三级防雷建筑物设计施工中的问题

三级防雷建筑物设计施工中的问题（共9篇）（共9篇）

1.三级防雷建筑物设计施工中的问题 篇一

机房系统统合防雷

设计单位：成都凯德曼科技有限公司

设 计 方 案

二0 一0 年

防雷设计依据

XX机房系统的雷电过电压及电磁干扰防护，是保护电源线路、设备及人身安全的重要技术手段，是确保电气、电子设备运行必不可缺少的技术环节。

本方案的设计依据：

1． GB50057-94（2000年版）《建筑物防雷设计规范》

为使建筑物防雷设计因地制宜的采用防雷措施，防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠，技术先进，经济合理。

2． GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

本规范主要对建筑物电子信息系统综合防雷工程的设计、施工、验收、维护和管理做出规定和要求。

3． JGJ/T16-92 《民用建筑电气执行规范》

为在民用建筑电气设计中更好地贯彻执行国家的技术政策，作到安全可靠，技术先进、经济合理、维护方便。

本规范使用于城镇新建、改建和扩建的单体及群体民用建筑的电气设计，并应选用合适的定型产品及经过检测的优良产品。

4． IEC 62305-1/2/3/4/5 《雷电的防护》

本标准介绍了雷电防护的基本知识，雷电风险管理方法，以及在不同应用环境，雷电防护措施的设计、安装和维护的准则。此为最新国际IEC标准。

5． IEC1312 《雷电电磁脉冲的防护》

本标准为建筑物内或建筑物顶部信息系统有效的雷电防护系统的设计、安装、检查、维护；并对装有这系统（如电子系统）的建筑物评估LEMP屏蔽措施的效率的方法。针对现有的防雷器（SPD）应用在防雷区概念安装上提出相关的要求。

6． IEC 61643 《SPD电源防雷器》

本标准对电源防雷器用于交直流电源电路和设备上，额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。

7． IEC 61644 《SPD 通讯网络防雷器》

本标准对通讯网络防雷器用于通信信号网络系统，这类防雷器内置过压过流元器件，额定电压在1000Va.c.或1500Vd.c.。电源防雷器分级分类测试和应用。

8． VDE0675 《过电压保护器》

过电压放电保护器（电源防雷器）适用于额定交直流电压在100V至1000V范围内 之供电配电系统，对应于防雷器作出分级分类要求。

XX公司机房系统的防护措施严格依据GB50057-94第二类建筑物设计标准，其均压环、地网系统应合乎国家规定要求。并每年对防雷设施进行检查，维护、接地装置的接地电阻是否满足要求。

防雷设计方案

现代综合防雷技术强调“全方位防护、综合治理、层层设防”。XX公司机房系统的防雷及过电压保护是一种系统工程，它应具备有效的完备的等电位连接、良好的屏蔽、合理的接地、规范的综合布线、可靠的电涌保护器（SPD）等六个部分组成。防雷设计必须贯彻整体防护思想，将外部防雷措施和内部防雷措施整体同时考虑，做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工维护方便。综合运用分流（泄流）、屏蔽、均压（等电位）、接地和过电压保护（箝位）等各项技术，构成一个完整的防护体系，才能取得最佳的效果。

一、XX公司机房系统的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。

1、本次工程在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重 保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。

2、系统综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护整改、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装浪涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主、安全第一的指导方针。

3、系统综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。

二、现场勘测情况

XX公司机房位于市郊，整体地势处于山丘上，整体土质较差，据测试土壤电阻率大约在100-500欧姆·米左右。

就公司布局而言，该库房共有2幢建筑，2幢建筑实体相连。监控机房在1幢1楼，计算机中心主机房在1幢5楼，计算机附机房在2幢3楼。楼宇的建筑结构为砖混结构，设有主体钢筋和暗敷避雷带；在接地环节，目前该区有一联合接地网，但按规范要求，需对计算机中心机房和监控机房的防雷接地另设一阻值小于4欧姆的地网，并与原地网保持一定距离，以防止地电位差引起的二次雷击对机房内设备产生冲击。在感应雷防护方面目前该楼未采取任何有效的感应雷保护措施。就供配电而言，该库区整体上是采用三相五线制的供电模式，从总配电房内分出。分别引出至1、2幢楼的一楼楼宇总配电柜内。再从楼宇总配电柜分别向各楼层的分配电柜供电，然后从各楼层配电柜至各终端用电设备，如机房，电梯，照明等。

三、评估XX公司确定雷电防护等级

本方案主要依据国家标准GB 50057-94(2000年版)《建筑物防雷设计规范》、GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等相关标准及要求，结合XX公司实际现状和雷电防护需求，为其低压配电系统，设计出科学合理的、规范的、易于实施的雷电综合防护解决方案。

按照GB 50343-2004 3.1节要求，结合XX公司所在城市环境、所处地域环境的差异，以及电源系统重要程度、防护需求的不同，本方案将其划分多雷区防护等级作为此次综合防雷工程方案设计、工程施工的参考依据。

结合以上防护等级划分，依据国标规范GB50343-2004 第4.3.1建筑物宜选择等级.XX公司机房系统属于乙级安全防范系统，属B级防护的按照第二类防雷建筑标准进行综合防雷设计。

四、XX公司的综合防雷解决方案

1、计算机机房工程设计方案

根据XX公司的实际特点、技术要求及设备重要性的区别，本着节约资金、合理配制、全面防护、方便安装的原则了如下配置，请贵司参考：

感应雷防护部分

从感应雷防护的内容来看，根据招标方件要求，本次工程主要包括机房电源供配电系统的感应雷击防护和视频监控系统的感应雷击防护。具体实施方案如下： 机房电源部分雷电电磁脉冲防护方案

存在问题：电源线路缺乏有效的感应雷防护措施；

实施依据：同样依据GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.4.1条5.4.2条的规范要求：电源线路多级SPD防护，主要目的是达到分级泄流，避免单级防护随时过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压。通过合理的多级泄流能量配合，保证SPD有较长的使用寿命和设备电源端口的残压低于设备端口耐雷电冲击电压，确保设备安全。同时，浪涌保护器安装的数量应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。

实施措施：为了确保防雷效果，同时依据贵单位提出的“重点部位重点防护”原则，我单位对贵单位的电源线路都采用多级防雷。具体如下：

主要考虑电源线路的多级防护。

a1.在整个区的的总配电房的电源总供电端安装一个三相电源避雷器（型号：KDM/M380-100，数量：1支），作为该站主要电源系统供电的第一级保护。该型号的电源避雷器作为专门针对高原强雷区电源供配电系统设计的第一级雷电过电压保护器，通流量高达100KA，该防雷器不仅能有效消除高强度雷电流对电源系统及设备的冲击，同时对供电线路中存在的浪涌过电压也有明显抑制作用。而且模块化的设计也便于安装和维护。

a2.分别在1、2号楼的机房所在楼层分配电柜内安装一个箱式电源避雷器（型号：KDM/B220-40，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-40，数量：3支)。此级防雷器通流量高达60KA，采用逄式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对整个机房供配电系统的电源第二级保护。

a3.在机房的电源进线端(UPS前端)分别安装一个箱式电源避雷器（型号：KDM/B220-20，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-20，数量：3支)。此级防雷器通流量高达40KA，采用箱式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对整个机房供配电系统的电源第三级保护。

a4.在机房的电源UPS后端分别安装一个电源防雷插座（型号：KDM/C220-10，数量：3支）。此级防雷器通流量高达20KA，安装方便。主要提供对整个机房供配电系统的电源精密级保护。机房电源部分雷电电磁脉冲防护方案

存在问题：电源线路缺乏有效的感应雷防护措施；

实施依据：同样依据GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.4.1条5.4.2条的规范要求：电源线路多级SPD防护，主要目的是达到分级泄流，避免单级防护随时过大的雷击电流而出现损坏概率高和产生高残压。通过合理的多级泄流能量配合，保证SPD有较长的使用寿命和设备电源端口的残压低于设备端口耐雷电冲击电压，确保设备安全。同时，浪涌保护器安装的数量应根据被保护设备的抗扰度和雷电防护分级确定。

实施措施：为了确保防雷效果，同时依据贵单位提出的“重点部位重点防护”原则，我单位对贵单位的电源线路都采用多级防雷。具体如下：

主要考虑电源线路的多级防护。

a1.在整个区的的总配电房的电源总供电端安装一个三相电源避雷器（型号：LAYM100 380M4，数量：1支），作为该站主要电源系统供电的第一级保护。该型号的电源避雷器作为专门针对高原强雷区电源供配电系统设计的第一级雷电过电压保护器，通流量高达100KA，该防雷器不仅能有效消除高强度雷电流对电源系统及设备的冲击，同时对供电线路中存在的浪涌过电压也有明显抑制作用。而且模块化的设计也便于安装和维护。

a2.分别在1、2号楼的机房所在楼层分配电柜内安装一个箱式电源避雷器（型号：LAYM40 220M2，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-40，数量：3支)。此级防雷器通流量高达60KA，采用逄式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对整个机房供配电系统的电源第二级保护。

a3.在机房的电源进线端(UPS前端)分别安装一个箱式电源避雷器（型号：LAYM20 220M2，数量：3支）或模块式防雷器(型号：KDM/M220-20，数量：3支)。此级防雷器通流量高达40KA，采用箱式设计，性能可靠、外形美观，安装方便。就性能而言已能完全通过保护该输电线路，同时避免浪涌过电压对线路及设备的侵害。主要提供对整个机房供配电系统的电源第三级保护。

a4.在机房的电源UPS后端分别安装一个电源防雷插座（型号：LAYCB10 220C，数量：3支）。此级防雷器通流量高达20KA，安装方便。主要提供对整个机房供配电系统的电源精密级保护。

2.三级防雷建筑物设计施工中的问题 篇二

依据我国《气象法》《行政许可法》等有关规定，建设单位申请新建、改建、扩建建(构)筑物设计文件审查时，应当同时申请防雷装置设计审核。同时，按照规定，在我国从事防雷工程专业设计的单位，应当经取得《防雷工程专业设计资质证》后，方可在资质等级许可的范围内从事防雷工程专业设计。但由于种种原因，新建建筑物的防雷装置并非由拥有专业防雷资质的单位进行设计，而是作为电施设计项目之一进行安排。结果许多防雷设计都或多或少存在着一些问题，笔者仅对经常出现的问题做一定归纳，而对防雷设计应采取的具体措施不再一一叙述。

1 设计依据不科学

1.1 设计依据滞后

虽然电气设计人员对防雷知识都有一定的了解，但因为对防雷行业关注度不够，很多设计未能及时跟上防雷技术的发展和进步。

例如，在设计方案里普遍作为主要防雷设计依据的GB 50057-94建筑物防雷设计规范已于2011年10月1日作废，现行规范为GB 50057-2010建筑物防雷设计规范，后者内容有了不少更改。结果笔者发现，到目前为止，很多设计方案里仍然千篇一律的采用GB 50057-94，或仅仅把标准名称改为GB 50057-2010，而设计依据仍明显来源于GB 50057-94中的条款。

我们知道，标准更新的初衷都是为了促进技术进步，提高产品质量，适应经济、社会的发展。在防雷设计中应引用标准的最新版本，以保证引用标准的先进性。

1.2 设计依据不全面

笔者认为，防雷技术要做到安全可靠、技术先进、经济合理，需要权衡各方面因素，仅仅采用《建筑物防雷设计规范》是不全面的，这也是导致许多设计里没有针对性的考虑弱电系统防雷、综合布线等问题的原因之一，这部分将在后文叙述。

2 设计中存在的问题和缺陷

2.1 防雷设计不够系统化

笔者认为，完善的防雷工程包括外部防雷和内部防雷，其设计方案应具备系统性。建筑防雷设计，应在认真调查拟建建筑物所在地的周边环境、地理地貌、地质情况、气候和灾害性天气特点、土壤、雷电活动规律以及被保护物特点的基础上，详细研究防雷装置的形式及其布置等因素。然而大部分拟建建筑的防雷设计都未考虑上述因子。我们知道，建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷击事故的可能性和后果进行防雷分类。虽然基本上防雷方案的设计说明里都对建筑物进行了防雷分类，但部分设计方案对此是一笔带过，没有将分类的依据及相关计算过程罗列出来，甚至分类时根本没有严密的计算过程，仅凭感官进行判断。笔者认为进行科学的防雷类别划分是优秀的防雷设计应该具备的基础之一。

2.2 内部防雷的设计内容不全面

笔者发现一些设计方案里主要考虑的是防直击雷措施，而对内部防雷设计则往往是浅尝辄止。

2.2.1 电源系统的防雷方案不完善

完整的电源系统雷电防护应该包括户外输电线路直至入户后的系列防护措施，而许多设计并没有考虑电源入户前应采取的相应防雷措施。大部分方案里关于室内电源系统的防雷设计主要是安装电涌保护器(SPD)，防雷意识相对到位的方案里还采用了多级电涌防护，但是笔者发现，在其配电系统图中，不管是第一级SPD还是第三级SPD，往往都是采用相同的流通容量，这违反了多级SPD之间的能量配合原则，并不能起到多级电涌防护的作用。

2.2.2 缺乏弱电系统的防雷方案

天馈、传输、通信等弱电设备抗冲击、抗干扰能力薄弱，是防雷设计中需要强化的地方。但现实中弱电设备的防雷设计恰好是大部分设计方案中较欠缺的环节，故近年来弱电设备频遭雷击损坏的现象也愈演愈烈。

2.2.3 内部防雷设计的一般要求

总的来说，内部防雷设计方案总体说明中需要明确该方案防雷保护的空间范围、配电制式、通信方式，应列出被保护的主要设备清单。应根据设备自身的抗扰度以及雷电保护区的划分要求，提出电磁屏蔽、等电位连接和综合布线方案。在电磁屏蔽措施和等电位措施较为完善的场合，需加强等弱电系统和电源系统防闪电电涌侵入的措施。主要对策为合理地安装各种SPD。SPD的选择和安装应注意多方面，尤其是SPD的安装应有详细说明并画出SPD电路原理图和SPD安装位置示意图等。

2.3 部分防雷设计就低不就高

防雷技术要做到安全可靠、技术先进、经济合理，但不能过分强调节省成本，当不同规范有矛盾之处时应该视具体情况而选择合适的依据。在一些防雷设计中，小高层或高层建筑的接闪带安装高度为120 mm，个人认为这样是不妥的。接闪带的保护范围计算原则确实是按照网格尺寸来衡量，但大量实践证明，明装接闪带也并不能百分之百保护女儿墙不被雷电破坏(见图1)，特别是高层建筑物的女儿墙因雷击产生的水泥碎片可能会对地上行人构成严重威胁。笔者认为可以按照滚球法根据女儿墙宽度设计相应的接闪带安装高度，但最低不宜低于150 mm。此外在女儿墙90°转角处增加一根长度在40 cm左右的接闪杆，能够有效保护屋角。

2.4 防雷方案内容不严谨

设计人员为了提高设计效率，往往都采用模板化的设计，设计时只需拿模块去套用设计对象。这种方法带来了便捷和效率，但也带来了隐患，因为设计人员如果一大意就可能套用出错。笔者发现有的方案里设计说明与后面电施图的设计内容不一致，例如，前面的设计说明里仅提到了采用接闪带作为接闪器，而屋面防雷平面图中接闪器却变成了接闪小针;有的设计说明中接闪带材料规格为Φ10镀锌圆钢，屋面防雷图里却变成了Φ8镀锌圆钢，等等。这些问题都是不应该出现的。

3 结语

良好的防雷设计是把好建筑物防雷安全的第一关。针对新建建筑物防雷设计中存在的问题，笔者认为目前行之有效的方法是系统性的强化一线电气设计人员的防雷意识和防雷水准，使其防雷设计能够跟上防雷技术的最新发展要求，争取做到技术上不落后、覆盖面无遗漏。

摘要：根据建筑物防雷设计现状,对目前新建建筑物防雷设计中存在的问题进行了归纳,包括设计依据不合理、防雷设计不够系统化、内部防雷设计内容不全面、方案不严谨等,对促进防雷设计业务的发展有着重要意义。

关键词：新建建筑物,防雷设计,问题

参考文献

[1]GB50057-2010,建筑物防雷设计规范[S].

[2]GB50343-2004,建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].

[3]GB50601-2010,建筑物防雷工程施工与质量验收规范[S].

3.高层建筑电气设计中的防雷研究 篇三

关键词：电气设计；防雷技术；高层建筑；城市建筑；防雷方案 文献标识码：A

中图分类号：TU208 文章编号：1009-2374（2015）15-0009-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.005

随着我国城市人口的不断增多，日益紧张的城市土地资源要求设计更多的高层建筑，高层建筑也因此成为城市建筑的主体。在高层建筑的设计中，一项重要的内容是防雷设计，由于其楼层多、高度高，容易遭受雷击，给人们的生命财产安全构成威胁，进行科学合理并且深入的高层建筑电气防雷设计十分必要，本文即是对此展开的论述。

1 雷击的危害

作为一种自然放电现象，雷击的威力巨大，为了避免雷击对地面上的建筑物造成伤害，高层建筑物需要进行防雷设计。雷击的破坏主要通过以下四种方式表现出来：首先是直击雷，直击雷发生在带电云层与高层建筑物之间，是一种直接的放电现象，会在极为短暂的时间内产生强大的电流；此时，如果建筑物进行了有效的防雷设计，直击雷造成的破坏会大大减小，否则将会引起整座建筑物的摧毁或毁灭性的火灾。其次是雷电波的入侵，通过电缆线、天线等，雷电可以传导出来从而发生放电现象，它也会在较短的时间内产生强大的电流，从而对流过的地方造成破坏。再次是感应过电压，雷电发生以后，有些显露在外的线缆、金属管道等会感应到该雷电压，形成一定强度的感应磁场，对电子设备的正常工作造成影响，如电子资料和数据的破坏、电子系统的损坏等。最后是地电位反击，当雷电作用在避雷装置上后，接地网在较短的时间内需要承受较高的电压，该过程会对电气设备造成危害。

2 高层建筑对防雷的要求

高层建筑作为一种特殊且重要的建筑物，具有以下四个特点：首先是功能多，大部分高层建筑集居住、娱乐、商业及办公于一体；其次是配套设施较多，由于高层建筑的功能多，相应的配套设置也多，为了保证高标准和舒适的生活空间，常常要配备空调机房、制冷机房、生活及消防水泵房等设施；再次是人员密度高，高层建筑中居住着大量人员，在文化娱乐场所更甚；最后是保安要求高，由于高层建筑居住着大量的人员，拥有较多的贵重设备，因此要保证高度安全。以上这些特点决定了高层建筑防雷需要满足两方面的要求：首先是建筑物自身的安全可靠。在进行高层建筑防雷设计时，要做到安全可靠，保证防雷设备能够充分发挥作用；其次是防雷装置要尽可能的简单，以利于施工。通常情况下，高层建筑采用的是钢筋混凝土或钢结构，可以对这些结构进行充分利用，将其作为防雷装置的一部分，做到既安全又经济。

3 直击雷防护设计

3.1 直击雷防护

表1

防雷等级避雷带尺寸引下线间距滚球计算半径

一≤10×10m≤18m30m

二≤15×15m≤20m45m

三≤20×20m≤25m60m

表2

防雷类别避雷带尺寸引下线间距滚球计算半径

一≤5×5m≤12m30m

二≤10×10m≤18m45m

三≤20×20m≤25m60m

一般情况下，针对高层建筑的直击雷防护，采用的是避雷带（网）作为接闪器，也即是：依据防护等级，将尺寸合适的避雷带（网）安装在建筑物顶部四周容易遭受到雷击的地方。在实际操作中，由于建筑物上存在一些非金属设备，如用电器、冷却塔和空调散热器等，这些设备不在保护范围之内，需要另外安装避雷针进行相应的保护。在进行避雷针高度设计时，受限于屋面范围，不能单一地将屋面看成是滚球支撑面，此时可以采用作图法进行计算。表1给出了高层建筑直击雷防护装置和滚球计算半径；表2给出了直击雷防护设置及滚球计算半径。可以看出，相同类别和级别的避雷带尺寸、引下线间距、滚球计算半径是不同的，不能将两者混为一谈。

3.2 侧击雷防护

一级高层建筑和二级高层建筑的高度已经不适宜采用滚球计算半径，其侧面容易受到雷击，所以对于这两类建筑物的防雷设计要重点关注侧击雷的防护。上文已经指出，高层建筑一般采用的是钢筋混凝土结构，利用这些钢筋作为引下线是合理的选择。根据规范的规定，需要每间隔三层楼，将相对应的金属管道和钢筋柱子作为引下线进行等电位连接。对于30m以上的部位，钢构架、金属门窗和栏杆等要与引下线作等电位连接。

4 防雷接地合理设计

4.1 接闪带及接闪网

在敷设接闪带和接闪网时，要沿着屋顶的屋角、屋脊等容易遭受到雷击的部位进行敷设。通常情况下，进行高层建筑物的屋顶直击雷防护设计时，可以沿着屋顶周边外墙的外表面或者是屋檐边垂直面上敷设接闪带，将接闪网设置在屋顶的中间，另外，在经过伸缩时，应该安装相应的补偿连接装置。在屋面接闪器网格尺寸的设计上，要严格按照建筑物的防雷等级设置。如果采用暗敷，要控制好埋设的深度；依据设计经验，通常设定为天面水平层下30～50mm；要做在防水层上保温层下。如果埋设的过深，将无法取到良好的接闪效果。如果高层住宅的屋顶采用的是斜屋面瓦盖，布置接闪器时要注意屋檐、屋角等地方的接闪器不能采用暗敷。通常情况下，在高层建筑中，接闪器不能利用屋顶周边混凝土内的钢筋。

4.2 接闪杆

在新设计规范中，在高层建筑屋顶上安装接闪杆时，应该采用热镀锌圆钢或钢管，将接闪端制作成半球状，其弯曲半径在4.8～12.7mm之间。高层建筑时刻遭受自然界的空气、雨雪、太阳辐射等危害，因此，在设计接闪杆时要充分考虑这些因素对其荷载的影响，采用防腐蚀、抗氧化、高物理强度和耐高能量的材料，保证构件的牢固连接，减少损耗。此外，还要定期对接闪杆的安全可靠性进行检查，保证其有效性。高层建筑物上的接闪杆在引雷防护的同时还会产生一些负面效应；如：产生感应雷、增加遭受雷击的概率、出现地电位反击等，将会导致附近的电子设备受到破坏。因此，高层建筑物上要尽可能的少安装接闪杆。

4.3 金属屋面

在现代高层建筑中，为了实现美观的效果，很多外墙采用了玻璃幕墙或是金属。幕墙上的封口位于墙外侧，是屋顶周边的范畴，容易遭受到雷击。此外，幕墙与墙外侧之间的封顶金属板都是导体，具有较大的面积，可以将其作为接闪器加以利用。高层建筑要充分利用屋顶的金属板作为接闪器，此时应该满足：板之间连接要保证长久的电气贯通，金属板无绝缘被覆层。参考相关标准，高层建筑顶作为接闪器的铝板厚度应以2.5～3mm比较适宜。

5 结语

当下，随着城市化进程的不断加快，我国的高层建筑数量在急剧增加，这显然会增加建筑物遭受雷击的概率，防雷设计已经成为高层建筑设计的重要内容。此外，高层建筑中的电气设备越来越多，在防雷设计中也要充分考虑到这一点。本文探讨了雷击对高层建筑的破坏作用，重点探讨了高层建筑中电气设计的防雷方案。总之，加强高层建筑电气设备中的防雷设计十分有必要，电气设备人员应该积极学习国内外的设计经验，不断提高设计的安全可靠性和科学合理性。

参考文献

[1] 刘潇忆.浅谈高层建筑的防雷设计[J].中小企业管理与科技，2009，（3）.

[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）.

[3] 宋木泉，吴煌祥，林建生.防雷装置技术评价方法探索[J].大科技，2009，（8）.

[4] 王学良，刘学春，史雅静.武汉地区云地闪电特征及防护效率研究[J].气象科技，2010，38（6）.

[5] 刘俊.高层建筑直击雷防护设计应用探讨[J].工程建设与设计，2011，（4）.

作者简介：范玉山（1983-），男，河南南阳人，供职于重庆市设计院，研究方向：电气。

4.三级防雷建筑物设计施工中的问题 篇四

摘要：本文主要以《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为依据,结合检测工作实践,详细介绍如何充分应用设计图纸做好新建建筑物防雷装置隐蔽工程跟踪检测(施工过程检测)工作,在确保防雷装置隐蔽工程施工质量的同时节省检测成本的经验方法。

关键词：设计图纸;新建防雷装置;跟踪检测;

新建建筑物防雷装置设计基本上是利用建(构)筑物的自身的结构钢筋为主,包括接地装置、引下线、接闪器(暗敷)、均压环(网)、大格栅屏蔽、各种等电位连接接地端子板预留等。本文着重阐述如何针对新建建筑物防雷装置施工过程中的检测(即:隐蔽跟踪检测),因为土建施工过程直接影响防雷装置的质量,进而影响建(构)筑物的整体综合防雷性能,一旦隐蔽工程施工不符合设计或规范要求进入下一道工序施工,有些安全隐患后续检测也难以发现,特别是高层建筑如引下线缺失、未预留均压等电位连接端子板等诸多问题,即使发现也难以整,必将留下永久性的安全隐患,导致无法合格验收。因此,检测人员在防雷装置隐蔽工程施工检测前,首先需要仔细查阅工程设计图纸,从设计的角度了解建筑物的特点和防雷设计意图,准确把握基础层、中间层、关键层、转换层和天面层等防雷装置施工检测关键点,切实做好新建建筑物防雷装置施工过程中的检测,既能大大减少检测工作成本,又能确保防雷工程施工质量和防雷安全。

1查阅设计图纸目的

在新建防雷跟踪检测工作实践中,发现大多数施工、监理和检测人员都只看“屋面接闪器、引下线布置平面图”和“基础接地装置平面图”(电气施工图)两张防雷设计图纸,忽视查阅建筑、结构、设施等方面设计图纸,对新建建筑物的过程检测知其然而不知其所以然,仍然按照年检的方式去做跟踪检测,根本无法保证隐蔽工程施工质量。在新建防雷跟踪检测工作中,需要仔细查阅的设计图纸有结构施工图、建筑施工图、电气施工图、给排水和给暖通风施工图,以及地质勘探报告等资料,目的就是要在检测前对建筑的整体外形特征、建筑高度、电气设备和设施分布、综合布线、结构钢筋等关联防雷装置安全,或直接是防雷装置不可分割部分进行全面了解,以便确定检测重点部位和检测的项目,同时制定跟踪检测计划。

2结构施工图在防雷装置施工过程检测中的作用

2.1检查基础接地装置设计(施工)是否符合规范要求

对于利用基础内钢筋作接地装置情况,本人检测实践发现并不是所有基础内钢筋都能被利用作接地装置,如有些基础外侧与土壤接触的部分有防潮、防腐层,使得基础与四周外侧土壤隔离,此情况下仍机械的利用,其接地装置实际放电性可能会很差。当基础的外表面有其他类的防腐层且无桩基可利用时,宜在基础防腐层下面的混凝土垫层内敷设人工环形接地装置。[1]通过查阅基础平面图、大样图以及基础尽寸配筋表等设计图纸才能获得有关基础标高(即接地装置的埋深)和钢筋规格、是否有防腐层等信息,确定基础是否可以直接利用、是否需补加人工接地体等。

a.基础平面图、大样图以及基础尽寸配筋表。一般有地下室的建筑,在四周室外地坪以下部分都有防水层,有人工桩或灌注桩等的基础可以利用该基础作接地装置。对无桩基的满堂基础应考虑是否要在防水层外增加人工接地装置,每根引下线处均需外引预留接地连接端子,以便增加外引人工接地体。利用建筑物条形、板形和槽形基础内钢筋所包围的面积(长×宽)是否大于等于79m2,需考虑是否要增加人工接地装置。另外还需考虑是否要采取防跨步电压措施。

b.基础柱钢筋图。可提供柱定位、截面、钢筋(直径、数量)等信息,对照接闪器布置平面图,检查作引下线柱内钢筋规格、利用的钢筋数量和布置(间距、阳角位置等)是否符合规范要求。在引下线设置问题上,为防止跨步电压和雷电流流经引下线时的高电位反击,在条件允许时应尽可能地利用不少于10根及以上且从底层到屋面钢筋连续的结构柱,同时尽量避开人员出入口、重要的场所(室)等位置的结构柱,阳角位置结构柱应首先利用,而不能仅从规范规定的间距不大于12m、18m、25m要求机械地设计。

一些条形基础和独立基础等浅基础的地梁埋地深度小于0.5m的,其钢筋就不能计入接地装置。每根引下线在地面0.5m以下连接的桩、承台钢筋表面积总和是否大于等于4.24kc2/m2,即钢筋的材料规格、直径、数量等是否满足要求。

2.2检查引下线(柱)、均压环(圈梁)设计是否符合规范

a.各楼层的柱钢筋图。楼层的柱钢筋图能够清楚的反映从基础开始到顶层柱的定位、截面、钢筋规格和数量,以及梁钢筋布置等信息。通过各层之间柱位置、截面、钢筋直径、柱纵筋连续性等方面的比较,就可以选出最合适作引下线的结构柱。通过图纸查阅才能够确定检测关键层、转换层和重点部位。

b.各楼层的梁钢筋图。查阅各层梁配筋可以掌握均压环(网)、建筑大格栅屏蔽以及突出建筑外墙部分的钢筋布置情况,便于更好的检测和检查等电位连接端子板的设置(预留)、作引下线柱(梁)之间的过渡连接。特别是要注意复式、跃式和错层等部位的作引下线柱(梁)之间的过渡连接或引出屋面预留。

3建筑施工图在防雷装置施工过程检测中的作用

多年的检测工作实践发现,建筑物外墙突出物和金属物(装饰、钢挂、广告、设备)等,以及建筑内部电气设备、金属物等电位连接和屏蔽措施等方面的防雷设计较为薄弱,甚至无设计。一些从事防雷检测的技术人员仅关注各楼层结构柱钢筋(引下线)的纵向连接情况检测,往往也忽视外墙(特别是高层建筑)突出物和金属物的防雷装置预留连接板方面,以及内部预留连接板和大格栅屏蔽措施的检测,或是不知该阶段需要检测的项目,防雷安全隐患十分突出。因此,检测人员应充分了解建筑施工图,查找设计缺陷,优化设计方案,同时落实到施工当中,确保中间各楼层部分的防雷安全。

(1)建筑正(背、侧)立面图、剖面图。对照电气图中的接闪器布置图,检查突出建筑外墙部分的`管道、窗檐、露台雨蓬、屋角、空调板等是否需要安装接闪器,以及外墙装饰是否需做等电位连接等方面情况。

一方面根据立面标高计算屋面接闪器是否能够保护建外墙的突出物,另一方面根据外墙装饰判断是否有钢挂或其他钢构架等金属物,以确定是否要配合土建施工做好防雷装置连接导体(接闪器、引下线)的预留。

(2)各楼层平面图。检查配发电室、消防给水泵房、监控室、信息系统机房、电梯机房、管道井等功能间,以及屋面空调机组、太阳能发电、风机、消防、管道等设施是否就近设置接地连接端子板。

引下线一般应尽可能的避开重要设备和人员活动密集的部位。可根据设计图纸中的功能间布置,大致判断各功能间设备的重要性和人员密集程度,在不影响设备正常运行和人员安全的情况下,优化指导选择合适的结构柱作引下线。

4电气施工图在防雷装置施工过程检测中的作用

(1)接闪器引下线平面图和接地装置平面图。这两张图的作用这里就不再多介绍,检测人员基本上都会查阅。

(2)强(弱)电施工图。涉及防雷方面的图纸主要包括高、低压配电系统图、低压配电柜(箱)系统图,通过系统图可非常直观地理解电气线路的走向,电涌保护的安装级数,系统制式等项目。由于电气设备大都要求等电位连接接地,因此,检测人员可根据规范要求和实际需要及时指导施工人员预留等电位连接端子板。

(3)在综合布线方面,应注意防止雷电流流经引下线(结构柱钢筋)时对附近线路产生的雷电反击,从设计图纸中可查阅得到电气线路与引下线之间的间隔距离、布设方式,通过《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010公式Sa≥0.06kclx计算(第二类),如果不满足要求则应改变引下线的位置,或改变电气线路的布设路径,同时还应注意环路感应电压问题。

5采暖通风和水施图在防雷装置施工过程检测中的作用

查阅暖通和水施图,就能够指导施工人员在需做等电位连接的位置(如:进出建筑物处,地下室或底层、顶层,管道两端等部位)就近预留等电位连接端子板,以便以后安装管道时及时做等电位连接。

6地质勘探报告在防雷装置施工过程检测中的作用

目前在南方一些中小城市的建设用地中,许多来自于挖山平整得到,就不可避免的有些建筑的基础在岩石上或四周是回填的碎石。因此对提高防雷接地性能来说是十分不利的,这就有必要及时查阅地质勘探资料了解基础周围的土壤性状,以便及时指导施工人员采取如外引接地体或施放降阻剂或换土等措施,对于不做地质勘探的建设工程只能现场勘察视情况采取对应措施。

如果遇土壤电阻率大的情况,接地电阻难以达到设计值或规范规定的特定值时,可按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.2.4条、第4.3.6条、第4.4.6条和第4.5.6条规定要求优化设计,以保证接地装置的接地性能。

7总结

总之,对新建建筑物的防雷装置检测(施工)人员来说,涉及防雷的图纸不仅是电气施工图,还应认真仔细查阅包括结构、建筑、设施等设计图纸和地质勘探报告以及其他相关资料,对该建筑物所在的地理环境和建筑结构(外形、层次)、可利用作防雷装置的结构钢筋、内部设备及管线布置都有了解,才能更好地利用建筑结构内的钢筋,进而确定检测关键层、转换层和重点部位,制定检测计划,确保防雷装置各环节的施工质量。

参考文献

[1]林维勇,黄友根,焦兴学,等.(GB50057-2010)建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社,2011.

5.三级防雷建筑物设计施工中的问题 篇五

中国商事登记网 2008-12-02

北京市建设委员会

北京市建设委员会关于加强对

建筑施工企业自聘三级项目经理监督检查的通知

京建科教〔2007〕506号

各区、县建委，各企业集团、总公司，各有关单位：

为确保建筑施工企业自聘三级项目经理符合标准要求，依据建设部《关于建筑施工企业项目经理资质管理制度向建造师执业资格制度过渡有关问题的通知》（建市〔2003〕86号）及北京市建委《关于转发〈关于建筑业企业项目经理资质管理制度向建造师执业资格过渡有关问题的通知〉的通知》（京建经〔2003〕237号）的有关规定，我委决定加强对建筑施工企业自聘三级项目经理的监督检查工作。具体要求通知如下：

一、首次申请建筑总承包、专业承包三级资质时，自聘三级项目经理的，应当向工商注册地区（县）建委提交《自聘三级资格项目经理核查登记表》（见附件1，以下简称《登记表》），其中所填的个人工程业绩需由原聘用企业确认。

二、原有三级资质建筑施工企业在更换三级项目经理或增项时采取自聘三级项目经理方式的，按上述规定办理。

三、区（县）建委应当对企业提交的《登记表》按《北京市施工企业项目经理资质评定实施细则》三级标准认真核查，确认合格后记入企业项目经理数量标准。同时将《三级项目经理资格核查合格人员汇

总表》（见附件2，以下简称《汇总表》）、《登记表》连同企业聘书和个人证明材料（身份证复印件、职称复印件、工程业绩复印件）一并报市建委执业资格注册中心备案。核查不合格的，由企业重新聘任合格人员担任三级项目经理。

附件：1．自聘三级资格项目经理核查登记表（略）

6.三级防雷建筑物设计施工中的问题 篇六

关键词：防雷分类,风险评估,接闪器,保护范围

引言

防雷技术在不断的更新发展, 防雷设计理念也在不断创新, 防雷设计规范的要求是明确的, 可是对防雷规范的理解, 设计人员和审核人员却存在着不同的见解, 往往会造成同一种类型的建设项目防雷设计存在的实质性的差异, 难免会造成设计上的错误或者设计不到位的情况。而防雷分类、接闪器保护范围又是防雷设计审核过程中经常遇到的问题。下面就从建筑物防雷分类、接闪器保护范围的计算两个方面分析建筑物防雷设计审核中存在的一些问题。

1、防雷分类

1.1 防雷分类界限不是很明确

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94 (2000年版) 的要求, 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果分为三类。第2.0.3条第八款, 预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物, 第九款预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物, 应划为第二类防雷建筑物。第2.0.4条第二、三款, 预计雷击次数大于或等于0.012次/a, 且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。预计雷击次数大于或等于0.06次/a, 且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物, 应划为第三类防雷建筑物。

例如:温州一幢18层的普通商住楼长度L为45m, 宽度w为45m, 高度H为61m, Td=51.3, 校正系数k=1.5, N=kNgAe, , 计算得该建筑物年预计雷击次数N为0.27次/a, 如果校正系数取1的情况下, 相当于一幢30层的普通商住楼长、宽为45m, 高度为90m的情况下, 计算建筑物年预计雷击次数N为0.20次/a, 以上两种情况计算结果均大于0.06次/a小于0.3次/a, 因此在这些建筑物的防雷分类上有些设计人员将其定为第二类防雷建筑物, 有些设计人员定为第三类防雷建筑物, GB50057-94对部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物和住宅、办公楼等一般性民用建筑物的界限模糊。此外, 有些设计则是不考虑N值, 只要是高层建筑物就按第二类防雷建筑物进行设计, 这明显是一种防雷设计上的浪费, 不经济合理;而有的则认为低层的建筑物, 不管其使用性质和重要性, 都不做防雷设计, 同样也存在一些防雷设计的先天不足。

1.2 风险评估可协助图纸审核人员确定防雷类别

GB50057-94的年预计雷击次数只考虑建筑物的风险, 并未考虑线路和服务设施的风险, 并且风险评估规范Td可以取年平均雷暴日, 也可以从雷暴分布图中取得, 一个地区的雷暴强度分布也存在着差别, 闪电的分布和强度均不相同, 以下是雷击风险评估所用到的一些计算式:

其中, RA为雷击建筑物生物伤害风险分量, RB为雷击建筑物建筑物的物理损害风险分量, RU为雷击相连的服务设施生物伤害风险分量, RV为雷击相边的服务设施建筑物遭受的物理损害风险分理, ND为建筑物的雷击次数, NDa为附近建筑物的雷击次数, NL为雷击服务设施的年平均雷击次数, Ng为雷击大地密度 (次) 。注:仅对于具有爆炸危险的建筑物或医院或其他内部系统的失效马上会危及人员生命的建筑物。

上述公式表明决定R1的因子与Ng有很大的关系, 并且考虑了服务设施的年平均雷击次数, 因此通过风险评估可以确定建筑物的建筑物人员风险R1计算出防雷效率E=1-RT/R, R是风险, RT是允许的风险, 依据评估规范要求, 当E>0.98时, 定为A级, 当0.90<E≤0.98时, 定为B级;当0.80<E≤0.90时, 定为C级;当E≤0.80时, 定为D级, 依据《浙江省雷击风险评估规范》当防雷效率E为A级、B级的建筑物为第二类防雷建筑物, C级和D级时为第三类防雷建筑物, 从而解决了防雷设计审核过程中存在防雷分类上的争议。

2、接闪器保护范围

2.1 裙房不设避雷带

在建筑物防雷设计审核过程中经常会发现设置塔楼的建筑物裙房不设避雷带, 假设一幢二类防雷建筑物高度H=150m, 裙房高度为10m, 裙房宽度为30m, 如图1所示, 在计算接闪器滚球保护半径时, 一些设计人员往往会忽视第二类防雷建筑物滚球半径hr最大为45m, 即接闪器在hx高度的xx’平面上和在地面上的保护半径计算式中:

其中, 当接闪器的高度h大于hr时, h要用hr代入, 而不能用150m代入, 这说明二类建筑物不是越高保护范围越大, 由已知条件求得rx=16.72m, r0=45m, 也就是说该建筑物在hx高度上的保护半径为16.72m, 在地面的滚球保护半径最大值为45m。图1中所示的避雷针的保护范围保护不到30m宽的裙房, 因此裙房需增设避雷带或避雷网才能满足规范的要求。

2.2 暗敷避雷带加短针保护

在温州市的防雷设计审核过程中曾有甲级建筑设计院提出来在一座检察院办公大楼, 楼顶女儿墙高度为1.2m, 女儿墙顶面宽0.8m, 女儿墙顶面中间位置设置两支0.5m高的避雷短针, 间隔5m, 屋面设置避雷网格, 网格大小不大于10m×10m。其依据为双支等高避雷针的保护范围的计算, 将楼面视为+0.00m, 其计算式如下:h=1.2m+0.5m=1.7m, 女儿墙高hx=1.2m, D=5m。根据公式:

取x=0, 则最低保护高度hx=1.63m, 以hx作为假想避雷针, 则在女儿墙顶面的保护半径rx=1.64m, 远远大于0.4m, 可以保护的到女儿墙。可是GB50057-94附录四滚球法确定接闪器的保护范围, 第7条规定可以将位于建筑物上的接地金属物、其它接闪器视为地面。当接闪器在“地面上保护范围的截面”的外周线触及接地金属物、其它接闪器时, 各图的保护范围均适用于这些接闪器;当接地金属物、其它接闪器是处在外周线之内且位于被保护部位的边沿时, 应按以下方法确定所需断面的保护范围:

以A、B为圆心, hr为半径作弧线相交于0点;

以O为圆心, h为半径作弧线AB, 弧线AB就是保护范围的上边线如图2所示:

注:当接闪器在“地面保护范围的截面”的外周触及的是屋面时, 各图的保护范围仍有效, 但外周线触及的屋面及外部得不到保护, 内部得到保护。

也就是说GB50057-94是规定可以将做避雷网格的屋面作为地面看待, 用双针等高避雷针计算50cm避雷短针的保护范围, 但这仅是对女儿墙靠屋面侧的保护, 内部可以将屋面虚拟为地面, 可女儿墙外侧则是要外加沿长线才能完全满足GB50057-94中规定的虚拟地面的要求, 因此在建筑物防雷设计审核过程中, 笔者认为接闪器保护范围的外侧滚球法不能同接闪器内侧同等适用, 而这样设置暗敷避雷带加短针的形式也没有做明敷的效果好, 而且设置暗敷避雷带是有条件限制的, 尽管GB50057-94也没有提出不能设置暗敷避雷带, 但是应该对建筑物周围的环境进行检查, 能承受遇雷击时混凝土碎块坠落造成事故的风险, 才允许暗敷。而2008年10月1日实施的《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T 21431-2008第5.2.2.8条规定高层建筑物不得设置暗敷避雷带, 低层或多层不宜设置暗敷避雷带。

3、结束语

防雷设计审核过程中存在的困惑远远不止这些, 但对防雷设计审核人员来说必须把握防雷的宗旨, 深入学习和理解规范的内涵, 减少和避免防雷设计中存在的不足和浪费, 真正做到安全可靠, 技术先进, 经济合理。

参考文献

[1]机械工业部.GB50057-94建筑物防雷设计规范.北京:中国计划出版社.2000

[2]中国气象局.GB/T21431-2008建筑物防雷装置检测技术规范.北京:中国标准出版社.2008

[3]中国建筑标准设计研究院.GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社.2004

[4]浙江省气象局.浙江省雷击风险评估规范[S].2007

7.三级防雷建筑物设计施工中的问题 篇七

关键词：接地系统,防雷装置,电气施工,等电位联结

1 接地系统及施工中应注意的问题

1) 把电气设备与接地装置做良好的电气连接称为接地。高层建筑的电气接地系统包含防雷接地、电气设备保护及变压器中性点接地、电气设备工作接地三方面。电气设计中有独立接地系统和统一接地系统两种方法。由于独立接地系统中各系统需独立地建立接地网, 且各接地网之间要求有足够的距离以避免出现干扰。试验证明, 当使用单根接地极时, 距接地极20 m处才能看成零电位。对于现代高层建筑, 结构复杂, 占地面积小, 要将各接地系统真正分开在实际设计和施工中是较难做到的。因此, 高层建筑通常采用防雷接地、工作接地和保护接地共用接地装置的统一接地系统。高层建筑弱电系统的工作接地与其它各系统共用接地装置应注意抗干扰处理, 接地导线敷设时要注意屏蔽和隔离处理。因此, 弱电系统的工作接地可采用绝缘单芯电缆穿塑料管暗敷引下, 接地线直接与接地装置连接实现单点接地, 避免外界电磁场对弱电设备的干扰。

2) 现代高层建筑大多为智能建筑, 设有通讯等电子和数据处理设备, 对供电系统要求较高;建筑物中一般附有10/0.4/0.23KV的高低压变电室, 用户设备的接地及变压器中性点的接地都共用建筑物的基础接地装置。因此, 其低压配电系统通常采用TN-S系统。当线路发生接地故障时, PE线上带有高电压, 由于PE线是连通的, 在规定的时限内未能切除故障回路时存在故障电压蔓延的情况, 给用户造成危险施工中应特别重视PE线在安全中的作用。

3) 接地系统施工技术中应注意的问题:

①施工中应注意PE线与N线严格区别, 不能混接。由于施工人员技术水平不高及责任心不强, 将PE线和N线混接, PE线流过工作电流, 当负荷较大或接地电阻较大时, PE线中产生的压降也较大, 整个建筑物用电设备的金属外壳会同样带上危险电压, 造成事故。特别在用户装修时, 由于无完整施工图纸、导线的使用混乱, 经常发生PE线与N线混接的情况。所以, 首先一定要保证PE线与接地极可靠连接;其次, PE线应严格按规范采用黄绿相间的塑料铜芯线以防混接。

②应做好PE干线的等电位联结。建筑物每层强电竖井内预埋接地钢板与竖井内的PE干线相连, 同时与柱内或剪力墙内作为引下线的两根主筋做电气连通, 作为PE干线的等电位连接。电气竖井内PE干线采用镀锌扁钢时, 可以刷黄绿相间的油漆加以标识, 同时也提高观感效果。

③当采用Ⅰ类灯具和灯具距地面高度小于2.4 m时, 灯具的可接近裸露导体必须接地 (PE) , 并应有专用接地螺栓, 且有标识。有的设计深度不够, 对装高低于2.4 m的灯具如壁灯、诱导灯、出口指示灯、吊顶灯等未配出PE线或仅在设计说明中提及, 导致楼层走道装饰吊顶高度不足2.4 m时, 吊顶内灯具未作接地, 留下安全隐患。对此, 施工队伍在图纸会审时或者在配管穿线时要认真核对装饰吊顶的标高, 及时向建设单位和设计人员提出问题并加以解决。

④要重视各专业系统在接地施工中的协调配合和施工工序的交接手续。现代高层建筑结构复杂、专业齐全, 包括电气、综合布线、电梯、消防报警等系统, 这些系统的接地都有其严格的要求。由于建设单位往往把这些系统分包给不同的专业队伍, 造成各专业在接地系统施工中脱节和遗漏, 给工程安全留下隐患。并且应加强接地电阻的测试记录以及接地系统的验收工作, 确保全面和可靠地接地。

2 防雷装置及施工中应注意的问题

国际电工委员会标准 (IEC1024) 和国家标准 (GB50057-94) 中将建筑物的防雷系统分为外部防雷和内部防雷两个部分。外部防雷措施包括接闪器 (避雷针、网、带) 、引下线和接地装置等;内部防雷措施包括屏蔽隔离、等电位联结、合理布线和过电压保护等。高层建筑的防雷必须将外部防雷和内部防雷作为整体综合考虑采取措施。接地装置是由接地体和接地线组成。接地体的选择首先考虑利用与大地有可靠连接的自然接地体。高层建筑一般利用桩基主筋作接地极, 并与钢筋混凝土基础梁主筋连成闭合的环形接地网。防雷安装施工中应注意的问题:

1) 现代智能建筑内有多个弱电系统, 对接地电阻的要求较高, 要求≤0.5 Ω~1 Ω。有的建筑所处的位置地质条件较为恶劣, 达不到设计要求的接地电阻值时则应围绕建筑物加设闭合环状的人工接地体, 同时在接地体的周围回填低电阻率的土壤或采取其它降阻措施。

2) 采用导电性高、耐腐蚀的新型材料作接地体。钢材埋入土壤中易受氧化腐蚀, 使用年限短, 因此接地体应采用经热镀锌等防腐蚀处理的钢材或其它防腐接地材料, 如铜、铝等有色金属复合接地材料或导电性、稳定性较好的非金属接地材料。其中, 石墨接地体耐高温、化学稳定性好、导电及导热性高, 它的降阻效果和同一尺寸的钢材接地体相同, 完全可以取代钢材接地体, 从而可以大量节约钢材或有色金属。

3) 避雷带是沿建筑物易受雷击的突出部位 (如屋檐、女儿墙等处) 装设的带形导体, 其作用是接受雷电流, 设计常采用镀锌圆钢。有的工程为美观把镀锌圆钢避雷带改为不锈钢管, 应严格根据《建筑防雷设计规范》的要求采用管壁厚度≥2.5 mm的不锈钢管, 对接部位应跨接处理以保证不锈钢管作为避雷带的接闪雷电流的能力。

4) 建筑物采用屋面避雷带 (网) 、利用建筑物柱和剪力墙内竖向钢筋作引下线及接地装置三部分联结成一个整体的钢筋大网笼就构成一个笼形避雷网, 较好地取得均压和屏蔽的防雷效果。

现代高层建筑外墙采用铝合金幕墙装饰后, 铝合金幕墙在自身形成连贯的电气通路的同时应与主体结构的防雷装置可靠地连接, 使两部分形成一个防雷整体共同保护幕墙和建筑物免遭雷电侵袭。幕墙和电气专业施工队伍应加强连接点处的工序交接, 及时做好连接点处接地电阻的测试和记录。

5) 实际设计和施工中常忽视屋面配电箱采取防止雷电波侵入的措施, 应于配电箱出线端处加装浪涌过电压保护器。

3 等电位联结及设计与施工中应注意的问题

1) 建筑物的等电位联结分为总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。总等电位联结作用于全建筑物, 在一定程度上可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。局部等电位联结是在一局部场所范围内将各可导电部分连通。

2) 等电位联结的设计和施工中应注意的问题:

①总等电位联结和局部等电位联结设计深度不够, 仅在设计说明中标注“进行等电位联结”或“参考标准图集02D501-2”, 造成施工和验收依据不足, 随意施工。设计时应画出等电位联结系统图并标注由等电位箱引出的等电位联结线的根数、使用材料的名称和规格;其次, 应在平面图中标注等电位箱的位置, 以及由等电位箱至配电箱PE端子、各种金属管道、建筑物钢筋网等联结线的联结部位和敷设方式, 为施工和验收提供明确的依据。施工单位对设计深度不够的问题应在图纸会审时提出, 加以明确。

②根据标准图集02D501-2第13页要求应在电源进线处设总等电位端子, 进出建筑物的金属管道与总等电位箱的联结采用-4034镀锌扁钢暗埋敷设。对于高层和大型建筑, 进出建筑物的金属管道数量多且离配电装置较远, 全部采用镀锌扁钢联结的话有一定的施工难度, 而且加大工程的成本投入。由于高层建筑基础接地设计一般都要求基础梁主筋焊接成闭合环形通路, 完全可以替代镀锌扁钢进行联结, 可在金属管道进出建筑物的就近位置从基础接地装置预埋引出线及等电位端子与金属管道联结, 这样既可达到等电位效果, 又省工省料, 节约工程成本。

③对于计算机房、电脑控制的电梯装置等, 可在机房内设置局部等电位联结板, 通过引下线与基础接地及本装置配电箱的PE线相连, 使各种接地有同一基础点, 避免干扰信号引入, 并就近与钢筋网相连, 同时消除雷击和雷击电流的危险。

④高层建筑屋面设备布置较多, 如景观泛光灯、冷却塔、正压风机、航空障碍灯等, 这些设备从配电箱引出的线路所穿钢管的一端与配电箱外壳相连, 另一端与用点设备外壳保护罩相连, 并应就近与屋顶避雷带 (网) 、引下线相连以防止雷电波侵入。钢管采用丝扣连接或因连接设备而中间断开时应采用镀锌抱箍及不小于6 mm2的黄绿双色铜芯导线进行跨接。注意抱箍连接处不应刷管道面漆以保证接触良好。

⑤现时卫生间给水管广泛采用PP-R、PVC等塑料管, 排水管采用UPVC管, 因塑料管不是可导电物质, 不传电位, 所以塑料给排水管不需作局部等电位联结。此时局部等电位联结应考虑的是卫生间地面钢筋网、混凝土墙内钢筋网及热水器插座等引入PE线的插座。由于设计深度不够及施工人员对图集、标准理解不透等原因, 卫生间内带PE柱插座的局部等电位联结常常被忽视, 应予以重视。

⑥图集要求“地面内钢筋网及混凝土墙内钢筋网宜与等电位联结线连通”。有同行认为地面钢筋网应按0.6M间距在钢筋网交叉点点焊, 有的甚至要求采用圆钢以6倍直径长焊接。本人认为这是没有必要的。图集中并未要求钢筋网必须要焊接, 研究试验证明如果采用土建施工的绑扎法连接, 钢筋网至少每三点绑扎点就能形成导电性连接, 实际上混凝土内的钢筋网是能保证电气连通的。局部等电位端子可采用圆钢或扁钢与地面内钢筋网可靠连接并利用圈梁钢筋与引下线焊通。

⑦建设单位特别是商品房开发商常把卫生间给排水支管、插座及洁具安装交由用户自理, 局部等电位联结只预埋等电位箱, 由于用户专业知识的缺乏, 在二次装修时没有再进行等电位联结施工, 给安全留下隐患。施工单位在竣工验收时应与建设单位办好交接手续, 明确责任。

4 结语

8.三级防雷建筑物设计施工中的问题 篇八

建筑物是人们进行活动的主要场所, 建筑物当中较高的电气化水平为建筑物功能的完善打下了坚实的基础。然而电气化程度的不断提高为人们带来了新的难题, 我们不得不面对雷电这种自然灾害所带来的巨大危险, 所以说强化电气安装当中的防雷接地工作在现阶段实在是迫在眉睫。

1 建筑电气安装中的防雷接地施工技术介绍

1.1 工作原理和重要性

接地装置是建筑电气安装防雷接地施工过程当中一个不可或缺的部分, 因为不管多么强大的防雷设施都需要经过接地装置工作, 另一个角度来说, 接地装置能够较好地把强大的电流引入大地当中, 以免出现建筑物或人身安全出现问题。接地装置的主要工作性质就是把建筑物接闪器和电力电子系统已经感应到的雷电或将要感应到的雷电, 通过一定的物理原理, 并借助相关工具的力量, 把雷电带来的能量最终释放到大地当中。

雷电是人类无法阻挡的一种自然灾害, 它每年都会给我国造成严重的人员伤亡和财产损失, 凭借人类现有的力量, 我们不能够控制强大的雷电, 只能借助现代化的手段将雷电带来的损失降到最低。现如今我国的经济发展日益繁荣, 城市化进程也在不断加快, 这使得人口密度和经济密度达到了空前的局面。与此同时, 人类对自然环境的破坏带来一定的不良影响, 使得极端雷电天气频频发生。在这种背景之下, 如果我们不充分做好建筑电气安装中的防雷接地工作, 就会将损失不断扩大, 最终威胁到整个社会。

1.2 防雷接地工作当中常见的问题

尽管建筑电气安装过程当中的防雷接地工作很重要, 但是在我国建筑施工过程当中, 相关施工人员并没有充分重视到这个问题, 对此笔者总结了几点常见问题:避雷带的形状不符合标准, 没有为外接线留出一定的位置, 使得引下点之间存在的距离过于偏大。并且有的时候, 还会出现细微处焊接纰漏的情况;在接地的时候, 没有充分注意起深度的问题, 使得避雷装置不能发挥本身的功能;插座家底线安装存在问题, 经常会出现相互串联的情况。

2 建筑电气安装中防雷接地施工的正确流程

2.1 施工前的准备工作

2.1.1 外部条件

一般来说, 防雷装置的接地方式可以分为两种, 一种是人工接地体, 另一种是把地板钢筋和深基础为接地体。如果采用前一种接地方式, 就务必要在施工前做好场地清理工作, 这样做是为了给接地工作提供足够的环境空间;如果用后一种接地方式, 要注意到连接处是否科学合理。在外部条件这一方面, 不仅仅要注意接地体的安装, 其他相关线路的分配和安装当中也应注意起来, 为施工时期的人工操作创造一个安全可靠的工作环境。

2.1.2 熟悉各环节的安装规定

对于防雷接地工作, 我国推出过很多相关的规定, 在施工的时候一定要仔细了解各环节的安装规定将风险降到最低。譬如说, 在安装铅包钢的接地线时, 接地线和铅包钢接地极和设备与铅包钢接地都一定要使用专门的连接头, 不可以为了节约成本而使用其他材料来替代。除此之外, 如果接地工作在防爆区进行, 就务必要在合适的位置安装一个放松装置, 并且安装接地线之前, 相关技术人员一定要勘察现场然后再接地端抹上导电膏, 这样做是为了最大程度上保障并完善工作完成之后的实际测量和数据记录。

2.1.3 做好安全防护工作

安全防护工作的开展主要是为了最大程度上保证施工质量和施工人员的人身安全, 对此一定要按照相关的安全规定, 派有经验的专业人员进行现场的检查和监督工作。当然, 施工人员自身也要加强保护, 建筑单位可以在适当的时候对施工人员开展安全教育, 将保护措施发挥到最大化。具体的防护工作包括多个方面, 譬如说施工人员在进行工作的时候务必要戴好安全帽, 如果需要进行高空作业, 要事先检查安全绳是否安全可靠, 并随身配备好有效的灭火装备, 一旦在作业时发生火灾, 就可以做出及时的应对。对于建筑施工中出现的垃圾, 一定要做出及时的处理, 尤其是人为造成的高空垃圾, 因为垃圾的存在会在很大程度上增加意外事故的风险。

2.2 施工中的技术措施

2.2.1 接地方法

防雷接地工作要在具体测量的前提之下方可得以进行, 并且要参考相关的规范标准, 如果实际的测量结果和规范标准有一定的差别, 那么就要通过增加人工接地极来进行补救。在搭接圆钢和底钢板的过程当中, 要保证二者当中钢筋长度和直径的合理性, 通常情况下, 搭接钢筋的长度应当比地板钢筋的直径, 具体数据还要根据施工环境来确定。焊接的时候一定要使得缝隙达到饱和的程度, 除了饱和之外, 其他的情形均属于不合格的。

2.2.2 防雷引下线的施工

对于防雷引下线的施工, 首先要仔细地查看事前的设计图纸, 切不可以完全根据工作人员的感觉和经验来进行作业。一般来说, 设计图纸当中对于防雷引下线的设计都会有相关的标注, 并会对防雷引下点做好强调, 具体的施工过程当中务必要按照这些标注来工作, 值得注意的是, 在这一环节要做好地下结构柱钢筋的绑定, 如果出现纰漏将会造成不良的影响, 将施工质量大打折扣。在进行接地极和入户处的连接工作时, 一定要通过有效的手段保证设备不存在外露的情况, 也要最大程度上避免出现导电部位。

3 结语

总的来说, 想要最大程度上提高建筑施工的质量, 就要充分注重起建筑电气安装中的防雷接地工作。防雷接地工作是一项系统性工程, 所涉及的要素有很多, 要保障这个环节的质量首先要做好外围的准备工作, 每一个细节都需要相关人员的仔细对待。除此之外, 国家相关部门还应当为建筑行业提供相应的政策支持和技术指导, 推动这项工作的有效进行, 进而最大程度上保证居民的安全。

摘要：伴随着经济技术的迅猛发展, 建筑工程行业的地位日趋重要起来, 而建筑电气安装是保证建筑物正常投入使用的必不可少的一个组成部分, 在电气安装过程当中, 要着重强调安全性、可靠性和可维修性, 想要保证这些性能就必须做好防雷接地施工工作。本文针对这个问题展开讨论, 并结合我国建筑行业现有状况展开深入探讨, 希望能在一定程度上推动建筑行业的发展。

关键词：建筑电气,防雷接地,安装技术

参考文献

9.建筑物防雷检测常见问题浅析 篇九

防雷检测是一项复杂、技术性要求较高的系统性工作,检测结论的权威性、公正性使判定结论更为严谨,每个防雷检测子项的合格与否影响整体工程项目的验收结论。由于设计、施工、检测方法等多方面原因,建筑物在防雷竣工检测过程中往往会存在许多问题,例如一些业主为了建筑外立面造型美观将高层屋面接闪带明装改成暗装,超滚球半径接闪器设置不全,防雷检测人员对工频接地电阻与冲击接地电阻概念混淆致使结论判定错误等。以上问题的出现有主观和客观两方面的原因,加大了工程项目整改难度,影响项目建设进度,增加建设成本。为确保建筑物防雷装置竣工检测能顺利通过,体现检测报告的公正性、权威性、科学性,应做到:1)防雷设计人员应严格按规范要求设计,从源头上避免因设计错误造成的不足。2)施工人员应结合现场实际情况仔细对比规范与设计图纸存在的差异,防雷隐蔽工程实施过程中发现问题应及时反馈给设计单位和业主,共同商榷经济、合理的解决方案。3)防雷检测人员应具备较高的业务素质和技能,检测过程中要认真执行规范,真正领悟规范本意,检测数据结果要经过不断推敲和精确计算,检测结论判定应有据可依,保证检测工作的质量。本文就接闪器暗敷与明敷、超滚球半径的高层建筑物不同标高处女儿墙接闪器的设置以及工频接地电阻与冲击接地电阻换算等防雷检测过程中常见的问题进行分析、讨论,并提出有效的解决办法,供防雷相关专业人员参考。

1 接闪器暗敷与明敷的问题

接闪器暗敷与明敷的问题一直是业内争论的焦点,有些设计人员认为建筑物遭受雷击是一个小概率事件,为了方便施工,多层建筑物设暗敷接闪带,很多业主更是为了建筑物外立面的艺术造型,要求将接闪器明敷改成暗敷,使防雷竣工检测时整改难度加大,建设成本提高,影响工程建设进度。

1.1国家规范对接闪器暗敷与明敷的相关规定

目前GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》(以下简称“《雷规》”)[1]、GB/T 21431-2015《建筑物防雷装置检测技术规范》(以下简称“《检规》”)[2]、GB 50601-2010《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》(以下简称“《验规》”)[3]均对接闪器的暗敷与明敷做出了明确的规定。

《雷规》第4.3.5条第1款:“本规范第3.0.3第2-4款、第9款、第10款的建筑物,当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水和混凝土层允许不保护时,宜利用屋顶钢筋网作为接闪器;本规范第3.0.3第2-4款、第9款、第10款的建筑物为多层建筑物,且周围很少有人停留时,宜利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器”。第4.4.5条:“当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水和混凝土层允许不保护时,宜利用屋顶钢筋网作为接闪器,以及当建筑物为多层建筑物,其女儿墙压顶板内或檐口内有钢筋且除保安人员巡逻外通常无人停留时,宜利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器”。

《检规》第5.2.2.8条:“当低层或多层建筑物利用屋顶女儿墙内、防水层内或保温层内的钢筋作暗敷接闪器时,要对该建筑物周围的环境进行检查,防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患。除低层和多层建筑物外,其他建筑物不应利用女儿墙内钢筋作为暗敷接闪器”。

《验规》第6.1.1条第3款“位于建筑物顶部的接闪导线可按工程设计文件要求暗敷在混凝土女儿墙或混凝土屋面内。当采用暗敷时,用于接闪导线的钢筋施工应符合国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204中的规定。高层建筑物的接闪器采取明敷方法。在多雷区,宜在屋面拐角处安装短接闪杆”。第6.2.1条“暗敷在建筑物混凝土中的接闪导线,在主筋绑扎或认定主筋进行焊接,并做好标志后,应按设计要求施工,并应经检查确认隐蔽工程验收记录后再支模或浇捣混凝土”。

笔者认为,高层建筑物的接闪器应采用明敷方式,主要是考虑到若采用暗敷方式,雷击时可能将接闪器外边的砖、石、水泥块击落,坠落到地面发生事故;处于人员密集区域的多层建筑物也不宜采用暗敷方式,当建筑物周围没有或很少有人停留时可考虑设暗敷接闪器。

2 超滚球半径的高层建筑物不同标高处女儿墙接闪器的设置

实际检测过程中,经常发现超滚球半径的高层建筑物在有局部屋面的女儿墙处均有设置接闪带,但对于一些相对高度与宽度在1m左右的结构造型上会存在接闪带设置不全的情况,有些项目接闪带只设在最高处(如图1所示),有些则只设在最外围的结构造型上。

《雷规》中第一类、二类、三类防雷建筑物的滚球半径分别为30m、45m、60m,当在最高处设接闪带时,由于建筑物高度已经超过滚球半径,球体下落时的外周线触及的只能是地面,而不是其他任何的接地金属物、接闪器。根据《雷规》第4.3.9、4.4.8条第1款:“对水平突出外墙的物体,当滚球半径45、60m球体从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”。当只在结构造型上设置接闪带时,根据雷电的活动规律,一般来说建筑物的最高点受雷击的概率较大,高层建筑女儿墙混凝土块受雷击坠落产生的危害及风险较大且不符合《雷规》第4.5.7条第2款的相关规定:“不处在接闪器保护范围的非导电性屋顶物体,当它没有突出由接闪器形成的平面0.5m以上时,可不要求附加增设接闪器的保护措施”。

笔者认为,超滚球半径的建筑物存在不同标高的结构造型时,女儿墙和结构造型应各设一道接闪带,且接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上(或垂直面外);对于泡沫结构造型,即使受雷击坠落也不会造成人员伤亡和其他损失,且顶一层女儿墙已设接闪器的低一层处可不另加设接闪器。建议相关规范要考虑一些特殊情况的处理,如一味教条式地套用规范,则会给实际工作带来很大的困难,毕竟有些实际情况根本无法按规范要求去实施。

3 工频接地电阻与冲击接地电阻换算

工频接地电阻与冲击接地电阻换算存在以下三个方面的问题:(1)防雷检测人员不了解接地电阻的概念,认为接地电阻测试仪器的数值就是判定依据。(2)多数设计图纸中只规定接地电阻值大小,对接地电阻值的类型属于工频还是冲击未做明确说明。(3)规范换算表给出的数据只能查近似值,误差较大,难以准确判断。

以温州第一类防雷建筑物某炸药库为例,该炸药库采用独立接闪杆进行保护,接地电阻值≤10Ω,其接地体最长支线的实际长度l=14m,实测工频接地电阻值Ri为12Ω,土壤电阻率ρ为350Ω·m,现计算冲击接地电阻值R~。工频接地电阻与冲击接地电阻换算系数图见图2。

1)计算接地体有效长度le,求得l/le。

2)求出换算系数A。

已知A1=1.0,求得A2=A1+DE=1.45

3)计算冲击接地电阻值R~。

第一类防雷建筑物独立接闪杆的接地电阻值是指冲击接地电阻值,而接地电阻测试仪器实测为工频接地电阻值,如按实测值则检测结论判定为不合格,进行冲击接地电阻值换算后则符合规范要求,两种取值其判定结论截然相反。

笔者认为,设计人员首先应在图纸中明确接地电阻类型是属于工频接地电阻还是冲击接地电阻,在对于土壤电阻率高的地区,其第一类防雷建筑物应采用内插法对工频与冲击接地电阻值进行精确换算后再进行防雷检测结论的判定。

4 结束语

国家标准只是针对全国范围内建筑物常规防雷措施做出了一些具体的规定,由于受到各种因素制约,不可能面面俱到。对于建筑物局部造形特殊和检测数据换算过程复杂等情况,设计、施工人员往往难以从规范中直接找到答案,加上防雷从业人员技术水平存在差异,对规范条文的理解会存在一些偏差,导致检测结论判定出错。防雷检测是一项非常严谨的工作,检测结论的判定应具有法律效力,而且建筑物防雷检测过程中会遇到很多的问题。因此,防雷从业人员需要真正领悟规范的内涵,在实践中不断总结、归纳,才能更好地进行灵活运用。

参考文献

[1]GB 50057-2010建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社,2010.

[2]GB/T 21431-2015建筑物防雷装置检测技术规范[S].北京:中国标准出版社,2008.

[3]GB 50601-2010建筑物防雷工程施工与质量验收规范[S].北京:中国计划出版社,2010.

[4]贺灿花,问楠臻,郑旭财.广州新图书馆接闪带明敷和暗敷的设计探讨[J].建筑电气,2012,31(7):62-64.

[5]胡夏初,曾欣,邓丰年,等.如何正确运用滚球法确定接闪器的保护范围[J].气象研究与应用,2015,36(2):116-119.

[6]吴高林,唐世宇,印华,等.利用落雷密度划分重庆雷区的研究[J].高电压技术,2007,33(4):122-124.