浅谈工程建筑物防雷要点

摘要：随着建筑经济的发展，民用建筑防雷逐渐成为了建筑企业考虑的重点因素，因为这严重的影响着建筑企业的进一步发展。本文根据作者自身的情况对建筑防雷的产生原因，以及预防措施作出了自身的见解，以供参考。

　　关键词：产生原理；雷击种类；基本要素；防雷装置

　　一、雷击危害种类的分析

　　一是直击雷：指空中带电荷的雷云对大地或地面上的物体发生的强烈放电。它可以直接击中建筑物。雷电的高温可引起火灾，同时物体水分受热气化膨胀，产生强大的机械力，使建筑物受到破坏。

　　二是传导雷：指远处的雷电击中电源馈线或通信线路后，产生的极高电压，传至电器设备，从而造成电器电子设备、仪器的损坏。

　　三是感应雷：包括静电感应和电磁感应，当带电雷云出现在导线上空时，由于静电感应作用，导线上束缚了大量的相反电荷。一旦雷云对某目标放电，雷云上的负电荷便瞬间消失，此时导线上的大量正电荷将以雷电波的形式沿着导线经设备入地，从而引起设备损坏。当雷电流沿着导体流入大地时，由于频率高，强度大，在导体的附近便产生很强的交变电磁场，设备在这个场中，便会感应出很高的电压以致损坏，灵敏度越高的电子设备越容易遭受破坏。

　　二、浅析建筑物防雷设计的基本要素

　　一是接闪功能：接闪功能指外部防雷装置和内部防雷装置的总功能，包括接闪器的形式、耐流耐压能力、连续接闪效果、造价以及接闪器与建筑物的美学统一性等。

　　二是分流影响：分流影响的效果取决于引下线的粗细和数量的多少。引下线越多，每根引下线通过的雷电流就越小，其感应范围也就越小。

　　三是均衡电位：均衡电位指建筑物内的各部位均能构成同一电位（等电位）。楼内各部位的结构钢筋和各种金属设备及金属管线连成统一的导电体，建筑物内电位相同，就可保证建筑物内部不会产生反击和危及人身安全的接触电压或跨步电压。

　　四是屏蔽作用：屏蔽的主要目的是对建筑物内的各种通信设备，电子计算机，精密仪器和各种微电子设备的防护。尽量利用钢筋混凝土结构的顶板、地板、墙面和粱、柱，使其构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网，使其达到屏蔽效果。

　　五是接地效果：接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄入大地，良好的接地才能有效地降低引下线上的电压，避免发生反击。接地时要求接地点应尽量集中，即电源线，电话线，水管等应与避雷网接入同一“地”。

　　三、关于防雷装置设计的探讨

　　（一）接闪器

　　防雷系统采用的接闪器有避雷针、避雷网和避雷带.避雷针应采用圆钢或焊接钢管制成，针长1m以下时，圆钢直径不得小于12mm，钢管直径不得小于20mm，针长1—2m时，圆钢直径不得小于16mm，钢管直径不得小于25mm，装在烟囱上方时，因烟气有腐蚀作用，故宜采用直径20mm以上的圆钢或直径不小于40㎜的钢管。

　　架空避雷线都是采用截面积不小于35mm2的镀锌钢饺线，即GJ一35。避雷网和避雷带一般采用圆钢或扁钢，特殊情况下也有采用铜材的。圆钢直径不得小于8mm。扁钢厚度不小于4mm，且截面积不得小于48mm2，烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径应不小于12mm，扁钢截面不小于100mm2，其厚度不小于4mm。

　　避雷网分为明装避雷网和暗装避臂网。明装避雷网是在屋顶上部以较疏的明装金属网格作为接闪器，适用于较重要的部位的防雷保护，暗装避雷网是利用建筑物内的钢筋连接而成，从而将避雷网、引下线和接地装置三部分组成一个整体较密的钢铁网笼，亦称为笼式避雷网。

　　（二）引下线

　　关于引下线，这是连接接闪器与接地装置的金属导体。引下线一般采用圆钢或扁钢，其尺寸和防腐蚀要求与避雷网、带相同，如用钢绞线作引下线，其截面不应小于25mm2。引下线可沿建筑物外墙敷设，并经最短途径接地，明、暗敷设均可。采用暗敷设时，引下线截面应加大一个等级。

　　建筑物的结构钢筋、消防钢爬梯、钢柱等金属构件，可用作引下线，但所有金属构件之间均应连接成为良好的电气通路。在易受机械损伤和防人身接触的地方，地面上约1.7m的一段引下线应采取暗敷或采用镀锌角钢穿改性塑料管或橡胶管等保护。利用混凝土内钢筋作为引下线时，应在室内外的适当地点设若干联结板，该板可供测置、接人工接地体和作等电位联结用。

　　（三）接地装置

　　建筑物防雷系统中的接地装置包括接地干线和接地体，其所承担的任务是向大地均匀泄放雷电流，限制防雷装置对地电压在安全的电压范围。接地体可用扁钢、圆钢、钢管等钢材制成。垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢。埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径应不小于10mm，扁钢截面积应不小于100mm2，厚度应不小于4mm，角钢厚度应不小于4mm，钢管壁厚应不小于3.5㎜。

　　在接地系统中，接地线应与水平接地体的截面相同。在腐蚀性较强的土壤中，应采取镀锌等防腐蚀措施或加大截面。垂直接地体的长度一般宜采用2.5m。垂直接地体一般由多根直径为50mm的钢管或5㎜×5㎜的角钢组成，可成排或者环形布置。为减小接地体问的电流屏蔽效应，相邻钢管或角钢之问的距离一般不应小于5m。钢管或角钢上端用扁钢或圆钢焊接连成一整体，焊接点应满焊并进行防腐、防锈处理。水平接地体可采用40mm×4mm的扁钢或直径为16mm的圆钢。水平接地体埋深为O.5m，通常采用放射形布置，特殊地形不能满足安装要求时，可考虑采用成排布置或环形布置。水平接地体问的距离不小于5m。

　　四、关于建筑物防雷电保护办法的分析

　　在防雷保护中，总的防雷原则是采用三级保护：1）将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；2）阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；3）限制被保护设备上浪涌过电压幅值。这三道防线，缺一不可，相互配合，各行其责。目前通常作法是以下三点：

　　1建立联合共用接地系统，形成等电位防雷体系

　　在防雷系统中，电位连接网络，主要是通过与配电线路敷设在一起的保护地线（PE）构成，保护地线又必须根据配电系统的大小在多处（如每层楼或有配电箱处）与共用接地系统以及信息系统的功能等电位连接网络做等电位连接。将建筑物的基础钢筋，梁柱钢筋，金属框架，建筑物防雷引下线等连接起来，形成闭合良好的法拉第笼式接地，将建筑物各部分的接地与建筑物法拉第笼良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。

　　2电源系统防雷

　　如果安装了功能接地的附助接地体时，则需要采用截面不小于10㎜2铜线或其它等效导电材料的功能接地导体将其连接到装置的主接地端子板上。这样做之后，可以减轻以下诸效应：（1）减小装置内保护地线和信号线的过流；（2）减小在装置内部预期可触及的导电部位之间的接触电压；（3）减小功能接地体附近的跨步电压；（4）减小电磁干扰，包括雷击效应，特别是在敏感电子电路附近。以建筑物为一个供电单元，应在供电线路的各部位（防雷区交接处）逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压。

　　3等电位联结系统

　　该系统区分为两方面：一是电气安全的等电位连接网络；二是信息系统从直流至高频的功能等电位连接网络。这两个网络又要互相连接在一起。电气安全的等电位连接网络，主要是通过与配电线路敷设在一起的保护地线（PE）构成，保护地线又必须根据配电系统的大小在多处与共用接地系统以及信息系统的功能等电位连接网络做等电位连接。国家标准《建筑物防雷设计规范}GB50057—94（局部修订条文）明确规定，各防雷区交接处，必须进行等电位联结；尤其建筑物内的计算机房等弱电机房，遭受直击雷的可能性比较小，所以在此处除采取电涌保护器进行感应雷防护外，还应采用等电位联结方式来进行防雷保护，本文不再叙述。

　　五、结束语

　　在防雷保护当中，防止雷击这是一项既简单而又繁琐的内容，因此这就要求我们要不断的完善和创新防雷技术，同时在施工中必须严格按照国家规范，精心组织，细心施工，注意每一个细小环节，确保建筑物防雷安全。

　　参考文献：

　　[1]李华仁.建筑电气系统的接地与防雷[J].建筑安全.2010（11）

　　[2]宋效峰，陆春萍.防雷保护技术在高层建筑中的应用[J].福建建材，2008（1）

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