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山地建筑防雷設(shè)計

文檔作者：黃麗霞文檔來源：上海中森建筑與工程設(shè)計顧問有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月04日
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山地建筑防雷設(shè)計
黃麗霞
(上海中森建筑與工程設(shè)計顧問有限公司，上海200062)
摘 要：簡述了防雷裝置的組成，并根據(jù)山地建筑的實際情況進(jìn)行防雷設(shè)計。介
紹了山地建筑的具體防雷措施，對防雷接地施工時的注意事項作了闡述，以供類似
山地建筑電氣設(shè)計參考。
關(guān)鍵詞：山地建筑；防雷；接閃器；接地裝置
中圖分類號：TU 856 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1674—8417(2015)SO-0047-03
0 引 言
隨著社會的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的不
斷提高，山地建筑規(guī)模日趨擴(kuò)大，功能類型日趨
多樣化。本次設(shè)計包含條形住宅、塔樓住宅、庭
院式住宅、商業(yè)街等不同類型的多層及低層建
筑，且地理位置處于雷災(zāi)多發(fā)區(qū)。由于山地建筑
的特點(diǎn)，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，建筑物遭受雷擊
的可能性增大，雷擊造成的損害更為嚴(yán)重，因此
構(gòu)建穩(wěn)定可靠的防雷系統(tǒng)是保證山地建筑物安
全的重要問題。
1 防雷裝置
防雷裝置由三部分組成，即接閃器、引下線
和接地裝置。
(1)接閃器：攔截閃擊的接閃桿、接閃帶、接
閃線、接閃網(wǎng)以及金屬屋面、金屬構(gòu)件等。
(2)引下線：用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至
接地裝置的導(dǎo)體。
(3)接地裝置：接地體和接地線的總和，用
于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地。
1．1 接閃器
(1)接閃桿一般用鍍鋅圓鋼或焊接鋼管制
成，圓鋼截面不得小于176 ITIm 。其直徑滿足：桿
黃麗霞(1979一)。女，
高級工程師，從事建
筑電氣設(shè)計工作。
長1 m以下時，圓鋼不應(yīng)小于12 mm，鋼管不應(yīng)小
20 mm；桿長1～2 m時，圓鋼不應(yīng)小于16 mm，鋼
管不應(yīng)小25 mm；煙囪頂上的桿，圓鋼不應(yīng)小于
20 mm，鋼管不應(yīng)小40 mm。
(2)接閃帶一般用圓鋼或扁鋼制成，其尺寸
滿足：圓鋼直徑不應(yīng)小于8 mm，扁鋼截面不應(yīng)小
于50 mm ，扁鋼厚度不應(yīng)小于4 mm。
(3)接閃器應(yīng)鍍鋅或涂漆，在腐蝕性較強(qiáng)的
場所，還應(yīng)適當(dāng)加大接閃器的截面或采取其他防
腐措施。
(4)接閃桿的接閃端宜做成半球狀，其最小
半徑宜為4．8 mm，最大半徑宜為12．7 mm。
(5)除存儲易燃、易爆物品的建筑外，建筑
物的金屬屋面可用作接閃器。
1．2 引下線
(1)一般情況，利用建筑構(gòu)件內(nèi)鋼筋作引
下線。
(2)建筑物的引下線間距亦根據(jù)不同的防
雷分類進(jìn)行核算，一般第三類防雷建筑物間距不
小于25 m，第二類防雷建筑物問距不小于18 1TI。
1．3 接地裝置
(1)利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼
筋作為接地體。
(2)當(dāng)接地電阻無法滿足要求時，增設(shè)人工
． 47．
±上 海市建黼筑電 氣藿設(shè) 計技術(shù)協(xié)作及差 情報交流禽網(wǎng)2?o· 5年．r年．r 會?？?
接地體。人工接地體一般用圓鋼、角鋼、鋼管、扁
鋼等制成并敷設(shè)在地下。按照敷設(shè)形式的不同，
人工接地體又分為垂直埋設(shè)和水平埋設(shè)兩種。
2 防雷設(shè)計的具體措施
2．1 防直擊雷的設(shè)計措施
直擊雷的定義為閃擊矗接擊于建(構(gòu))筑物、
其他物體、大地或外部防雷裝置上，產(chǎn)生電效應(yīng)、
熱效應(yīng)和機(jī)械力者。直擊雷一般作用于建筑物
頂部的突出部分或高層建筑的側(cè)面(稱側(cè)擊雷)。
建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)為
N = 0．1 TdA
式中： 建筑物預(yù)計雷擊次數(shù)，次／a；
— — 校正系數(shù)，在一般情況下取1；
— — 年平均雷暴日，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_
(站)資料確定，d／a；
A —— 與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效
面積，km 。
本次設(shè)計校正系數(shù)取值1．5，年平均雷暴日
取值60．8 d／a。預(yù)計年雷擊次數(shù)如表1所示。
表1 預(yù)計年雷擊次數(shù)
根據(jù)上述結(jié)果，除塔樓住宅劃為第三類防雷
建筑物，其余建筑均劃為第二類防雷建筑物。
防直擊雷的主要措施是裝設(shè)接閃器。設(shè)計
中采用 0 mm熱鍍鋅圓鋼作為接閃帶，沿天溝、
檐|1、屋脊、女兒墻等部位敷設(shè)，并充分利用裝沒
在建筑物L(fēng)的金屬欄桿作為接閃帶，在商業(yè)、庭
院式住宅、條形住宅的屋面組成不大于10 In X
10 Ill或12 m X 8 In的網(wǎng)格，在塔樓住宅的屋面組
成不大于20 ITI×20 m或24 m ×16 IIl的網(wǎng)格。
因I．1一I地整體趨勢由南向北、由東向西逐漸升
高，建筑物最高高度為23．25 m，設(shè)計的商業(yè)、庭
院式住宅、條形住宅的屋面也呼應(yīng)山體的走勢呈
． 48．
坡狀，并在其屋面種植了綠化。因此，為了考慮
建筑屋面的功能要求，敷設(shè)在天溝、檐口、屋脊、
女兒墻等部位的接閃帶采用明敷，而敷設(shè)在種植
屋面的接閃帶則采用暗敷。接閃帶明敷時采用
+1o mm熱鍍鋅圓鋼制作支持卡子，安裝間距
1．0 m，轉(zhuǎn)角處0．3 m，支起高度150 mm，所有接
閃器之間應(yīng)互相連接。
2．2 防感應(yīng)雷的設(shè)計措施
感應(yīng)雷一般分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。
防感應(yīng)雷的主要措施是將建筑物的金屬框架、金
屬門窗等與接地裝置連接，同時將建筑物內(nèi)的金
屬設(shè)備、金屬管道及構(gòu)架、電纜的金屬外皮等與接
地裝置可靠連接。這樣才能將殘留在建筑物上的
電荷引入大地，消除建筑物內(nèi)部出現(xiàn)的高電位。
設(shè)計中采用總等電位聯(lián)結(jié)，在建筑物內(nèi)設(shè)置
總等電位聯(lián)結(jié)端子(MEB)箱，將建筑物內(nèi)保護(hù)干
線、公用設(shè)備金屬總管(自來水管、煤氣管等)、建
筑物金屬構(gòu)件進(jìn)行可靠連接，煤氣管入戶后應(yīng)插
入絕緣段，絕緣段兩端應(yīng)跨接火花放電問隙。總
等電位母排由紫銅板制成，采用40 mm x 4 mill
熱鍍鋅扁鋼與接地裝置兩處可靠連接。
2．3 防雷電波侵入的設(shè)計措施
雷電波侵入是由于雷電對架空線路、電纜線
路或金屬管道的作用，雷電波(即閃電電涌)可能
沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞
沒備。
設(shè)計 電子信息系統(tǒng)防雷擊電磁脈沖防護(hù)等
級為C級。在低壓電源線路引人(LPZO 或
LPZO 進(jìn)入LPZ1區(qū))的總配電箱、配電柜處裝設(shè)
I級試驗的電涌保護(hù)器，并在靠近需要保護(hù)的設(shè)
備處，即LPZ2區(qū)和更高區(qū)的界面處裝設(shè)Ⅱ級試
驗的電涌保護(hù)器，同時在信號線路上設(shè)置適配的
電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器的作用是將雷電流引
人大地，保護(hù)建筑物。
3 防雷接地施工中的注意事項
防雷接地焊接伴隨著施工的全過程，接地焊
接一般采用雙面焊。由于地勢的影響，焊接難度
增加，也可采用單面焊，當(dāng)采用搭接焊接時，搭接
長度應(yīng)符合規(guī)范要求，保證構(gòu)件之問必須連接成
上圭 海市建筑電氣設(shè)計技術(shù)協(xié)作及情報交流網(wǎng)翕2?o 5十年十年 會蜊
電氣通路。另外，關(guān)于接地電阻值的測試，為了
避免在土建完工后再進(jìn)行補(bǔ)救，而且可能會與其
他建筑物發(fā)生沖突，造成人力、物力、財力的重復(fù)
損失，應(yīng)在接閃器、引下線以及接地裝置施工完
成時及時測定電阻值是否滿足設(shè)計要求，如不滿
足，應(yīng)增設(shè)人工接地體。
4 結(jié)語
雷電是自然界最壯觀的大氣現(xiàn)象之一，不僅
造成大量的人員傷亡，而且對現(xiàn)代化電子和通信
設(shè)施電氣設(shè)備造成破壞，給人類帶來巨大的經(jīng)濟(jì)
損失。雷電已被列入“聯(lián)合國國際減災(zāi)十年”公
布的十種最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。有效的防雷
措施能將雷災(zāi)降至人類可承受范圍之內(nèi)，因此在
設(shè)計中應(yīng)合理地選擇防雷保護(hù)措施。
GB 50057-2010 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S]．
GB 50343-2012 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)
規(guī)范[S]．
JGJ 16—20O8 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S]．
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司。中國建筑
標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院．全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施
(電氣)[M]．北京：中國計劃出版社，2009．
中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院．工業(yè)與民用配電設(shè)
計手冊[n]．3版．北京：中國電力出版社，2005．
胡國文，蔡桂龍，胡乃定．現(xiàn)代民用建筑電氣工程設(shè)
計與施工[M]．北京：中國電力出版社，2005．
收稿H期：2015—09—23
Lightning Protection Design of M ountain Building
HUA G Lix n
(Shanghai Johnson Architectural&amp;amp; Engineering Designing Co．，Ltd．，Shanghai 200062，China)
Abstract：The classification of lightning protection system was described brietly．According to the actual situation of
mountain building，the lightning protection design was ca~ied out．The measures of lightning protection were introduced．
It can provide references for similar buildings．
Key words：m ountain building lightning protection；air—termination system i groundi ng device
· 49·
，i 1J J 1J

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