进、出线处与接地端子进行连接,采用4mm?的多股铜线作为干线电缆屏蔽层,连接至接地汇流排,同时必须保证电缆屏蔽层电气通路。非屏蔽干线电缆线路需敷设金属线槽或穿金属管,金属线槽或金属管接头处要进行牢固连接,以保证电气连通,而且电缆线路经过配线间时必须采用6mm?辫式铜带与接地装置相连。

③市电主接地网应通过采用 16镀锌圆钢的接地母线,与智能建筑物接地网变配电间接地母线作必要的焊接连通。

3.防雷装置日常维护及检测

新建、改建或扩建智能建筑物防雷工程应按照文件规定获得气象部门的行政许可,经防雷中心技术评价后,由具有防雷施工资质的防雷机构进行设计施工,最后由防雷检测机构进行检测,合格后才能投入使用;建筑物内信息系统建设前,应提前或同步开展防雷系统建设。智能建筑物所在小区或物业管理部门应安排雷电灾害防御责任人,专门负责防雷装置日常维护及报检工作,定期或不定期检查安装强、弱电电涌保护器运行情况,发现损坏应及时向防雷施工部门上报进行更换。每年雷雨季来临前,由气象部门防雷检测机构定期进行防雷检测,对防雷装置是否符合国家规范要求进行评估。发生雷击事故后,要及时、如实的上报气象主管部门,开展灾情调查、分析、处理及评估,避免再次遭受雷击。

参考文献

第4篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:高层建筑;防雷;设计

1 建筑设施防雷等级评定

在日常工作运用中,我们在对建筑设施进行防雷预设计时,首先要评定建筑设施的防雷等级。在国家颁布的《建筑物防雷设计规范》(GB50057—97)中,对建筑设施防雷类别的划分标准,除了由建筑设施的功能对其进行定性以外(第二、三类防雷建筑),还要根据建筑物的预计年雷击次数 N进行评定。在公式N=K·Ng·Ae(Ng=0.024Td1.3)中:N为建筑设施的年预计雷击次数 (次/a)、K为校正系数,多数情况取值为1.0。Ng为建筑设施所属地区雷击大地年平均强度(次/Km2·a),Td为地区每年平均雷暴日(d/a),Ae为与建筑物截收同等雷击次数等效的面积大小(Km2),L为建筑设施长度(m),W为建筑设施宽度(m),H为建筑设施高度(m)。按照《规范》标准,上述类型民用住宅的年均预计雷击次数均大于0.06次每年且少于0.3次每年。综上分析,可以将这部分建筑划为第三类防雷建筑物。

2 防雷技术的规范标准

任何新建建筑的防雷设计依据必须有据可依,因此其建设项目工程设计图纸必须是完整且严谨的。在做好防雷工作前,要认真查看工程建筑设计总说明和电气设计说明。目前气象部门常用防雷技术依据有:《建筑物防雷设计规范》(GB50057—942000版)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343—2004)、《民用建筑电气设计规范 》(JGJ/T16—92)、《接地装置安装》(03D501—4)、《建筑物防雷设施安装》(99D501—1)、《低压配电设计规范 》(GB50054—95)、《供配电系统设计规范》(GB50052—95)、《建筑物防雷设施安装 2003年局部修改版》(99(03)D501—1)、《有线电视系统工程技术规范》(GB50200—94)、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198—94)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)、《智能建筑设计标准》(GB/T50314—2000)、《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501—3)、《等电位联结安装》(02D501—2)等。

3 防雷接地系统

概括起来防雷就是在建筑物上通过预先安装的接闪器,把雷电引入建筑物下面的地面的一个过程,通过这样的方式,可以有效避免建筑物内部不受雷电打击造成损害。目前我国的防雷接地系统主要由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。

3.1 三种接闪器

接闪器目前主要有避雷针、避雷带 ,避雷网三种,一般安装在建筑物的顶部,作用是引雷或截获闪电,概括起来就是把雷电流从建筑物上引下来。通常在建筑物内屋面女儿墙压顶处设置一圈镀锌圆钢Ф12,建筑电气上将其称为避雷带 ,使用间距为1.5m高为0.2m的支撑硬卡,将圆钢Ф12固定在建筑设施屋面、墙壁及楼梯上端,同时将刚性屋面或建筑结构层上的钢筋与避雷带进行焊接,通过这样的方式使屋面形成一定规格的避雷网格,然后再将屋面避雷网与引下线进行焊接,最后再传入基础通过接地装置最终引入大地。当建筑设施标高高于30M时,还应考虑均压环的问题,非屋面框梁或圈梁钢筋通焊一圈。

3.2 引下线

引下线即上与接闪器连接,下与接地装置连接的装置。其作用是把接闪器截获的雷电电流疏引至接地装置。引下线应优先利用建筑设施的钢筋混凝土柱,或者是剪力墙中的主钢筋,此外建筑物的消防梯钢柱、金属烟囱等也可以作为引下线的选择。但应注意的是,当采用钢筋混凝土柱中的钢筋、钢柱作为自然引下线的时候,一定要采用基础钢筋作为接地装置,一般不设置断接卡,还要保证在室外适当场所设置一定数量的与柱内钢筋相接的连接板,采用以上方法的目的,是为测量和外接人工接地体等电位联结。如果建筑结构是砖混结构的建筑设施,就要在建筑外墙四周另设引下线,并在距离建筑外部地面离地1.8m处增设断接卡。此外还要在离地1.7m至地下0.3m的一段采取其它保护措施。

3.3 接地装置

接地装置一般位于建筑设施地下一定深度之处,其的作用是促使雷电流能够顺利流散到大地中去。我们可以通过建筑设施的基础作为接地装置,这种方法不仅美观、经济,更有利于雷电流场的流散,此外还有减少维护次数和增加寿命等诸多优点。由于笔者工作的江苏省东海县地区的建筑物大部分均是采用人丁挖孔柱基础,条件符合《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343—2004),混凝土内基础也能达到作为自然基础接地体的要求,因此建议各地推广使用。长期实地工作经验总结,利用建筑柱基础作接地体的过程在建筑物地梁整体的处理过程中是极其重要的一环。首先地梁内的主筋一定和柱基础主筋连接起来,同时还应该把各段地梁的钢筋连接成一个整体环路,通过上述方法才能将各个基础连接成一个联合接地体,并且同时保证地梁的钢筋能够形成一个效果良好的水平地环,综合成一个完整可靠的接地防雷系统,其接地电阻小于等于4欧姆。

3.4 等电位连接

等电位联结的目的在于将建筑设施内部间接接触电击的接触电压和不同金属组成部件间存在的电位差降到最低,建筑设施外部经电气线路和附近其它金属管道引入的潜在危险故障电压可能会产生一定危害,等电位联结可以从一定程度上消除这种危害。但凡穿越不同保护区界面的金属物都应该进行等电位联接,并要求多点接地。通常的做法是,一幢建筑设施一般在一层或地下一层电源总配电箱附近,设计如下装置:总等电位连接(MEB)箱,卫生间、电梯机房、监控机房等弱电机房,同时设计局部等电位连接(LEB)端子板。

4 结语

综上所述,一套完整的建筑物防雷设施,为了实现其能够应对不同程度雷害的防护目的,防雷设施应包括完整的接地体、引下线、避雷网、避雷带、避雷针、均压环、接地体、等电位共计八个技术装置,这八个防雷设施的作用也是相互关联的,对于新建建筑物无论是从设计还是到施工,都要考虑和确保整个防雷设施体系的完整性。

参考文献

第5篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:建筑幕墙;防雷设计;施工要点

中图分类号:TU2文献标识码: A

引言

幕墙是一种由面板与相应承力结构组成的能够承受一定变形而直接悬挂在墙体主体结构上,这种建筑结构不但能够承担一定的荷载,而且具有着良好的防护作用与美观作用。就目前的建筑工程施工项目而言,幕墙除了应有较为成熟的技术体系之外,其施工方法和工艺也较为完善。通过多年的工程建设经验分析总结而言,目前幕墙结构按照其施工材料可以分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙和混凝土幕墙等。但随着近年来建筑工程项目的不断增加,新型的气循幕墙、智能幕墙和光电幕墙也较为常见,成为幕墙工程的主要结构形式之一。在当前的建筑工程领域中,幕墙是现代建筑派系特征的主要体现者,在整个工程项目中具有着不可替代的艺术地位和艺术特色。在当前社会发展中,建筑幕墙结构主要应用于人群较为密集的商业和大型的公共建筑物外墙上。正因为其位于建筑结构最为,因此其在应用的过程中存在着极大的雷击隐患。这主要是由于幕墙结构多数由玻璃、石材等组成,而这些材料本身是一种脆性材料,抗雷击的能力较差,当发生高温时极容易引起炸裂和破碎现象。

一、雷电对建筑物的危害

地上建筑物千姿百态、高矮不一,对雷电的形成和发展也有着促进作用。特别是高层或超高层的建筑物,使地面的电场分布发生了严重的畸变,其电场强度比一般建筑物大得多。而建筑物本身的电场强度的分布也不是均匀的,往往在建筑物的尖顶及边缘上的电场强度最大,而又由于建筑物本身构造及其附属构件积蓄的电荷,雷电就自然被吸引向这些地方,这就是高耸突出的建筑物容易遭受雷击的缘故。如金属屋顶、金属天沟、金属水箱、金属栏杆等,都是易遭受雷击的部位。遭受雷击的对象,本身的直接经济损失有时并不太大,而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。例如一九九九年八月二十七日凌晨2点.某寻呼台遭受雷击,导致该台中断寻呼数小时,其直接损失是有限的,但间接损失将大大超过直接损失。再有,雷电袭击时会产生高温与巨大的电流,高温会引起火灾,电流会引起触电事故的发生。因此,建筑物需要设防雷装置。

二、建筑幕墙防雷设计

1、建筑幕墙防雷设计相关技术规范

《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010与《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601―2010是建筑物防雷设计、施工与验收上位规范的现行版本。这两本标准的修订和制订均参照和采纳了国际电工委员会IEC62305系列标准,是与国际雷电防护新标准体系接轨、技术水平先进的标准规范。与建筑幕墙防雷设计相关的技术规范还有《民用建筑电气设计规范》JGJ16、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133。JGJ16由于并未采纳国际雷电防护新标准体系,存在一些与《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010相抵触的规定。JGJ102和JGJ133目前正在进行修订,其中有关幕墙防雷设计的条文也将参照《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010和《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601―2010的规定进行修订。

2、幕墙防雷设计原则

幕墙的防雷设计原则是:首先把幕墙自身的横、竖龙骨通过导体连接在一起,根据该建筑物的防雷等级要求的网格尺寸将幕墙自身制做成为一套防雷体系,再将幕墙与建筑自身的防雷装置进行可靠连接,使其两部分成为一个整体,形成一个完整的防雷系统,把雷电袭击幕墙时的巨大电流,迅速地输送到大地,共同起到保护幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。

二、建筑幕墙的防雷设计及施工要点

建筑幕墙的骨架主要为金属材质,在遇到雷电时容易成为导体。如果建筑幕墙没有进行防雷设计和施工,一旦遇到雷电侧击会造成很大的危害和损失,还容易引发火灾。因此,建筑幕墙在设计时需要充分考虑防雷问题,在施工时也需要做好防雷措施。

1、建筑幕墙的防雷设计

经试验测试,建筑幕墙超过50m以后雷电通过幕墙的时间极短,只有几十微秒,但每米电位差却能够达到万伏以上,因此建筑幕墙必须要做好相应的防雷设计,否则会对建筑本身造成极大的损害。因此,为了保证建筑幕墙能够具备较好的防雷能力,则需要其形成自身的防雷网,该防雷网要和主体的防雷体系相互连接,一般防雷网的设置不能超过100m2,否则会影响防雷效果。建筑每隔一段距离要设置均压环,每隔均压环之间的垂直距离要控制在12m之内。均压环内部具有钢筋,其纵向钢筋需要进行接地处理,将引下线、金属设备等连接到均压环上。

在进行主材料的选取时尽量选用单层铝板和飞铝塑复合板,单层铝板的接地效果更好,而复合板之间有聚乙烯填充物,由于聚乙烯不能导电,因此复合板无法实现接地。因此为了预防雷电对建筑幕墙的损害,则需要选择导电性能较好的单层铝板,该种材料不易受雷电损害,较为耐用。单层铝板能够保持数十年不变形,其使用年限比一般材料要长很多,并且该材料能够达到较好的防火、防雷效果,因此常用于作为建筑幕墙的材料。

2、建筑幕墙的防雷施工

建筑幕墙防雷施工需要注意以下几点:第一,在进行建筑主体结构施工时,要将每个埋件的直锚筋和楼板中的钢筋进行焊接,也可以使用绑扎法进行连接。对采用的后设锚板要将每个锚板于主结构的钢筋连接,锚板之间的连接可以形成较好的电气通路效果。在进行建筑防雷施工时要注意一项重要内容,即避雷针的安装或避雷带的设置。对于建筑而言,安装避雷针或避雷带是进行避雷的最有效措施。避雷带一般可以设置在建筑幕墙的女儿墙外侧,沿着屋顶周边进行布设。在屋顶可以设置金属物作为接闪器,接闪器要事先做好接地处理。接闪器也可以设置在建筑幕墙和女儿墙之间,该种设置需要设置较厚的金属板,一般保持大于0.5mm。

四、防雷设计中应注意的事项

在玻璃幕墙的防雷过程中应注意以下三点:一是,充分利用建筑物的接闪器、引下线、接地装置。二是,将均压环层的幕墙横竖向龙骨联结成一个电气通路,并与建筑物防雷网联通。三是,将首层的幕墙的横竖龙骨联结成一个电气通路,并与建筑物的防雷网联通。通过以上,玻璃幕墙在遭受雷击的过程中,由于其玻璃幕墙的防雷与建筑物防雷联成一体,则玻璃幕墙将能获得的电能,通过建筑物的接地系统迅速地输送到地下,从而达到保护建筑物和玻璃幕墙免遭雷电的破坏。

高层玻璃幕墙的顶部为了美观,一般都采用铝板,铝板是入地较好的导体,它沿建筑物顶部分布,其电场强度很大,雷电就很容易被吸引过来,受雷击最大的部位,铝板则是很好的接闪器,可以接受雷电流,将固定铝板的主横担与建筑物避雷系统联成一体,这样就可以安全的将雷电流导入大地。高层建筑的玻璃幕墙顶部的接闪器可以有效地防雷直击,但不能防止侧雷击,在玻璃幕墙防侧雷时,其要根据建筑物防雷等级来确定其作法:一类防雷30米,二类防雷在45米,三类防雷在60米,综合建筑物的防雷等级在30米、45米或60米以上的高层玻璃部位,每层设一个均压环,并将建筑物防雷网及玻璃幕墙防雷系统联通,形成一个电气通路,为了防止球形雷,将玻璃幕墙首层的横竖龙骨联结成一个电气通路,并与建筑物的接地网联成一体。

结束语

总之,建筑幕墙的防雷施工是保障其使用效果和安全的重要措施,在施工之前要进行科学的规划和设计,设计单位必须要具备专业设计资格。在进行施工时,要保证施工单位具有合格的技术水平才能着手操作。施工需要严格按照设计要求和设计图纸进行操作,将每一个细节都做到位,确保建筑幕墙能够做好严密的防雷工作,为日常的使用排除安全隐患。

参考文献

[1]侯宪法.建筑物防雷措施与防雷装置安装研究[J].科技促进发展(应用版),2010(02).

第6篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:高层建筑;防侧击雷;滚球法;GB50057-2010

中图分类号: TU208 文献标识码: A

1 绪言

随着国内经济的飞速增长,各地高层建筑日益增多,高层建筑采取合适的侧击雷防护也显得尤为重要和迫切。下文将对《建筑物防雷设计规范》的现行版本GB50057-2010在建筑物的侧击雷防护方面进行较为详细的分析。

2 GB50057-2010关于防侧击的规定及其与其他相关规范的异同

对于第一类防雷建筑物的侧击雷防护,相比GB50057-94(2000年版),GB50057-2010在4.2.4条中增加了“当建筑物高度超过30m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂面外”的要求。此外,GB50057-2010在本条第7款沿用了GB50057-94(2000年版)第3.2.4条第七款的内容:“当建筑物高于30m时,尚应采取下列防侧击的措施:1)应从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平接闪带并应与引下线相连。2)30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连接。”

对第二类防雷建筑物而言,GB50057-2010在4.3.1条中也增加了“当建筑物高度超过45m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂面外”的规定。与第一类防雷建筑物不同的是,GB50057-2010在规定侧击雷防护的4.3.9条中引用了IEC62305-3:2010 Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard的相关内容并做了本地化修改,从而与GB50057-94(2000年版)的第3.3.10条有了较大的区别。本条第1款规定:“对水平突出外墙的物体,当滚球半径45m球体丛屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时,应采取相应的防雷措施”。第2款又规定:“高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击,防侧击应符合下列规定:1)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,应按屋顶上的保护措施处理。2)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。3)外部金属物,当其最小尺寸符合本规范第5.2.7条第2款的规定时,可利用其作为接闪器,还可利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器。4)符合本规范第4.3.5条规定的钢筋混凝土内钢筋和符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架,当作为引下线或与引下线连接时,均可利用其作为接闪器。”第3款 的内容“外墙内、外竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端,应与防雷装置等电位连接”,与GB50057-94(2000年版)第3.3.10条第四款大致相同。GB50057-2010删去了GB50057-94(2000年版)第3.3.10条前三款的内容。而国家建筑标准设计图集02D501-2《等电位联结安装》第43页和44页依据其中第三款“应将45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。”对金属门窗的等电位联结的具体做法做了规定:外墙外侧的栏杆、门窗等较大的金属物通过材料规格合适的连接导体与上、下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结。

至于第三类防雷建筑,GB50057-2010在4.4.1条及4.4.8条中,将滚球半径由45m改为60m,其余内容基本与4.3.1条及4.3.9条相同。

3 以图示法来分析GB50057-2010防侧击的规定

图1 空旷地区某孤立高层建筑侧击雷防护的滚球法示意图

图1所示即为一个简单的范例。图中左侧建筑为第二类防雷建筑物,高度120m。依据GB GB50057-2010的说明,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,会接触到B处,故该处应设相应的接闪器;但不会接触到C、D处,故该两处无需设接闪器。然而,因B、C、D处均位于滚球半径以上,根据滚球法的原理,B处设置如图示的接闪器后,只能降低该接闪器附近的建筑结构遭雷击的可能性,并不能完全保护B处露台的外墙面,更不能保护C处与D处。因而,B、C、D处在任何时候都存在遭受雷电侧击的可能性。而若根据废止的GB50057-94(2000年版)第3.3.10条第三款的要求,按图集02D501-2的做法将45m以上的金属门窗与上、下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结,将会降低侧击雷的危害。另外,位于45m到60m之间的G处,若按照4.3.9条第1款的规定,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,接触到B处后继续下降,将会接触G处,故该处应设相应的接闪器;但若根据4.3.9条第2款及其第1项、第2项的规定,因此处高度低于60m且在建筑物上部其高度的20%(96m)以下,并未要求布置接闪器以防侧击。此时,针对该建筑的情况,45m以上的突出外墙的物体,在未处于已设置于其他突出物上的接闪器保护范围内时,均需采取合适的措施以防侧击。

图2距离较近的两座高层建筑侧击雷防护的滚球法示意图

图2即为另一个简单范例。图中左右两侧各有一座高120m的相似建筑,均为第二类防雷建筑物,两建筑间隔为60m,建筑顶部周边均已敷设接闪带。根据4.3.9条第1款的规定,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,不会接触到B处,故该处无需设接闪器;而若按照4.3.9条第2款及其第1项、第2项的规定,因此处位于建筑物上部占其高度的20%并超过60m的部位,故应防侧击,并应将各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,按屋顶上的保护措施处理;布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。此时,B处究竟应不应该设置接闪器以防侧击呢?从滚球法来判断,B处位于两座建筑构成的直击雷保护范围内,但笔者认为B处宜设置接闪器。目前国内外通行的防雷技术规范普遍采用相对科学的滚球法,而滚球法的滚球半径是根据雷电流的大小人为规定的。这就存在一个绕击问题,即比所规定的雷电流小的电流仍有可能穿越接闪器的保护范围而击在物体上的可能性。B处设置接闪器后,能更大程度的保护B处的露台及下方的C、D等处。至于C、D等处需不需要装设接闪器,则应综合平衡损害的容忍值和防雷投入的经济性而定。

4 结束语

《建筑物防雷设计规范》现行版本GB50057-2010在建筑物防侧击雷的规定中引用了IEC62305-3:2010《雷电防护.第3部分:建筑物的物理损害和生命危险》的条文,这体现了国家鼓励采用国际标准和国外先进标准的原则。然而,由于现行标准的配套图集尚未编制完成,项目具体情况的多样性和国外标准可能存在的局限性,对高层建筑的侧击雷防护,应该本着具体问题具体分析的原则,采用作图等方法进行处理,得出科学合理的结论。

参考文献

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

[2] 国家建筑标准设计图集02D501-2《等电位联结安装》

第7篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:防雷工程施工现场检测常见问题

中图分类号: TU856文献标识码: A

0、引言

雷电灾害是联合国确定为最严重的十种自然灾害之一,全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数;雷电导致的火灾、爆炸、建筑物损毁等事故频繁发生。为确保工程的验收质量,新建建筑物施工现场监督检测工作是保证工程施工质量的重要措施,笔者通过在多年的检测工作实践,在新建建筑物施工过程中,防雷工程的施工存在诸多问题,针对这些问题进行探讨。

1、常见问题

1.1 不按图施工

按照规定,建筑物在施工中,应严格按照通过技术审查后的施工图进行施工,不得随意增减项目、偷工减料等,然而在防雷装置施工现场检测工作中发现:有些工程不依据设计图纸进行施工,所设置的引下线间距超出设计范围,不在建筑物拐角部位设置引下线;现在多数建筑物由原来的平屋顶设计为坡面屋顶,在施工过程中在坡面屋脊应预埋避雷带支架时未及时与土建施工方配合,存在预埋件疏漏现象,避雷带不按建筑物防雷分类设计图要求设置网格;不按建筑物防雷设计图要求在引下线处距地面0.3-1.8m处设置检测点;由于建筑物易受雷击的部位是屋檐、屋角、屋脊、屋顶等;不按建筑物防雷设计等电位联结系统示意图要求采用等电位联结,所以在防雷施工中不查看防雷设计施工图要求,在施工中往往会有疏漏现象。

1.2 防雷装置的焊接不规范

建筑物防雷接地焊接始终伴随着施工的全过程,焊接质量直接决定着防雷工程质量,在建筑物设计上常以基础钢筋网作接地体,在实际检测中存在的问题有:基础钢筋间的焊接,引下线主钢筋与接地体间的焊接、地梁主筋间的焊接,其搭接长度往往达不到规定标准;搭接钢筋规格不符合要求,焊接成点焊,虚焊、断断续续;在焊接时电流过大将主筋焊熔太多;焊接点杂质太多达不到满焊,焊接不平滑,使结构性能下降;在施工过程中未给防雷引下线做标记,将其防雷引下线与建筑的结构钢筋焊结;防雷引下柱钢筋采取螺栓连接时,未在连接处作跨接。柱钢筋作为引下线时,要求柱中两根钢筋分别与承台上层和下层钢筋焊接,而实际检测中发现有的仅焊一处,有的用两根柱钢筋仅与一层承台钢筋焊接,这就会影响雷电流的散流泄放量,留下隐患;所有设置的引下线施工到屋面时,不是将所有作为引下线的钢筋与屋面避雷带连接,而是一部分被剪断隐蔽在女儿墙内,这样减少了雷电流泄放通道,削弱了防雷安全系数。

1.3 等电位连接无预留点

一栋建筑物的防雷效果好坏,主要是该建筑物非带电金属物之间和带电金属物之间所形成的等电位连接能否成为统一整体。因此,建筑物在施工过程中的等电位预留端,应在必要的位置设置足够多的点,作为预留。

1.4未按规定安装浪涌保护器

引入建筑物内的低压配电系统加装相对应的浪涌保护器、楼层照明系统(电气设备),应在电源控制柜内加装浪涌保护器。建筑物内有线电视、宽带网、电话线路在进入建筑物时应加装信号避雷器。多数建筑工程在电气设备、高低压配电系统未加装浪涌保护器,信息传输系统未加装信号避雷器。在安装浪涌保护器时相线、零线、地线的线径和地线的长度不符合要求,给该供电系统的防雷安全留下了隐患。

除上述列举的施工问题之外,还有防雷装置在材料,规格选用及设置部位上存在一定问题。施工过程中应高度重视。

2、对策建议

2.1加强防雷科普宣传,提高公众防雷意识,引起全社会对防雷减灾工作的高度重视

虽然雷电灾害被世界列为十大自然灾害之一,但我国地域辽阔,气候状况复杂,雷电灾害具有很大的偶然性和不确定性,人们对雷电灾害的防范意识仍然十分薄弱,存在侥幸心理和麻痹思想。特别是我县处在雷暴多发地区,人们更是防雷意识淡薄,因此必须引起各级政府和有关部门、单位的高度重视,气象部门要对防雷减灾知识进行广泛的宣传,利用典型的雷电事故案例教育干部群众,提高防雷减灾意识,加强防雷减灾科技知识的普及和推广。

2.2 加强防雷工程施施工现场监督检测,提高防雷工程内在质量

建筑物防雷工程检测,是从建筑物开始做基础时介入,要高度重视每一个施工环节的质量,以保证各个环节严格按照设计方案施工,并保证施工质量。根据我们多年的学习和工作实践,从八个环节进行监督检测。检测机构派专业人员到达施工现场进行严格的监督检测检验,使整个工程质量得到保证。防雷施工的质量,不论哪一个环节出现问题,都会影响整个雷电流泄放通道,影响防雷安全性能。

2.3 针对问题,及时指出、监督整改

2.3.1没有按图施工的,依据设计图纸,参考建筑物防雷设计规范,指出存在问题,出具整改报告并要求建设单位现场负责人、监理、项目负责人签字,存入防雷工程施工现场检测资料档案。依据整改报告督促施工单位及时整改。

2.3.2焊接质量不符合要求、安装不合理、未安装浪涌保护器或安装时采用连接材料不符合要求等,依据规范要求现场办公,及时进行整改,将防雷隐患消灭在萌芽中。

3、结束语

总之,建筑防雷工程是防雷减灾工作的一个重要的组成部分。建筑防雷工程又是一个系统工程,必须整体考虑内外防雷措施、设计、施工的规范性和可行性。建筑物防雷工程的施工,只要施工人员严格按照设计施工、依照规范规定的施工工艺施工,不随意删减施工程序、不偷工减料,气象防雷管理部门依法加强防雷安全工作的监管力度,防雷工程的工程竣工严格按照相关规范进行验收,防雷工程的施工质量就能得到保证,最大限度地减轻雷击对人类社会造成的危害。

参考文献:

[1]《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)

第8篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:高层建筑;电气设计; 防雷技术

为满足一定的生产生活需要, 现代工业与民用建筑中都要安装许多各种不同功能的电气设备, 如照明灯具、 电源插座、 电话、 消防控制系统装置、 各种工业与民用的动力装置、控制设备、 智能系统、 娱乐电气设施等,这些电气设施的使用难免会给高层建筑带来一定的安全隐患。由于这些设备的耐过电压能力较低、 雷电高电压和雷电产生的电磁脉冲引起的热效应和电磁效应都会给设施造成损坏。因此, 加强对高层建筑电气设计中防雷技术的应用, 已经成为高层建筑中的一个重要问题。

一、 高层建筑防雷设计前的准备工作

首先,要对建筑物所处的地理位置、地质结构、外部环境和气象条件等有所了解,掌握建筑物的建筑面积、层数、高度和用途。

其次,综合考虑建筑物的各方面因素, 预计建筑物的年雷击次数,按照《建筑物防雷设计规范》 ( GB50057- 94 2000版)中的规定, 对建筑物的防雷类别进行确定,对于预计年雷击次数达不到三类防雷的建筑物来说, 要从以下两种情况考虑: 1.建筑物是否是公共场所, 如大型的商场、超市、电子商城、学校和医院等,如果出现以上项目要按照三类防雷建筑物设计。2. 考虑建筑物内部是否包括信息系统。《建筑物防雷设计规范》( GB50057- 94 2000 版)中规定“在没有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下, 当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其他建筑物或物体的保护范围内时,宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。在要考虑屏蔽的情况下, 防直击雷接闪器宜采用避雷网.”

第三,认真查看电气的设计方案是否符合建筑物的防雷设计,如果防雷分类错误将使防雷图纸发生重大改动。

二、 雷击的危害

雷击指的是带异种电荷的云层相遇后,或者是带点云层对大地产生的迅速的放电过程。其中云层间的雷击主要对飞行器有危害, 而后一种雷击则会对地面上的建筑物、电气设备以及人、畜产生极大的危害,这也是建筑电气防雷设计时应注意的重要问题。要想保证建筑物不受雷击的危害, 就必须了解雷击的种类及其能产生的危害。雷击的种类及危害主要有:

(一) 直击雷。直击雷是带点云层对大地某一点的猛烈放电过程,它的破坏能力非常强大, 如果不能及时放电, 将会对放电通道内的建筑物、设施、人造成威胁,严重时会引发火灾或造成建筑物损坏和设备的摧毁。

(二) 雷电波侵入。这种雷击指的是雷电直接对放在建筑物外部的线缆,而非建筑物本身放电的过程。线缆上的电波以光速分散到建筑物内的电气设备和自动控制系统中, 并对其造成损害。

(三) 感应过电压。指的是雷电释放电荷, 在电源、电缆线路和金属管道上感应形成过电压。雷击对具有避雷设施的建筑物放电时, 会在引下线周围形成强大的磁场, 使电子设备受到影响,轻则数据丢失, 重则引起系统瘫痪。

(四) 地电位反击。雷电直接击中带有避雷设备的建筑物时,接地网的地电位会在瞬间提高数十万伏, 雷电的高度破坏性将通过各种装置的接地部分对其造成破坏。

三、 防雷设计时应注意的问题

防雷设计是一个非常复杂的问题,雷击过电压和感应过电压的影响不可能只通过单纯的几种防雷设备和防雷方法就能完全解决,必须从雷击的入侵途径, 结合实际情况, 对可能产生雷击的因素进行考虑, 把雷击危害降低到最低点。高层建筑电气防雷设计中应注意的防护措施包括接闪、分流、均压、屏蔽、接地、合理布线。

(一) 接闪。指的是在一定范围内的雷电不能随意的选择放电通道,而只能按照人们设计的通道进行释放, 将雷电释放到大地中去。这种措施能够保护电气设备和自动控制系统免于受到雷击的威胁,使其永远处在一个相对安全的环境当中。

(二)分流。分流技术是现代防雷技术重点发展的措施,是保护电子设备和电子系统的有效手段。分流指的在所有室外导体,如天线、电话线、电源线等, 和防雷装置和基地线间并联一种避雷装置,当雷击产生的电压沿着这些导体进入室内时,避雷装置的电阻迅速降低, 接近短路,雷电产生的电流就由此分流入地了。宙电波电流在分流后,仍会有少量电流进入电子设备中, 这对于不耐高压的设备来说是非常危险的。

(三) 均压。均压指的是将建筑物内的各个部位都形成相等的电位。如果建筑物中的钢筋结构和各种金属线路形成一个整体,那么建筑物中自然不会出现电位差, 这样就能保证建筑物内不会产生跨步电压, 对防止雷电对电气设备及人体的危害很有好处。钢筋混凝土结构中钢筋相互焊接在一起,最容易实现等电位的条件。在建筑设计时, 要把接闪装置和建筑物的梁、 柱牢固的连接在一起, 再把各种金属设备和金属管线和它连接在一起, 这样就形成了很好的等电位结构,也是符合防雷装置的要求的。

(四) 屏蔽。屏蔽是为了使建筑物内的电子设备、通信系统和自动控制系统免于受到雷击的危害。室内的这些设备容易受到电磁波的干扰, 同时由于其本身的耐压能力低, 有时打雷或接闪时, 也会受到电磁波的影响, 甚至其他建筑物接闪时,还会受到从此处传来的电磁波的影响。所以, 在建筑物设计时应尽量选择钢筋作为建筑物的主要建材, 使建筑物形成一个等电位的网状结构, 使雷击电流实现有效的分流,从而实现屏蔽。同时要考虑结构的构造因素, 因为结构的构造不同,钢筋的密度不同, 设计人员要根据实际需要来设计钢筋的密度。屏蔽不仅能轻松的解决等电位和分流问题,而且对预防雷击电磁波也很有效。

(五) 接地。接地指的是将流入防雷系统的电流释放到大地,避免使电流能量集中在某一个部位, 对被保护设施造成损害。良好的接地才能有效的释放能量,避免发生电压反击。过去的旧规范要求设备单独接地, 但是这种做法现在已经不被提倡,而是改为和防雷接地系统共用接地设备。接地是防雷系统中最根本的要求, 如果接地质量不合格, 则防雷设施的防雷效果都不能表现出来。

第9篇:建筑物防雷设计规范范文

摘要介绍了平顶山民用普通住宅建筑防雷设计,包括安装接闪器、引下线、接地装置,合理处理电缆进出线、低压架空线及架空金属管道等,分析了民用住宅的防雷措施,以为民用住宅的防雷设计提供参考。

关键词民用住宅;防雷设计;河南平顶山

目前,平顶山市楼房越来越多,民用住宅建筑一般以一梯二户、二梯四户及三梯六户类型为主,其结构一般为人工挖孔桩基础、框架结构,层数为八九层,楼总高一般在35m以内。由于各设计单位对防雷规范的把握深度及理解程度不尽相同,因而设计图纸也五花八门,给施工单位的施工及当地防雷检测部门的监督管理造成很大困难,有的甚至让甲方重复建设,造成资源的浪费。因此,设计出一个既符合国家规范,又便于施工、管理的规范化住宅的防雷模式,很有必要。笔者根据实际设计经验及在施工监理过程中遇到的问题,结合当地防雷检测部门的要求,就一般民用建筑住宅的防雷设计作如下探讨。

1民用住宅防雷设计

(1)住宅建筑防雷等级的确定。在着手建筑物防雷设计时,首先要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97)指出,对建筑物防雷类别的划分,除了由建筑物的功能定性外,第2、3类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数。按照《规范》,以上3类民用住宅年预计雷击次数均大于0.06次/年且少于0.30次/年,均应划为第3类防雷建筑物[1]。

(2)接闪器的设计宜利用避雷带与避雷小针相结合组成接闪器系统。避雷带采用镀锌圆钢(Φ12),由间距为15m、高为0.2m的支持卡(Φ12)固定于屋面、墙壁及楼梯顶上,同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上另加设高0.5m的避雷小针(Φ16),并在屋面加设不小于20m×20m的避雷网格。这样的设置,既美观大方,又经济实惠,而且实践也证明防雷效果非常理想[2]。

(3)接地装置引下线设计利用建筑物柱内对角主筋作防雷引下线(Φ≥12),利用建筑物基础作自然基础接地体,不仅可以节约钢材,而且比较安全。引下线主筋从上到下通长焊通,其上部(屋顶上)应与接闪器焊接,下部与基础焊接,并分别与各层板筋、梁筋及桩笼纵筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通,构成完整的电气通路。

利用建筑物钢筋做为引下线施工时,应配合土建施工按设计要求找出全部钢位置,用油漆做好标记,保证每层钢筋上、下进行贯通性连接,随着钢筋逐层串联焊接至顶层。由于利用建筑物钢筋做引下线,是从上而下连接一体,因此不能设置断接卡子测试接地电阻,需在距室外护坡0.5m处的柱子外侧,另焊一根圆钢(Φ≥10)引至柱外侧的墙体上,作为防雷测试点。每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω。

(4)接地装置利用建筑物的基础作接地装置,具有经济、美观和有利于雷电流场流散,以及不必维护和寿命长等优点。由于平顶山市住宅大部分均是采用人工挖孔柱基础,条件符合《规范》3.3.5条中的第二款,混凝土内基础也能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求,因此建议推广使用[3]。

利用柱基础作接地体时,对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来,并要把各段地梁的钢筋连成一个环路,这样才能将各个基础连成一个联合接地体,而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环,综合成一个完整的接地系统,其接地电阻≤4Ω。

(5)等电位连接及防雷电波侵入这部分过去往往很容易被忽视。新《规范》对等电位及防雷电波侵入有明确规定,因此应十分重视该部分内容。

总等电位联结的作用在于降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害,它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板与进线配电箱的PE(PEN)母排;进出入建筑物的金属水管及煤气管道等作等电位连接。

2防雷电波侵入措施

(1)对电缆进出线,应在进出端将电缆的金属外支、钢管等与电气设备接地相连。当电缆转换为架空线时,应在转换处装设避雷器;避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不宜大于30Ω[4]。

(2)对低压架空进出线,应在进出处设置避雷器与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上,当多回路架空进出线时,可仅在母线或总配电箱处装设一组避雷器或其他形式的过电压保护器,但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上。

(3)进出建筑物的架空金属管道,在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地装置上,其冲击接地阻不宜大于30Ω。

3参考文献

[1] 周龙海,马俊贵.民用建筑物防雷设计施工中的几个问题[J].山东气象,2006(3):38-39.

[2] 赵超.防雷设施在城市建筑中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(33):1.