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建筑物防雷设计规范样例十一篇

时间:2022-08-08 21:35:56

建筑物防雷设计规范

建筑物防雷设计规范例1

Abstract: to make standard of the expression of more rigorous, more in line with the actual situation, combined with the recent research achievements of, the building lightningproof design specification of GB50057-2010 in the lightning transient invasion in many changes. In order to more comprehensive grasp of the old and new standard lightning transient into the difference between measures, by comparing the relevant provisions of the regulation of the old and new content, in view of the low voltage power distribution lines, from the basic rules, different types of lightning protection building measures taken different requirements of laying methods, this paper analyzes the low voltage distribution lines and lightning transient invasion of the modified content and measures difference, finally summarized the new standard of this overall change. Lightning protection technology staff need to grasp new standard standard requirements, right of low voltage distribution lines to the protective measures to protect more reasonable and effective.

Keywords: standard of low voltage distribution lines contrast surge protector difference

中图分类号:TM642+.2文献标识码:A文章编号:

0引言

闪电电涌侵入是指由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用,雷电波,即闪电电涌,可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备[3]。低压配电线路是采取防闪电电涌侵入措施的主要项目,《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010(以下简称新规范)与GB50057-94(2000年版)(以下简称旧规范)对此方面的规定有比较大的变化,笔者就此部分内容提出自己的一些理解,以供大家参考。

1基本规定

旧规范的基本规定:各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。

新规范的基本规定:各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电电涌侵入的措施;在建筑物的地下室或地面层处,建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线应与防雷装置做防雷等电位连接。

可见,新规范将术语名称由“防雷电波侵入”改为“防闪电电涌侵入”,新旧规范都将该措施作为基本规定,但新规范增加了对建筑物的地下室或地面层处的要求,目的是为了防止在外部防雷装置与上述部件之间(建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线)放生危险的火花放电。具体到低压配电线路,就是要求各类建筑物入户处低压配电线路的金属外皮、钢管等均应与防雷装置做防雷等电位连接。新规范为强制性条文,必须严格执行,要求明显提高。

2第一类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施

第一类防雷建筑物分为两种情况,一是在条件允许下应装设独立接闪杆或架空接闪线或网,即防直击雷的接地装置与防闪电感应的接地装置分设;二是特殊情况下难以装设独立的外部防雷装置(如建筑物高度很高),防直击雷的接地装置与防闪电感应的接地装置合设,即采用共用接地。

2.1分设时采取措施

2.1.1首先对低压配电线路的敷设方式及类型提出要求,为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险,新规范规定室外低压配电线路应全线采用电缆直接埋地敷设,而旧规范则为宜。此时要求入户处将电缆的金属外皮、钢管等接到等电位连接带或防闪电感应接地装置上即可。

2.1.2当难以全线采用电缆时,应采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线,并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入,也就是说,不允许将架空线路直接引入建筑物内。新旧规范架空线与建筑物的距离及电缆埋地长度的要求对比如表1所示。

表1架空线与建筑物的距离及电缆埋地长度的要求对比

旧规范GB50057-94(2000年版) 新规范GB50057-2010

架空线与建筑物的距离 未做要求 不应小于15m

电缆埋地长度 且不应小于15m

从表1可以看出,新规范增加了架空线与建筑物的距离要求,对电缆埋地长度的要求也有所不同。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92规定,架空线路与爆炸性气体环境的水平距离不应小于杆塔高度的1.5倍。一般杆高为10m,故新规范要求为15m。规定架空线路与爆炸危险环境的间距,主要是考虑一旦发生架空线断线或杆塔倒塌事故,线路短路或接地电火花(电弧)不会作用到爆炸性气体环境,不会形成电气引燃源。对电缆埋地长度的要求是考虑电缆金属外皮、铠装、钢管等起散流接地体的作用。旧规范要求电缆埋地长度不得小于15m,也是为了满足架空线和建筑物的距离要求,但是在实际操作中,因未做明确规定,会出现架空线距建筑物只有几米,埋地电缆为满足长度要求而环绕建筑物敷设的情况。可见,新规范的规定更为合理、科学。

为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险,新旧规范规定在电缆与架空线连接处,尚应装设电涌保护器,电涌保护器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地。电涌保护器的设置及接地措施,起到限压泄流的作用。其冲击接地电阻旧规范要求不应大于10Ω,新规范要求不应大于 30Ω,对接地阻值的要求有所降低。并且新规范对安装电涌保护器的条件、参数等做出了详细的规定,操作性比较强。

需要注意的是,当全线埋地或架空转换埋地引入时,入户处总配电箱没有明确要求安装SPD,主要是因为:

一、当全线埋地电缆引入时,电缆相当于处于LPZ1区,并且由于防直击雷接地装置和防闪电感应接地装置分设,在两者间隔距离满足规范要求的前提下,当防直击雷装置接闪时,流过防闪电感应接地装置的感应电流数值会很小,且在金属物已普遍等电位连接和接地的情况下,电位分布均匀,雷电流引起的电位差也会很小。

二、当架空转埋地引入时,为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险,已在转换处应装设SPD,此处装设SPD后,亦相当于形成一个防雷分区界面。

2.2合设时采取措施

除按分设时采取相应措施外,旧规范规定在电源引入的总配电箱处宜装设过电压保护器,而新规范明确规定在电源引入的总配电箱处应设置电涌保护器,主要考虑此时接闪器遭受雷击时,感应电流对建筑物有关线路上的影响比外部防雷装置独立设置时要求大得多。

新规范对此处装设的电涌保护器的实验类型、电压保护水平明确了具体要求(Ⅰ级试验;Up≤2.5kV),每一保护模式的冲击电流值,分屏蔽线路和非屏蔽线路两种情况分别按公式进行计算,当无法确定时,应取等于或大于 12.5 kA。而旧规范规定“当线路有屏蔽时,通过每个SPD的雷电流可按上述确定的雷电流的30%考虑”。相比而言,新规范更为合理。

3第二类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施

旧规范对于爆炸危险环境的第二类防雷建筑物的低压架空线,当其处于平均雷暴日小于30d/a地区时,才允许直接引入建筑物内,否则应改换一段埋地金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入,并且对埋地长度、接地及接地电阻值有相应的要求,并且转换处应装设避雷器。而对于非爆炸危险环境的第二类防雷建筑物,当架空线转换金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时,其埋地长度应大于或等于15m,其他要求同爆炸危险环境;当架空线直接引入时,要求在入户处装设避雷器。

新规范将防闪电电涌侵入措施合并到防高电位反击中。

新规范则取消了埋地长度的要求,对低压配电线路的穿钢管等敷设方式也未做明显的要求和区分,也就是说允许架空线缆直接入户,但有强制性条文要求:低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处以及配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处,并在低压侧配电屏的母线上应装设电涌保护器。理论上,安装适配的SPD是可以限制瞬态过电压和分走浪涌的,能够满足防闪电电涌侵入的要求。但从工程实际应用看,采用穿钢管或铠装电缆埋地的方式更为实用、有效,因为如果只安装SPD,在工程上有很多使SPD失效或降低效用的因素,如SPD的质量问题、未明确的参数选择问题、老化问题、安装工艺问题等等,而采用穿钢管或铠装电缆埋地仅在入户处等电位接地即可,不存在SPD的这些问题。

另外,新规范取消了旧规范中对低压配电线路相关措施的接地阻值的要求,新规范强调采用共用接地,共用接地装置的接地电阻值在新规范第4.3.6条中作出了规定,因此就没有必要再做规定了。

4第三类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施

旧规范对埋地电缆及转换处与第二类相同,对低压架空线允许直接引入,但应在进出处装设避雷器。而新规范与第二类的要求基本一致,只是具体公式上选值的不同,在此不做赘述。

5 结论

综合分析新旧规范关于低压配电线路防护措施的规定,其主要变化如下:

1、明确了各类防雷建筑物(除一类接地装置分设视情况确定)总配电箱处均应装设SPD;

2、不同类别的防雷建筑物采取的敷设方式及要求有所区别,尤其是对第二、三类防雷建筑物的引入方式不做要求;

3、明确了各类防雷建筑物低压配电线路安装的第一级SPD的类型及参数要求及计算方法。

建筑物低压配电线路的防护是整个防雷措施的重要环节,新规范对其做了诸多修改,使规范的表述更加严谨,更有利于实际操作,同时也体现了安全可靠、经济合理的理念。修改后部分低压配电线路采取的措施及要求有所不同,本文所分析的关于新旧规范在此方面的区别及对新规范的理解提供给防雷技术工作人员参考,全面掌握新规范内容,正确采取相应措施,使建筑物低压配电线路采取的防护措施更加符合防雷安全的要求,进一步做好防雷减灾工作。

参考文献:

[1] 机械工业部.建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年版)[S].北京.中国计划出版社.2001

建筑物防雷设计规范例2

1 材料与方法

1.1 建筑物基本情况

该住宅楼位于盐城市区,地形平坦,交通便利,建筑物长:54.4米、宽:16.7米、高89.0米,共28层,距其约28米处有更矮的建筑物。建筑物的尺寸即:L=54.4m,W=16.7m,H=89.0m。

1.2 雷电灾害风险评估计算

参照规范:GB/T 21714.2/IEC 62305-2 雷电防护 第二部分:风险管理。

火灾风险:低 rf=0.001 灭火设施:灭火器、消防栓 rP=0.5 特殊危险:中等惊慌 hz=5 内部系统:P+S 雷击密度:Ng=3.89[次/(km2.a)];位置因子:Cd=0.5;环境因子:Ce=0.1 Lc=1000m 土壤电阻率:ρ=27.66Ω・m。

该住宅楼及入户线路的截收面积计算:

Ad=LW+6H(L+W)+9π(H)2=262723.34m2

A1(P)=[LC-3(Ha+Hb)]=3855.34m2

Ai(P)=25LC=131491.88m2

A1(S)=[LC-3(Ha+Hb)]=3855.34m2

Ai(S)=25LC=131491.88m2

该住宅楼及入户线路年预计雷电闪击次数计算:

ND=NgAdCd10-6=0.5110次/年

NL(p)=NgAlCdCt10-6=0.0007次/年

NI(p)=NgAiCeCt10-6=0.0512次/年

NL(s)=NgAlCd10-6=0.0037次/年

NI(s)=NgAiCe10-6=0.2558次/年

该住宅楼雷电灾害风险分量计算:

根据RA=ND×PA×ra×Lt

RB=ND×PB×h×rP×rf×Lf

RU=(NL+ND/a)×PU×ra×Lt

RV=(NL+ND/a)×Pv×h×rP×rf×Lf

R1=RA+RB+RU+RV

得出R1=17.9974×10-5

对于该住宅楼风险R1=17.9974×10-5比可接收风险值RT=10-5 的值高,所以需要对建筑物进行防雷保护。

为达到技术与经济的最佳方案先采用三类防护措施:

则PB=0.1 PSPD=0.03 PA=0。

根据三类防护措施所得的风险值:

R1=1.2809×10-5

如上所述,采取三类防护措施后,该住宅楼风险R1仍比可接收RT=10-5的值高。

为了更有效的保护该住宅楼,采用二类防护措施:

PB=0.05 PSPD=0.02 PA=0。

根据二类防护措施所得的风险值:

R1=0.6410×10-5

如上所述,采取二类防护措施后,该住宅楼风险降至可承受风险值之下,即:R1<10-5。

综上所述,根据GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷电防护 第二部分:风险管理得出该住宅楼应按照第二类防雷要求设计。

1.3 建筑物防雷分类计算

参照规范:《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)

校正系数k:根据该住宅楼的实际情况,k取1;

雷击大地的年平均密度:

盐城市区近40年(1971年-2010年)的年平均雷暴日(Td)为28.7天,则

Ng=0.1Td=2.87次/(km2.a);

由于该住宅楼H=89.0m,小于100m,则每边扩大宽度

D==99.39m

在其2D范围内有比它更矮的建筑物,则等效面积:

Ae=[LW+(L+W)+πH(200-H)/4]・10-6

=0.01573km2

建筑物年预计雷击次数:N=kNgAe=0.05次/a

可知,该住宅楼年预计雷击次数0.05次/a≤N≤0.25次/a

综上所述,根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)得出该住宅楼应划为第三类防雷建筑物。

2 浅析计算结果的差异性

由于采取的规范不同,所以计算的方式也不同,但对于建筑物防雷而言,某些因子是必然要采用的。例如:年预计雷击次数、截收面积等。

(1)年预计雷击次数:雷电灾害风险评估过程中,年预计雷击次数Ng是采集该项目地理位置参数,根据其中心经纬度,通过雷电监测系统,统计分析该住宅楼3.5km范围内5年(2006~2010)地闪资料得出的(见图1)。

闪电定位仪:是一种监测雷电发生的气象探测仪器,是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数的一种自动化探测设备,并把经过预处理的闪电数据实时地通过通讯系统送到中心数据处理站实时进行交汇处理,可全天候、长期、连续运行并记录雷电发生的时间、位置、强度和极性等指标。

《建筑物防雷设计规范》中,年预计雷击次数Ng是根据当地气象台、站资料确定年平均雷暴日后计算得出。

雷暴日:在指定区域内一年四季所有发生雷电放电的天数,用Td表示,一天内只要听到一次或一次以上的雷声就算是一个雷电日。通常情况下,距离观测点15km以内的雷电可以听到其雷声,超出此范围的雷电不能够被听到,也就是说,该指定区域的范围是以观测点为圆心,以15km为半径的圆形区域。

这里的雷声既包括云地闪发出的,也包括云内闪和云际闪发出的,所以雷暴日并不能准确表征地面落雷的频繁程度。而上述的雷电监测数据是利用闪电定位仪对闪电放电参数得出的,其不仅可以接收地闪,还能接受到云闪,我们可以通过程序选择利用它所接受的地闪,从而更加准确地计算出某一地区某一时段雷击大地次数,所以对建筑物防雷而言,雷电监测数据Ng更准确且更具实际意义。

(2)截收面积:雷电灾害风险评估中,对于平坦大地上的孤立建筑物,截收面积Ad是从建筑物上各点,特别是上部各点(见GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷电防护 第二部分:风险管理 图A.1)以斜率为1/3的直线全方位地面投射,在地面上由所有投射点构成的面积。可以通过作图法或计算法求出Ad。

由GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷电防护 第二部分:风险管理图A.1可知,在雷电灾害风险评估计算时,建筑物截收面积的计算中其每边扩大宽度约3H。

《建筑物防雷设计规范》规定,当建筑物的高H小于100m时,其每边的扩大宽度按公式D=计算确定(见GB50057-2010图A.0.3)。

如上所述,两规范截收面积的计算方法也有所不同。

在《建筑物防雷设计规范》中,k──校正系数,在一般情况下取1,在下列情况下取相应数值:位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5。不难发现校正系数k反映的是建筑物所处的位置和环境,而这些在《雷电灾害风险评估规范》表A.2、A.5表述更为详细。

除以上因子外,雷电灾害风险评估针对特定的项目还考虑了其它种种因子,在此就不一一例举了。

综上所述,运用不同的规范进行防雷类别计算,对于某些建筑物计算结果存在差异具有一定的必然性。因为《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)是一种基本规范,而《雷电灾害风险评估规范》(GB/T 21714.2/IEC 62305)对项目更具有针对性,考虑甚至更为全面。

3 结语

本文根据《雷电灾害风险评估规范》(GB/T 21714.2/IEC 62305)及《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)计算得出,盐城市某住宅楼防雷类别的计算结果不一致,通过简单的分析可知雷电灾害风险评估结论因更符合项目特点、更经济有效、更科学实用。所以说,大型建设工程、重点工程、爆炸危险环境等项目进行雷电灾害风险评估是非常必要的。

建筑物防雷设计规范例3

中图分类号 TU895 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)13-0289-01

1 建筑物防雷设计存在的问题

1.1 图纸内容短缺

完整的防雷设计图纸包括设计说明在内的5个组成部分,可当前对图纸审核过程中发觉,大多防雷设计图纸仅仅包含设计说明与天面防雷图。这主要是由于我国对防雷设计图纸的审核是近些年才开始的,对于防雷图纸的内容审核还在不断完善中[1-2]。

1.2 防雷设计与防雷分类标准不同

当前各个设计单位进行防雷设计工作的依据没有明确的规定,2种不同的防雷设计规范对于防雷分类有着不同的准则,而设计师工作时一般不会明确指出具体根据哪一种防雷规范进行设计,他们只是表明自己是按第几类防雷进行相关设计,这就造成了一定的混乱。但实际中不同的防雷分类就有不同的设计要求,这样防雷设计和防雷分类标准的不一致性,就势必引起设计内容出现偏差[3]。

1.3 引下线间距和防雷分类不统一

《建筑物防雷设计规范》中提到,一类、二类、三类防雷建筑物的引下线的间距分别不能超过12、18、24 m,但是实际中有些设计没有充分考虑这些标准,也有些设计应用了错误的标准,从而造成了大量的引下线间距不符合设计规范的情况。还有的设计没有充分考虑到设计规范中附录二对于某些特殊部位的引下线要求,导致了引下线少设置或未设置情况的出现,从而对防雷施工产生了一些负面作用。

1.4 避雷网格不符合规范

《建筑物防雷设计规范》中也对一类、二类、三类避雷网格做出了相关规定,但很多设计师在防雷设计时并没有按照要求的规范去设计。

1.5 防侧击雷未合规设计

滚球法理论指出当建筑物的高度超过滚球的半径时,其多出的部分应当进行防侧击雷保护。一类、二类、三类建筑分别超过30、45、60 m的部位,必须充分利用引下线钢筋的作用进行合理的构建,设计出科学的防侧击保护措施,但很多设计者并未考虑。

1.6 雷电感应和电磁脉冲防范设计不标准

有很多建筑物内部设置有大量的电子装置设备,但防雷设计却没有按照相应的综合防雷系统进行设计,相关的屏蔽设备、等电位连接以及防雷电感应和电磁脉冲举措都没有进行到位。对众多电子设备设计防雷措施的缺失很容易造成雷电波干扰的现象,从而影响到建筑物的电子设备安全。

1.7 未预留等电位连接装置的安装位置

《建筑物防雷设计规范》中明确提到,对于那些未来有可能安装信息服务系统的建筑物,应当在适宜的位置安置等电位连接装置,但现实设计中,对很多配有大量电子装置的建筑都没有进行预留等电位连接装置位置的设计,这样就给等电位连接装置的安装造成了很大的麻烦,也影响到了建筑物内设备的安全。

2 建筑物防雷施工要点

2.1 基本工程

防雷装置的安置一般都比较隐秘,而防雷施工的质量能够对建筑物的防雷作用产生很大的影响。现实施工中很多建筑物的地桩和承台之间的钢筋未能够很好地连接在一起,从而造成了建筑物接地作用不明显的后果。对于这类问题,在施工中必须注意,最起码在每个桩内设置4根主钢筋,每2根与承台的上下进行连接,同时要保证钢筋连接达到规定的质量标准。另外一类问题就是地梁的钢筋没有形成一个循环的回路,这类情况的施工要注意必须保证地梁有2根以上的主钢筋连接成循环回路。

2.2 主体工程

主要包含引下线、金属家具接地、设置等电位来接、防止侧击、配电设备接地、均压环等多种内容。首先,对于引下线必须在其柱体内部设置2根以上的钢筋并令其与长引上相连,然后再和水平的地梁钢筋进行连接,并设置相应的短路环。实际施工中经常遇到施工单位2根并排的引下线钢筋未与地梁钢筋进行相连等现象;还有部分建筑物将梁内部的钢筋作为均压环,而没有和引下线进行连接,更有些施工单位没有对建筑物的配输电等工作间设置相应的等电位连接装置,这些都极大地影响了主体工程的质量[4]。

2.3 天面工程

天面工程是指建筑物上避雷针以及其他带网的安装工程,工程中出现的问题有材料质量不过关、没有将避雷网格和引下线相连、没有在天面设置设备接地端等。有的避雷带直接使用的是女儿墙的压顶钢筋,这样使得混凝土完成后水泥的平均厚度超过2 cm,违反了相关的规定。有一些层数较高的建筑物顶部存在标志性的金属杆件,此时应当在金属杆件垂直的柱体内部设置引下线,且进行接地板的预设,从而达到标志金属杆的接地。

3 防雷设计与施工的核心探索

一是对于建筑物的防雷工作设计最关键就是要按照《建筑物防雷设计规范》进行,并参照国家其他的准则规范。二是建筑物防雷设计的作用已经不单单是防止直击雷电的破坏,它还包含防止雷电感应以及电磁脉冲等的工作。防雷工作应当充分使用建筑物自身的钢筋结构,可以通过建筑物相关构建的彼此联通并设置相关的引下线,达到建筑物的屏蔽雷电效果。防雷设计对电磁脉冲的防范作用也体现在建筑物配输电以及信息服务等的系统中。三是对于新建成的建筑物,必须设计以满足每一个楼层都设有电器的接地端,以此来保证电器设备的等电位连接。同时等电位连接的母线应选用性能优异的铜材料。四是在整个施工过程中设定相关的施工图纸以及严苛的施工规范,可以极大地保证防雷施工工程的有序和高质量完成。

4 结语

通过以上分析可知,我国目前的建筑物防雷设计工作还存在诸多问题,因此对于防雷设计应该进行更加严格的规范和指导,同时,还要综合多种环境因素以及建筑物自身特点进行有序的施工,以此来确保建筑物防雷工作的高质量完成。

5 参考文献

[1] 窦征巍.建筑物防雷设计审核跟踪验收中容易忽视的问题[J].科技风,2012(3):182.

建筑物防雷设计规范例4

Abstract: the rapid development of the construction industry, more and more super-tall buildings appeared in major cities. Tall building because of its high floor, the function is complex, protection requirements higher characteristic, the lightning protection design plays a significant role. This paper summarizes the domestic tall building lightning protection examples, briefly discusses the key points of the design of the lightning protection.

Keywords: tall building; Lightning protection; design

中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:

1 超高层建筑防雷设计概述

我国《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)规定:当建筑高度高于100m时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。信息技术的快速发展让超高层建筑物内的计算机等电子设备增多,而这些设备灵敏度高、耐压低,受雷电电磁脉冲影响大,雷击将对其产生不对程度的影响。超高层建筑的防雷设计也越来越得到人们的重视。

雷电对于建筑屋的作用主要体现在两个方面:第一是直击产生的热效应和电动力;第二则是雷电流带来的静电感应、电磁感应及雷电波侵入。这样就使建筑防雷设计分为两个方面:一是针对与前者的外部防雷;二是针对与后者的建筑内部防雷。

一般来说,《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010)对于建筑物防雷设计提供了有关的依据,主要分为三类建筑物,其防雷设计规范各异,本文不再赘述。在防雷设计规范中,我们可以知道防雷设计的实现关键在于防雷装置,规范也对其防雷材料的选择做了相应的规定,一般是利用建筑物本身存在的钢材。超高层建筑往往会被划分至第二类防雷建筑物,其一般防雷如规范所示包括设置接闪器、引下线和接地设备来防直击和侧击,以及防止雷电效益两个方面。然而,超高层建筑的形式各异,防雷设计规范并未涉及全部情况,当规范未涉及时,应根据实际情况做特殊保护处理。

2 超高层建筑防雷设计要点

一般,超高层建筑防雷设计主要分为建筑外部防雷和内部防雷两个方面。

2.1外部防雷

如前文所述,针对防直击、侧击雷产生的热效应和电动力作用而进行的外部防雷设计,其主要的防雷装置为接闪器、引下线和接地装置三个方面。

(1)接闪器。接闪器主要有避雷针、避雷带和避雷网。避雷针通过将雷电引向自己,从而达到了对保护对象免遭直击的效果,宜采用短针多针保护。避雷针的局限性就在于其高度增加,雷击概率增越大。此时,可利用避雷带、避雷网来进行放雷设计。一般来说,在屋面或者易受雷击部位设置的避雷针或避雷带,网格尺寸不大于10m x 10m(或是12 x 8m)。避雷带一般用的直径不小于6mm的圆钢,或是不小于24mm×4mm的扁钢,其可直接利用结构刚接焊接,或是暗设表面抹灰层内。此外超高层建筑屋接闪器应考虑屋顶存在的特殊设备在其保护范围。

(2)引下线。引下线连接了避雷设备和接地装置,从而形成了电流通路。它一般利用柱主筋或是剪力墙钢筋。实际设计工作中,其数量和布置对分流效果有着明显的影响,一般沿建筑物四周对称设置,其间距和数量应符合规范要求,规范规定第2类防雷建筑,引下线一般不少于2根,间距不超过18m。理论上,应尽可能减小线上的电流,所以可通过增加数量,适当减小间距来达到这一效果。然而,超高层建筑引下线很长,雷电感应强烈,需要按一定距离设置均压环,并做好连接。此外,引下线应符合基本的机械强度、耐腐蚀、热稳定等要求,设计工作也应考虑施工存在的问题。

(3)接地装置。一般有接地体和接地线。按规范规定,建筑物高于45米,45米以上建筑让防雷装置与金属外墙向连,同时应将自然接地体作为接地装置.但是基础内钢筋作为接地装置有一定的条件,要求基础采用硅酸盐水泥,采用无防腐层或沥青防腐层的基础,同时其周围土壤的含水量至少达到4%。

2.2内部防雷

建筑内部为了防止雷电流带来的感应作用及雷电波的侵入而设置的防雷措施一般有等电位联结、屏蔽等措施。

(1)等电位联结。利用导线或过电压保护器,将防雷装置、金属装置、外来导体、电气装置等连接。只有保证这一通路处于相同电位,建筑物内部才不会产生危险的接触电压。因此,实际的建筑物内斗预埋了雨防雷导体相连的等电位连接板,其实际的设置要求也严格参照规范进行设计。一般来说等电位联结分为总等电位联结、局部等电位联结及辅助等电位联结三种。总电位联结作用的范围是建筑物全体,局部等电位联结则是针对于部分范围将各可导电部分连通,两种都能降低危险电压的危害。

(2)屏蔽。屏蔽能有效达到防雷电电磁干扰的效果。屏蔽措施的有效性与以下几个方面相关:仪器金属外壳;防过电压;等电位联结;接地措施等。电气线路的主干线应远离引下线柱筋,应保证穿线钢管线槽与接地母线和等电位联结板连接完好。超高层建筑物内应通过各种措施和有效的设计形成一个总体的等电位,形成一个“法拉第笼”,这样才能更好的防止电磁作用对其用超高层建筑的影响。

国内的相关工作者对于超高层建筑的防雷设计有着不少的工程实例,例如广州电视塔项目、青岛万邦中心、山东商业大厦、青岛开发区国贸中心等等,在这些工程实例中,超高层建筑防雷设计针对于超高层建筑存在的某些特殊结构例如停机坪,不仅考虑了这些特殊结构对于防雷设计工作的影响,并结合规范规定的设计要求和实际情况,设计人员也做了许多创造性的分析和尝试,为超高层建筑的防雷设计提供了宝贵的工程经验。

结语

超高层建筑物防雷设计是一项系统性设计工作,占有重要的地位。相关工作者应总结实际经验,综合考虑雷击对于超高层建筑的危害特点、途径,有针对性的设置准确的防雷措施,这样才能确保超高层建筑物的安全性。

参考文献:

[1] 韩松柏.超高层建筑的防雷设计[J].电气应用,2008,27(7).

[2] 林艳,陈潇,成明.超高层建筑物综合防雷技术应用——以广州新电视塔项目为例[J].科技与生活,2010(18).

建筑物防雷设计规范例5

引言:浦口区是南京市辖区,属于南京都市圈的前沿阵地,经济人口发达。随着基础设施的不断完善,加上强大的综合经济实力,城市化进程不断加快,最显著的城市特征变化是建筑物不断增多,且朝着多样化、高层化及舒适性的方向发展。但随之而来增加了建筑物防雷施工难度,提高了对建筑物防雷工程施工质量标准的要求,为了确保居民及室内设备的安全,减少雷灾事故,必须对建筑物防雷施工质量进行监督检验。随着气象部门防雷安全工作的深入开展,在《中华人民共和国建筑法》、《建设工程勘察设计管理条例》及《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》等相关法规条例行政执法下,使现阶段的建筑物防雷工程取得显著效益,得到广大群众的认可,防雷市场规模化逐步扩大。但建筑物多样化施工范围较大且施工环节复杂多变,再加上防雷市场的竞争日益激烈,导致防雷施工工程质量参差不齐。鉴于此,我们必须了解防雷施工过程中应严格遵循的原则和法规,确保建筑物防雷效益,保护人民群众的生命财产安全。

1.建筑物防雷工程监督管理重点范围

1.1防雷行政审批,从源头控制防雷质量

防雷行政审批工作符合国家相关行政审批要求,也适用于防雷工程质量的监督管理工作,可以从源头上控制防雷工程的管理工作,是进行防雷施工质量监督管理的重要途径。我们工作人员可对该建筑物的土地规划证、防雷施工图等相关资料进行审核,使其符合施工标准要求。同时安排专业技术人员对建筑物防雷设计图纸进行技术审核,确保各项设计均符合条件要求,对于设计不规范的予以指导并提出建设性意见,凡符合要求的准发防雷核准书,给予防雷施工设计认可。

1.2做好防雷工程预控工作

对建筑物进行防雷施工质量监督和管理的相关人员,自身必须熟悉防雷图纸的设计原理,了解设计图纸中各个部位防雷系统的布设、结构等相关信息。根据自身掌握的知识充分领会设计用意,并对设计中存在的疑惑问题进行分析处理,使图纸更加简单清晰。在跟进施工监督中我们发现部分防雷设计存在标注模糊、设计衔接不合理等问题,导致施工时误解设计原意,施工出现失误情况。较常见的有防雷引下线钢筋错接、接地钢筋网连接点的漏焊、错焊等时有发生。

对于特殊的建筑工程,监理应做好设计交底工作,部分设计平面图中对弱电系统的某些设备没有标注,是需要按规范进行预留预埋的。容易在施工中被忽略,此时监理应做好设计交底,提醒施工单位加强对易忽视问题的关注。在跟进施工监理过程中,严格按行政执法,对照审核后的防雷设计图,查看是否有不符合规范要求之处。若发现施工中防雷设计做法或使用材料不符合当前施工要求时,应及时向业主反映,与设计单位进行实际洽谈以合理改设,并记录备案。

1.3做好全程工程施工质量监督检查、验收

对防雷工程的关键环节严格按照《新建建筑物防雷工程质量验收手册》进行现场如实填写,并做好质量问题和整改记录。由于在施工中大多数防雷工程都是隐蔽工程,为确保施工质量,必须根据工程的进度进行实时监督,及时纠正防雷施工中的不规范做法,确保施工工程顺利开展。工程完工后,要严格按照建筑物防雷质量验收规范对建筑物进行全面防雷检查,对不合格的提出整改建议,直到建筑物防雷达到标准要求方可准许用户的使用权,提高防雷效益。

2.建筑物防雷施工工程中存在的问题及质控办法

2.1防雷施工中的常见问题

由于现代化建筑物设计的复杂系数和安全系数较高,增加了施工的难度,导致在防雷施工过程中经常出现以下部分问题。较为突出的有①避雷带、引下线及均压环塔接的长度不够;②地钢筋网连接点出现错焊、漏旱的情况,外引接地联结点或监测点预留预埋见出现漏设的问题;③引下线间距偏大,在跨越变形处未加设补偿器,接地体埋设深度不够,因下下未做防腐处理;④使用结构钢材替代避雷针及引下线时,对镀锌层的防腐锈有破坏性;⑤屋面的金属物件未与屋顶的防雷系统连接,等电位连接线径不足;⑥室内各电气设备的分支线未与接地干线连接;⑦低压配电系统、浪涌保护器的安全及防雷线路布和屏蔽等措施不符合规范要求。

2.2加强施工中防雷质量控制办法

2.2.1严格审查图纸

对建筑物防雷施工的设计图纸进行审查,避免设计中出现模糊不清的标注,对不符合要求的给予修改建议。尤其注意平面设计图纸中为达到施工标准进行预留预埋的项目,对照强制性标准和施工验收规定进行施工。由于建筑物的设计图纸种类较多,在逐项审查时一定要有耐心和经验,对于施工中易忽视的问题应起草意见书。给予提醒。

2.2.2严控施工材料质量

防雷工程施工中,规范合格的施工材料决定防雷整体效果与质量。因此,要检验材料三证和材料规格,确保符合各项标准要求。同时对焊接技术人员的资质进行审查,提高施工焊接质量,保障防雷效益。

2.2.3核实等电位焊接及其他接地部位

对需要进行等电位焊接和设备间、给水管、风机等多处重复接地部位,应在施工日记上详细备查并核实。楼内水平铺设的金属物件及垂直铺设的金属物件的底部和顶部均应与防雷接地有效焊接;对玻璃幕墙等电位接地施工时,注意对柱主筋做可靠焊接;屋顶的防雷网与建筑物顶部的避雷针及金属物做整体焊接。

3.进一步加强建筑物防雷施工工程质量监督和管理工作建议

综上所述,新时期建筑物防雷施工工作,虽在施工技术、施工条件和施工法律依据上均有所进步,但面临新时期建筑物的防雷施工工作形势还十分严峻,为避免工程质量问题,确保防雷效果,必须进一步加强对建筑物防雷工程施工质量的监督和管理。首先各地方及相关行政主管部门应把建设工程纳入管理范围,对地方相关施工单位资质、防雷设计单位的相关工作人员进行技术资质审查,提高从事防雷施工相关单位门槛。另外各部门要严格履行职责,进行规范性验收和管理,严格把控施工各个环节。各工程质量监督管理机构要积极参与施工跟进,做好施工中管理、验收和测试工作,确保工程的安全有效使用。

参考文献

[1] 周光明 邓永辉 论新建建筑物防雷工程施工质量的监督与管理C483(A)交通与建筑学 2013-23

[2] 刘艳辉 王芳 朱文超 论新建建筑物防雷工程施工质量的监督与管理 气象研究与应用 2012-06

建筑物防雷设计规范例6

随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生,所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。

直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流;感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)规定,建筑物的防雷区划分为LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等区(各区的具体含义本文不再赘述)。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区,是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置,从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。

建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区,其保护设计已为电气设计人员所熟知,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版),设计由避雷网(带),避雷针或混合组成的接闪器,立柱基础的钢筋网与钢屋架,屋面板钢筋等构成一个整体,避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体,将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB,LPZ1,LPZn+1区,即不可能直接遭受雷击区域;感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的,形成感应雷电压的机率很高,对建筑物内的电气设备,尤其低压电子设备威胁巨大,所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径:(1)由供电电源线路入侵;高压电力线路遭直击雷袭击后,经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备;另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测,低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV,完全可以击坏各种电气设备,尤其是电子信息设备。(2)由建筑物内计算机通信等信息线路入侵;可分为三种情况:①当地面突出物遭直击雷打击时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。②雷云对地面放电时,在线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的电器设备,通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播,涉及面广,危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时,当某一导线被雷电击中时,会在相邻的导线感应出过电压,击坏低压电子设备。(3)地电位反击电压通过接地体入侵;雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近放射型的电位分布,若有连接电子设备的其他接地体靠近时,即产生高压地电位反击,入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生强大的电磁场变化,会在相邻的导线(包括电源线和信号线)上感应出雷电过电压,因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机,反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱,通常在100伏以下,因此必须建立多层次的计算机防雷系统,层层防护,确保计算机特别是计算机网络系统的安全。

由此可见,对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容;设计的合理与否,对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。

目前,在感应雷的防护当中,电涌保护器的使用已日趋频繁;它能根据各种线路中出现的过电压,过电流及时作出反应,泄放线路的过电流,从而达到保护电气设备的目的。

根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4条规定:电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流,并应符合以下两个附加要求:通过电涌时的最大钳压,有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。

现在,我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。

一、一类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为200KA,波头10us;二次雷击电流幅值为50KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计);首次雷击:总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA;后续雷击;总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

二、二类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为150KA,波头10us;二次雷击电流幅值为37.5KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

三、三类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为100KA,波头10us;二次雷击电流幅值为25KA,波头0.25us;根据附图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN-S系统,TN-C-S系统,TT系统为例,示意如下:

1)TN-S系统过电压保护方式

2)TN-C-S系统过电压保护方式

3)TT系统过电压保护方式

综上所述可见,在防雷保护设计中,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(过电压保护)。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

将建筑物的基础钢筋(包括桩基、承台、底板、地梁等),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(包括交流工作地,安全保护地,直流工作地,防雷接地)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

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

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。

作为电气设计人员都非常清楚,建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容,但对建筑物的安全使用,电气设备的正常运行有着至关重要的作用,所以还有待于各位电气设计人员作进一步的研究与探讨;同时必须严格按照国家规范,善为谋划,精心设计。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨,所以文中不足之处,望同行不吝赐教。

参考文献

建筑物防雷设计规范例7

引言:近年来高层建筑群不断增多,室内安装配置家用电子、电气产品种类齐全,增加了雷击风险,雷电是自然界中的一种放电现象,在放电过程中产生过高压、电流易对高层建筑和室内弱电气产品造成危害,一旦发生雷击事故,不仅造成经济损失,还可能危及居民生命危险,对社会造成不安定影响。我省是连接欧亚大陆的重要门户,是新中国的重工业基地,为了防御和减轻雷电灾害,促进地区经济建设和社会发展,维护国家利益和人民生命财产安全,根据《中国人民共和国气象法》、国务院《防雷减灾管理办法》等相关法律法规,制定了《辽宁省雷电灾害防御管理条例》、《辽宁省防雷装置检测资质管理办法》等相关法规赋予相关防雷部门以公众执法管理权,以保护社会公共安全,符合中国气象事业发展战略规划。由于建筑物防雷装置70%以上属于隐蔽工程,增加了对建筑物防雷装置检测分析和审核验收的难度,因此,为了确保防雷设施的科学性、安全性,必须严格按照《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》及《建筑物防雷装置设计规范》等相关法规按规定流程进行安全检测和合格验收,并要求相关单位重视防雷减灾工作,积极配合气象主管机构做好防雷装置检测及竣工验收工作。

1.防雷装置检测规定和审核验收规范性要求

根据《建筑物防雷装置设计规范》、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》以及《辽宁省雷电灾害防御管理办法》等相关规定,新建、改建、扩建的建(构)筑物防雷装置必须办理“防雷装置设计审核和竣工验收”行政审批手续,验收并取得由气象主管机构颁发的“防雷装置竣工验收合格证”方可投入使用。根据中国气象局《防雷装置设计审核和竣工验收规定》,凡符合防雷工程专业设计单位和人员必须取得国家规定的资质、资格;申请单位提交的申请材料必须齐全且符合法定形式;需要进行雷击风险评估的项目,提交了雷击风险评估报告这几点条件的予以受理防雷装置审核申请。凡符合防雷装置设计取得当地气象主管机构核发的《防雷装置设计核准书》;防雷工程专业施工单位和人员取得国家规定的资质和资格;申请单位提交的申请材料齐全且符合法定形式予以防雷装置验收申请。

提交审核验收申请后填写相关申报资料,经审核合格的防雷装置方可施工,建设方须着手办理“防雷装置竣工验收”的行政审批。准备相关《防雷装置竣工验收申请书》、《防雷装置设计核准书》及《防雷装置施工质量监督与验收综合检验报告》等全部资料,向政务服务中心气象局窗口提交申请。窗口工作人员根据行政审批相对人提供的材料进行初审,材料齐全填写《防雷装置竣工验收申请书》,由市气象局行政审批办公室受理,并出具受理回执。根据《防雷减灾管理办法》对申报资料进行审批。

防雷装置竣工后,建设单位需提前三天向雷电防护中心提交总验收申请,验收时参加单位有建设单位、防雷检测机构、设计施工单位,且需2名以上工作人员进行现场验收。验收合格的项目则签发《防雷装置竣工验收合格证》,验收不合格的项目则出具《防雷装置整改意见书》,建设方按要求整改后重新申请验收,直到验收合格为止。验收合格后持验收资料到建设行政主管部门备案,作为工程验收依据。

2.防雷装置检测注意事项

2.1对接闪器的检测

建筑物常用的防雷装置检测有接闪器、引下线和接地装置几种,对接闪器的检测首先查看建筑物接闪器的材料、规格及防腐措施,检查是否安装垂直,焊接是否牢固,有无折痕等现象。检查接闪器和引下线的连接处是否可靠,对于多支避雷针可采用滚球法计算受保护范围,并确定建筑物是否在防雷装置有效作用范围内。建筑物接闪器对于建筑物的避雷带,其圆钢直径应大于8mm,扁钢截面积应大于48mm?,厚度大于4mm。检测时可使用铁锤对网带进行敲打,查看是否有焊接或敷设不合理的地方,并及时改善。

2.2对引下线的检测

对引下线装置的检测主要查看是否垂直、稳固,材料的规格是否符合要求,是否遵循最短路径布设原则。应在建筑物的入口、人行道之间距离采取保护措施,保证间距大于等于3.0m;易在距地1.8m处设置断接卡,在距地面1.5m以下设置非金属保护套管;查看引下线是否有变形、弯曲、损伤或腐蚀等情况,发现横截面锈蚀大于t/3时应及时更换;并检查引下线与接闪器、接地装置焊接处是否有漏旱、裂缝等情况,并及时修复。若引下线布设附近有其他设备引线或有平衡电气线路,应查看引下线的过电压是否符合要求。对高度小于40m的水塔,可利用铁梯作为引下线,大于40m时增设一根引下线或使用主钢筋作为引下线,确保被保护对象在有效的防雷装置保护范围内。

2.3对接地装置的检测

接地装置的检测主要是对安装位置、深度、防腐情况及深度和接地阻值的检测,根据建筑物防雷设计图纸查看各项布设及材料等是否合格,对于水塔等较高避雷装置暴露在外面的可使用望远镜对避雷针和引下线进行现场勘查,必要时安排专业人员进行实地检查。对接地装置的检测需要选择多点测量,通过平均法求得该点的接地电阻。

3.建筑物防雷装置检测和审核验收数据审核

对建筑物防雷装置的检测必须符合气象主管机构的规定要求,并按照相关法律法规每年检测一次,并出具检测报告,要求报告数据的公正、准确。对所有数据进行误差订正,记录检测中发现的问题,同时找出该问题相应的规范内容一并写入报告;同时写出整改建议或方案。检测报告的填写要规范并由技术负责人审核,审核无误后由技术人员负责签发并对报告进行存档、分类。检测过程中若发现安全隐患,可要求整改直到复检合格。

4.结语

建筑物防雷装置检测和审核验收是一项繁琐、细致的工作,需要我们相关参与单位了解各项工作标准要求,使建筑物防雷装置符合相关法规要求。对防雷装置进行检测、审核验收要根据防雷设计图纸、隐蔽工程记录等相关资料进行全面检测,判断各防雷装置材料、规格、布设等是否符合建筑物规范设计要求。在进行防雷装置检测、审核验收过程中要做好各部门的配合工作,把防雷工作落实到实处,提高全民防雷意识,确保建筑物的防雷安全性。

参考文献

[1] 王立民 杨慧志 聂燕红 浅谈新建建筑物防雷装置检测与审核验收 科技风

[2] 梅可中 李提科 新建建筑物防雷装置设计审核和检测的规范化服务TU895(A)2012-37

建筑物防雷设计规范例8

建筑幕墙是近代科学发展的产物,是现代高层建筑时代的显著特征,是现代高科技发展在建筑上的标记,被建筑师们广泛采用。建筑幕墙的类型繁多,主要的类型有玻璃幕墙,石材幕墙,金属幕墙,组合幕墙等,其中的玻璃幕墙又分为全玻璃幕墙,铝合金明框玻璃幕墙,铝合金隐框玻璃幕墙,铝合金半隐框玻璃幕墙等。为防止或减少建筑幕墙在雷击发生时所产生人身伤害和财产的损失,做到技术先进、安全可靠、经济合理,一个良好建筑幕墙防雷系统的设计和施工方法是当今重要问题。

1 我国雷电的发生次数逐年增加

雷暴已成为气象灾害中的第三灾害,紧随台风、暴雨之后。但雷电是怎样产生?和幕墙之间的关系是怎样?

雷电是一种大气中放电现象,是气流在对流过程中因磨擦而带电形成带电云,它的某些部分积聚起正电荷,另一部分积聚起负电荷,当这些电荷积聚到一定程度时,就产生放电现象。这种放电有的是在云层与云层之间进行,有的是在云层与大地之间进行。后一种放电也就是落雷,它会破坏建筑物,电气设备,伤害人畜。这种放电时间短促,一般约50~100微秒,但电流则异常强大,能达到数万安培到数十万安培。放电时产生强烈的光,这就是闪电。闪电时,将释放出大量热能,瞬间能使空气温度升高1~2万度,空气的压强可达70个大气压,这样大的能量,具有极大的破坏力,往往会造成火灾和人畜的伤亡。

2 雷电对建筑幕墙的危害

建筑幕墙一般应用在人群密集的、大型的公共建筑,重要的高层、超高层建筑物的外墙上。是由金属构架与板材组成,不承担主体结构的荷载是附属于主体建筑的围护结构。由于建筑幕墙的美观特点,它成为建筑外墙装饰的主流,它超过主体建筑高度,甚至将主体建筑包裹起来,成为主体建筑引雷的主要组成部分。雷电流是一种强度极大,作用时间极短的瞬变过程。

(1)由于雷电的主要特点是:a.冲击电流大。其电流高达几万~几十万安培;b.时间短。一般雷击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电。整个过程一般不会超过60微秒;c.频率高。雷电流变化梯度大,有的可达10千安/微秒;d.冲击电压高,强大的电流产生的交变磁场,其感应电压可高达上亿伏。当雷电击中建筑物时,通常会产生电效应、热效应和机械力,瞬间释放出的巨大能量,会把被击中金属熔化,产生强大的机械力。使物体受热膨胀或产生爆炸,使建筑物遭到破坏,甚至雷电的高温引起建筑物燃烧构成火灾和引起触电。

(2)金属幕墙易使地表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,加上距离放电云层近,易遭受雷击。由于雷电的效应,将会产生静电感应作用。当天空雷云和大地形成电场时,幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷,当雷云瞬间放电后,云与大地的电场忽然消失,将会产生高达万伏以上的对地电位,这对人和设备将会产生危害。所以应做好建筑幕墙防雷设计和施工,以防范雷电对建筑幕墙的损害。

3 目前建筑防雷规范对幕墙防雷的要求

根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的规定,建筑物的防雷共分三类,其中第一类主要是属于具有爆炸危险环境的建筑物等,而现阶段我们民用的建筑幕墙的防雷分类主要是属于第二类或第三类。(我们在此只讨论第二类建筑幕墙的防雷问题)

(1)《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003-4.4.13规定:“玻璃幕墙的防雷设计应符合国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB50057和《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16的有关规定。”“幕墙的金属框架应与主体结构的防雷体系可靠连接,连接部位应清除非导电保护层。”技术规范4.4.13条文说明“玻璃幕墙是附属于主体建筑的围护结构,幕墙的金属框架一般不单独作防雷接地,而是利用主体结构的防雷体系,与建筑本身的防雷设计相结合,因此要求应与主体结构的防雷体系可靠连接;

(2)《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001-4.4.1规定:金属与石材幕墙的防雷设计除应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的有关规定外,还应符合下列规定:a、在幕墙结构中应自上而下地安装防雷装置,并应与主体结构的防雷装置可靠连接;b、导线应将材料表面的保护膜除掉再进行连接。

由于我国建筑幕墙设计、施工规范、工程验收等方面内容对建筑幕墙防雷的阐述十分有限,对建筑幕墙防雷施工方法不同的建筑幕墙设计单位,设计要求也各不同,从而给从事建筑幕墙施工的技术人员把握质量要求带来一定的难度。因此统一详细的建筑幕墙防雷系统设计就显得十分重要。

4 目前建筑幕墙防雷施工现场的做法和缺陷

建筑物防雷设计规范规定对于第二类防雷建筑物应采取防直击雷外还需防侧向直击雷和雷电波侵入的措施。

(1)建筑幕墙防顶层直击雷的措施是将处于建筑幕墙的顶部女儿墙上的3mm厚铝单板盖板部分,当成幕墙接闪器,因为铝板是一种良好的导体,其电场强度很大,当它沿建筑物女儿墙的顶部分布时,雷电很自然地被吸引过来,是雷击率最大的部位,从而起到接闪器的作用。这样,幕墙接闪器接受到的雷电流,就可以通过幕墙、女儿墙上的避雷均压环和防雷引下线,安全地把雷电流引到建筑物的防雷网,并导通到接地装置,达到避雷的作用。这样的设计方案不错,但没有考虑到施工时如何安全引雷。首先铝盖板在女儿墙上是一片片通过螺丝固定在横向支架上,并没有连成一体。第二、横向支架与纵向支架有绝缘的尼龙垫片隔断,使二者不能连接成有效的电气通路。第三、铝盖板上有较厚的绝缘层阻止了电流流通。

(2)建筑幕墙防侧向直击雷的措施通过主体结构设置的避雷均压环和防雷引下线,安全地把雷电流引到建筑物的防雷网,并导通到接地装置,达到避雷的作用。

现实中建筑幕墙防侧击雷施工方法是从建筑高度45米开始每三层设置一道与主体结构施工避雷均压环平行的闭合环(由直径12mm镀锌钢筋或40×4镀锌扃钢焊接组成),每隔10米左右和主体结构避雷均压环引出一条直径12mm镀锌圆钢焊接,通过安装在金属幕墙的垂直金属杆件与三层一道闭合环连通。”

如图1所示:

从图上我们可以看出:①金属幕墙的垂直金属杆件每隔10米上下连接一个点,中间层和上下层不连通,不能形成连续的电气通路;②水平方向每隔10米也只有一个点和闭合环连接,当侧击雷击中中间的金属杆件时,就不能保持导电通畅;③幕墙的金属体上积聚与雷云极性相反的大量感应电荷也不能顺利导流。

对建筑幕墙防雷设计和现场施工的几点建议:我们根据多年建筑幕墙工程监督管理的实际经验,以及有关国家防雷规范的要求,我个人认为建筑幕墙防雷装置应该这样改进。①把建筑幕墙防顶层直击雷的措施是将处于建筑幕墙的顶部女儿墙上的3mm厚铝单板盖板部分,当成幕墙接闪器这个问题。我们不妨在铝盖板上加安装一种铝型材,设计成直接接受雷击的装置,相当于原来女儿墙上的避雷带起到引雷的接闪器作用。这样不影响美观,也能安全地把雷电流与建筑物防雷网接通,也解决了在施工中铝盖板如何与主体结构防雷网接通的问题,达到避雷作用。女儿墙上的3mm厚铝盖板只要做等电位连接就可以。②建筑幕墙防侧向直击雷的措施是通过在建筑金属幕墙层间部位设置一圈圈闭合的均压环,然后通过引下线传到接地装置。

1)幕墙防侧雷做法:在主体建设阶段,幕墙预埋件的锚筋必须和位于均压环处梁的纵向钢筋连通,均压环和楼层所以立柱上的引下线连通。未在主体建设阶段预埋的幕墙预埋件在后期安装阶段植入的预埋件每块都与幕墙层间部位设置一圈圈闭合均压环联通。

2)建筑金属幕墙层间部位一圈圈闭合均压环的设置,在主体结构的最高二层各设置一道,往下每隔一层设置一道,建筑金属幕墙最底层设置一道均压环,然后和大楼的接地网连接。(对于较高的建筑物,引下线很长,雷电流的电感压降达到很大的数值,需要在每隔一定的高度处,用均压环将各条引下线在同一高度连接起来,并接到同一高度的室内外金属物体上,以减小其间的电位差,避免发生反击)

3)幕墙竖向主龙骨应视为避雷引下线,由于竖向主龙骨是每层一段,段与段之间有伸缩间隙,相互间并不联通,因此竖向主龙骨之间应用不少于4mm厚的镀锌扁钢弯曲成U形状后连接或用大于25mm2的铜编织带。连接之前应清除竖向主龙骨表层的绝缘氧化膜,不同金属压接,要做防电化腐蚀处理。如:钢与铝连接时,钢要镀锡;或在钢、铝之间加不锈钢垫片。如图2所示:

4)幕墙竖向主龙骨应每隔一层与闭合均压环连接,做法是闭合均压环用40×4热镀锌扁钢焊接,在扁钢上面开孔与大于25mm2的铜编织带连接。(扁钢搭接长度为其宽度的2倍,且三面施焊;焊接处做防腐处理)。这样建筑幕墙的防雷装置就由顶部女儿墙上幕墙接闪器引雷,通过楼层闭合均压环连接主体结构的避雷引下线和幕墙竖向主龙骨一起将雷电流引入大地。

5)建筑幕墙的防雷装置测试点的设置 将建筑幕墙的防雷装置和建筑物防雷网接通,一是利用钢筋混凝土墙上预埋的避雷引下线设置连接板和引出线作为供测试、连接之用;二是利用建筑幕墙上的预埋件和竖向主龙骨做连接通道;焊出预留的接线,作为防雷装置测试点。

5 结束语

通过实施上述的几项技术质量措施,使建筑幕墙与大厦的防雷系统成为一个可靠整体,较好地完成了建筑幕墙防雷系统的全部工作。高层建筑的防雷是一个复杂和系统的工程,对建筑物的安全使用,电气设备的正常运行有着至关重要的作用,但要防止或减少雷击建筑幕墙时所造成的人身伤害和财产的损失,并做到安全可靠、技术先进、经济合理,这就要求我们广大设计人员在设计施工中除了严格遵守规范外,还应积极采用新技术更好地消除雷害,将建筑幕墙的防雷设计工作做细、做好。同时也要求施工单位在施工时严格按照设计图纸和国家施工规范进行施工,在施工现场遇到难点和疑点及时和设计人员沟通,共同解决疑难问题,将工程顺利完成。

参考文献

[1]《建筑物防雷设计规范》GB5007-94

[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

建筑物防雷设计规范例9

中图分类号 TU895 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)19-0232-01

由于许多建设单位不重视防雷安全,在新建建筑物过程中防雷意识淡薄,尤其是疏忽了防雷装置隐蔽施工规范,因此在防雷工程质量监督管理中发现许多问题。防雷装置施工人员对防雷相关规范的理解不一致,防雷工程不按照规范施工,有些工程是施工人员变动频繁致使施工不连贯导致工程施工质量,还有一些更为严重,未设计先开工的情况普遍存在。这些均是施工过程中往往存在的问题,给建筑物及人的生命财产留下了安全隐患。建筑物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,必须综合考虑建筑物的重要性,完善好防雷措施,按照规范、图纸严格施工[1-4]。

1 雷电的形成对建筑物的危害

雷电是一种极为宏伟壮观的自然现象,一些云团分别带有正、负电荷,因此在雷电形成过程中,由于这些云团对大地产生静电感应,使得地面也带有电荷,其极性与云团相反。当云团电荷不断积累到一定程度时,其形成强大的电场产生先导放电,即云团与大地之间,或不同电荷的云团之间击穿空气的游离放电,强度达25~35 kV/cm。由于云团向地面的先导放电是逐渐发展的,呈阶梯式(跳跃式),当其到达架空输电线、高耸建筑物时,地面产生逆主放电,对地面建筑物形成危害。高层民用建筑物及其电子和网络设备等容易遭受雷击,如雷电波入侵、雷电感应、侧击雷、直击雷等,均将产生严重损害。因此,对防雷工程必须予以高度重视,确保防雷系统的可靠性。

2 防雷工程规范施工措施

2.1 燃气管道防雷措施

《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第10.8.5条规定:进出建筑物的燃气管道的进出口处、室外的屋面管、立管、放散管、引入管和燃气设备等处均应有防雷、防静电接地设施。根据上述规范要求,燃气管道需做防雷接地。利用建筑物现有的防雷装置,系统规范的与建筑物防雷装置进行等电位联结是最经济、简捷、有效的方法。一般情况下,建筑物主体外墙装饰完工后,燃气管道敷设完才安装到建筑物,因此在设计制作建筑电气施工图时,应当注意预留燃气管道的防雷接地端子的设计,使电气专业施工时可以确保预留燃气管道的防雷接地端子,以减轻防雷接地安装难度和不便。安装燃气管道前期准备工作应当事先安排好计划事项,由燃气公司与建筑业主商谈妥当,从而可以避免日后安装的麻烦,因为在建筑物主体完工时再协商燃气管道安装等事宜就极为不便了。最佳方案是保持建筑主体工程与防雷接地装置在设计、施工以及投入使用3个阶段的同步进行[5]。

2.2 建筑物外墙的空调室外机防雷措施

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994规定:应将45 m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。在建筑工程完工验收投入使用后,用户在建筑外墙安装分体空调,一般未采取室外机防雷措施。另一方面,也由于没有防雷接地装置预留端子,所以无法进行等电位联结。规范中还规定,高度超过60 m的建筑物,其防侧击雷的等电位的保护措施应符合本规范第3.3.10条一、二、四款的规定,并将60 m及以上外墙的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷接地连接。因此,建筑物外墙上安装的空调室外机,只要其安装高度超过规范要求,其金属支架和金属外壳就应与防雷装置连接[6]。

2.3 浴室等电位联结

《住宅设计规范》GB50096—1999中规定,设洗浴设备的卫生间应作等电位联结(LEB)。而在建筑施工过程中,浴室等电位联结常被疏忽。在主体施工过程中也要完成浴室等电位设置,其属于隐蔽工程的部分,但是往往在施工过程中未按要求设置安装,也有安装了等电位联结盒未与建筑的柱、梁钢筋焊接导通形同虚设。为了实现卫生间内的电位高于地电位,应当进行卫生间内局部等电位联结,使各个金属构件、金属管道等通过等电位联结线连接,使之处在同一电位上,从而避免电位差的产生而导致雷击事故。人体在洗浴时皮肤完全湿透,较小电压通过金属构件和管道便可导致电击事故,造成人员的伤亡。该类事故无法通过隔离变压器、装漏电保护器等来防范,只能通过局部等电位联结解决。由此,通过等电位联结的作用,可以避免任何来源

导入的不正常电压产生电位差,从而有效避免了电击事故的发生。

2.4 其他防雷措施

根据《防雷设计规范》第3.5.4条规定:固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍信号灯及其他用电设备的线路,应根据建筑物的重要性采取相应的防止雷电波侵入的设施。因此,在配电箱(盘)内,宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器。

3 结语

以上介绍了雷电的危害及防雷施工存在的问题,对于这些存在普遍性的问题,施工单位应加强防雷意识,在图纸会审或在防雷施工时注意检查防雷保护环节,并及时向设计单位提出补充,避免安全隐患的产生。总之,采取综合防雷措施有效地防御雷电灾害的发生,是建筑物建设中的一项主要任务[7]。

4 参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑物防雷设计规范GB50057-1994[S].北京:中国计划出版社,2001.

[2] 中华人民共和国建设部.城镇燃气设计规范GB50028-2006[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.住宅设计规范GB50096-1999[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[4] 黄杰,石田斗.一次雷电灾害的调查和防雷隐患分析及对策[J].沙漠与绿洲气象,2010,4(S1):118-119.

建筑物防雷设计规范例10

当前城市化建设进程明显加快,高层建筑在城市发展中扮演着重要的角色,在节约城市用地空间的同时,更好的满足了社会群体对住房的多元化需求。为保证建筑施工功能的有效发挥,保障社会群体的生命财产安全,应当掌握好建筑电气防雷接地设计要点,以降低建筑工程中的安全隐患,提高建筑物整体使用效果。

1 建筑防雷接概述

1.1 建筑防雷接地的重要性

雷电是大气中的放电现象。雷电产生于雷雨云之中,是发生雷电的先决条件,气象学中,雷雨云叫积雨云。雷电所产生的强大闪电电流、炽热的高温、猛烈的冲击波效应、瞬变静电场和强烈的电磁辐射等物理机械效应,给人类生活带来种种危害。

建筑利用梁、柱、地基梁、桩基等结构钢筋,作为防直击(侧击)雷的做法十分常见,利用建筑物桩基础和地下层建筑物的混凝土基础中的钢筋或混凝土中的金属结构作为接地体时,称为自然接地体,为了均衡电位,降低电位梯度。要对建筑物一定高度以上的侧面,每隔三层设均压环,也就是将引下线与水平层内的圈梁的外侧钢筋焊接成闭合通路。由此,屋面接闪网(针、带、线),引下线,均压环及地基基础的钢筋及金属构件形成一个法拉第笼,这样建筑内各结点形成等电位,而且雷电流也有良好的散流途径。

1.2 建筑防雷接地的类别

防雷装置:包括外部雷电防护装置和内部雷电防护装置。其中内部雷电防护装置又可分为等电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统、电涌保护器等几个部分,它的主要作用是避免雷电流产生的电磁效应影响与破坏需防护空间内的布置。而外部雷电防护装置主要作用是防直击雷,它可以分为引下线、接闪器和接地装置等。等电位联结:是指用电涌保护器或等电位连接导体将分离的导电物体与装置相连,其目的是防止雷电流在两者之间作用产生电位差。雷击电磁脉冲:它是一种由干扰源的直接雷击和附近的间接雷击而引起的电磁效应。该现象大部分是由于雷电流或磁辐射干扰以及被雷电击中装置的电位上升而通过连接导体的干扰。接地:目前最常用的防雷接地方式根据保护对象的不同分为两种,第一种接地是为了保护设备的主要功能而进行的接地,顾名思义,我们将这种接地方式称之为功能性接地,另一种就是为了保护人或者设备不受到雷电的损坏而进行的接地保护,这种接地方式我们称之为保护性接地。

2 民用建筑电气防雷接地设计要点

2.1 防范直击雷的设计要点

为保证民用建筑电气防雷接地设计的合理性,确保有效的防范直击雷,应当从以下几方面入手开展电气防雷接地设计:第一,可以以接闪杆和接闪网等作为接闪器,也可以通过建筑物内的金属类设备作为接闪器,保证这些接闪器满足相关规范,从而有效防范直击雷。一般情况下,高杆铁塔的建筑物大多选用接闪器或防雷击,以保证电气防雷接地设计的合理性。第二,在设计引下线时,应当对建筑物中主钢筋。消防梯等已有设施加以合理利用,并开展规范的测量、外接人工接地体等操作,以保证引下线设计的合理性,从而提高电气防雷接地设计效果,更好的防范直击雷。第三,接地装置设计也是民用建筑电气防雷接地设计中防范直击雷的重要方面,相关设计人员可以对建筑物内的相关设施加以合理利用,在钢筋混凝土土梁以及建筑物周边无钢筋混凝土基础中设计复地接地装置,以铜芯将建筑物内系统设备与接地线有序连接,确保系统之间有序相连,将接地电阻控制在1欧姆以内,从而全面提高民用建筑防雷接地设计的合理性,确保更加有效的防范直击雷。

2.2 防范侧击的设计要点

一般情况下,高层建筑物的高度在六十米以上,在超过总高度20%部分,要设计防范侧击的措施。因此在民用建筑电气防雷接地设计中,应当从以下几方面开展合理设计,以确保民用建筑能够更好的防范侧雷击:第一,在电气防雷接地设计中,应当保证高层建筑物内钢筋结构妥善连接在一起,以有效防范侧击。第二,在引下线设计过程中可以对建筑物内部钢筋加以合理利用,而建筑物外墙金属栏杆以及门窗等金属物若高度合理,也可以应用于电气防雷接地设计中。第三,在建筑电气防雷接地设计中,建筑物内部若存在竖直铺设的金属管道,可以将其底部与顶部进行规范连接,并置于防雷装置以上,以保证建筑电气防雷接地设计的合理性和有效性。第四,气防雷接地设计中可以对建筑物内的组合柱和圈梁加以合理利用,在合理设置均压环的基础上,将竖直铺设的金属管道与均压环规范连接,从而全面提高建筑电气防雷接地设计的安全性和有效性,更好的防范侧击。

2.3 闪电感应设计要点

在建筑电气防雷接地设计中,为更好的对闪电进行感应设计,应当掌握以下设计要点:第一,在建筑物内部的金属设备及装置进行妥善的接地处理,在防雷装置的保护装置上妥善连接相关金属配件,从而提高建筑电气防雷接地设计的合理性与安全性。第二,可以基于建筑物管道以及建筑物内相邻金属物之间的距离远近来开展闪电感应设计,尤其是当相邻金属物之间距离小于100毫米时,应当以标准规格的金属线对相邻金属物进行跨接,以保证闪电感应设计合理性,从而提高电气防雷接地设计的整体效果。

2.4 防闪电电涌侵入的设计

就建筑电气防雷接地设计的具体情况来看,一旦设计不到位,闪电电涌入侵,也会给建筑物造成严重损害。为提高建筑电气防雷接地设计整体效果,保证建筑物的安全性,应当加大力度开展防闪电波入侵的设计。第一,实际设计过程中应当结合线路引入的不同方式以及防范闪电电涌入侵具体因素来选择适宜的低压线路方式。若此低压线路自地下引入建筑物内部,可以直接在电缆入户的过程中开展防雷设计,将电缆入户端直接接入建筑物的防雷装置上,以保证电气防雷接地设计的合理性,并且为后期电缆换接提供便利。应当注意的是,在电气防雷接地设计中,为有效防闪电电涌入侵,应当将电缆上的金属物体与防雷装置有序连接在一起,从而全面提高建筑电气防雷接地设计的科学性和有效性。第二,应当将建筑物内用电设备控制在接闪器的保护范围内,以确保有效防范闪电电涌入侵。通常情况下,为防止闪电电涌入侵对建筑物造成损害,应当对建筑物内的架空或埋地的金属管道进行防雷设计,以保证建筑物安全。

3 高层建筑物的防雷设计要求

3.1 防雷设计中的线缆布设

在高层建筑电气防雷接地设计中,为保证高层建筑物安全,提高电气防雷接地设计的合理性,应当充分做好防雷设计中线缆的布设。也就是说,通过雷电测试,明确雷云高度的基础上,对高层建筑物的高处与侧面进行合理的线路布设,以保证电气防雷接地设计的合理性和有效性。在高层建筑电气防雷接地设计中,通过对钢筋网的合理利用,形成接闪网带,在高层建筑物遭受雷击时,基于引下线促使雷电电荷下行,通过接地装置流入地面,从而降低雷电对高层建筑物所造成的损害。若引下线产生较大的电压降,而线缆未屏蔽,则会与防雷引下线间产生高电位,异体放电加剧,导致绝缘击穿等情况出现。与此同时,一旦线缆带有钢管穿线,能够与防雷引下线等电位联结,从而避免绝缘体被击穿,保证高层建筑物设备的安全。因此在高层建筑物电气防雷接地设计中,应当以钢管配线对高层建筑中的电气线路或有屏蔽层的电缆开展防雷接地设计,如设计条件允许,应当对金属桥架加以合理应用,为线缆提供一个安全空间,从而全面提高高层建筑防雷设计的合理性,提高设备安全性,满足高层建筑电气防雷接地设计的相关标准,切实维护高层建筑物的电气安全。

3.2 防雷设计中应考虑雷电流

雷电流散流的途径是在防雷设计中要考虑的问题。因此电位梯度大,要均衡电位就要降低电位梯度,在高层建筑物中,每三层就要设置均压环,建筑物钢筋会连成一个大的“法拉第笼”,成为一个暗装笼式的防雷网,确保系统安全可靠,可以起到均压和屏蔽的作用,将雷电电流很好的分流,那么在建筑遇到雷电袭击后,就可以避免雷电对建筑造成不良的影响。

4 防雷设计时应注意的问题

4.1 接地系统中存在的问题

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。

4.2 布线设计

合理布线是为了使防雷技术获得更好的效果。现代建筑和电视、电话、照明等管线息息相关,在进行防雷设计时必须把这些因素考虑在内。为了保证接闪时这些管线免受影响,我们要遵照下面的做法:首先要把这些管线放在金属管内,实现屏蔽;其次,要把这些管线的主干线中的垂直部分放在建筑物的中心,缩小电磁波感应的范围。除了考虑管线的布局和屏蔽以外,还应该在必要的线路上加装电涌保护装置。电涌保护是建筑物防雷必须考虑的一个因素。随着各种强弱电设备在建筑物中的广泛使用,其受到雷击的概率也大大增加,因此,加强对高层建筑布线设计中防雷技术的研究已经非常必要。

4.3 分流

分流是雷击电流分解的最常见方式,而分流过程所要遇到的问题主要是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,因此,应充分考虑建筑物雷击时的分流设计。

4.4 屏蔽

在建筑物设计时应尽量选择钢筋作为建筑物防雷的主要材料,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。设计人员要根据实际需要来设计钢筋的密度,同r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,防雷效果不同。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。

结束语

在建筑工程建设中,建筑电气防雷接地设计是一项重要内容,应当引起相关设计人员的高度重视,尤其是当前社会经济不断发展进步,高层建筑与智能建筑不断发展,对建筑电气防雷接地设计也提出了更高的要求。因此在建筑电气防雷接地设计中,应当掌握好电气防雷接地设计要点,并将其与建筑工程建设实际情况相结合,有效预防电气防雷接地设计中的潜在问题,以保证建筑电气防雷接地设计的安全性和可靠性,确保建筑使用功能的最大化发挥。

参考文献

[1]刚志富.建筑电气防雷接地设计要点[J].硅谷,2015(4):183-183.

[2]刘奇.建筑电气防雷接地设计要点[J].城市建设理论研究:电子版,2015(19).

建筑物防雷设计规范例11

引言:雷电是自然界中的一种具有极大破坏性的自然现象,我国每年因雷电造成的人员伤亡和经济损失数额巨大,为了减灾防灾,防雷工作成为我国各级气象部门的重要职责。本文主要讨论建筑物防雷施工问题,由于现代化建筑物的施工越来越智能化和高层化,且大部分施工都是高空露天作业,易使雷电以直击雷、雷电波及感应雷等多种形式入侵攻击,为了增强建筑物防雷施工的安全性,我们常见的防雷工程项目包括桩基础的焊接、柱筋引下线通长焊接及均压环、避雷网、避雷针、避雷器安装等,一直伴随着建设施工全过程。由于建筑物防雷施工的环节较为复杂,且施工工期较长,施工项目易受设计、材料、机械、地质、水文、施工工艺、等多方面因素影响,在施工过程中易出现各种不安定因素,影响施工的安全性、规范性。如何避免和控制建筑物防雷施工中存在的种种问题,就必须要严格控制施工环节,才能保证整体施工工程质量。

1.建筑物防雷施工中常见问题

1.1施工材质问题

防雷装置一般由接闪器、引下线和接地几个部分组成,而在实际施工过程中,经常出现防雷装置的材质不符合标准要求,存在材质型号不符、质量差等不同程度问题。比如导电材质截面积尺寸偏小,若发生雷击,未能安全导电,存在雷击隐患;若使用的材料出现锈蚀等现象,会影响导电效果,尤其锈蚀出现在连接部位,将极大降低导电性能;另外部分单位存在使用螺纹管作为避雷装置的接地体,接地体与大地之间未能有效接触,不利于良好导电。

1.2防雷装置焊接问题

焊接是建筑物防雷施工中伴随全程的工艺,对施工防雷质量有决定性影响,一些工程为节约成本、减少施工时间,在焊接时我们常见的焊接质量问题表现为夹渣、漏焊、焊接不够饱满、焊接长度不够等,降低了结构防雷性能。比如地筋网作为接地体时,连接点出现漏焊、错焊情况,或焊接时电流过大将主筋焊融面积较大。搭接钢筋需要弯曲时,直接用焊机点焊加热再弯,结果导致钢筋被这段的可能。外引接地联接点或检测点预埋件出现漏设,尤其是建筑结构转换层,在构造柱内主钢筋调整时未做防雷引下线标记,导致出现引下线与钢筋错焊的现象。所有施工引下线到屋面时,出现部分引下线被留在女儿墙内,该部分引下线未与屋面避雷带做有效连接,降低了雷电流的泄流能力,极大降低了防雷安全性。

1.3接地系统存施工问题

接地是防雷施工的重要环节,接地施工中经常出现接地体埋设深度不够、未能按照图纸做好基础接地系统引出的电气预留或人工接地体直接敷设在基础坑底等多种问题。对于接地体的埋设深度要求最低为0.6米,若距离出入口或人行通道3米范围内则要求埋深大于1米。一般情况下使用地梁钢筋作为接地体时,若埋设较浅则不符合防雷要求,通常使用地梁底部钢筋做水平接地体。若是接地系统未按照图纸设计规范要求,会造成后期整改麻烦。根据《民用建筑电气设计规范》,直接将接地导体敷设在基础坑底与土壤接触时,长期受到土壤腐蚀,接地体出现破损或被压在下边,难以修复,应敷设在散水线外。

1.4设备连接问题

建筑物防雷施工中出现部分设备连接不当问题,比如设备的支线与干线之间未连接,或利用不合格材料对其连接,连接片之间接触不良,屋面的金属设备与防雷系统连接、线路终端设施未进行并联等情况,都使建筑物在防雷施工中存在各种安全隐患,降低建筑物防雷质量。

2.加强建筑物防雷施工对策

2.1严格审查设计图纸

设计图纸是建筑物施工的重要依据,因此要求我们施工人员首先要对建筑设计中的结构、设备的布置要有初步认识,熟悉电气图,对弱电系统中的智能化工程、计算机监控及信息通讯等特殊项目施工时,由于该部分在图纸中一般未明确标注,常以规范要求为施工标准进行预留预埋的,因此在施工时要注意对照强制性标准,规范施工。对于施工工艺不符合规范或使用防雷装置材料不合格等问题时,及时与相关单位沟通改进,并形成设计文件,以便执行及备案。另外建筑物的施工防雷设计图纸较多,在进行防雷图纸审核时,一定要严格对照建筑图、结构图、基础图等,避免出现错误施工问题。对于易出现施工问题的环节要加强监管,或适当起草书面意见,提醒施工单位执行。

2.2严控材料检验,保证焊接质量

防雷装置材质验收可较好确保装置的合格性,材料验收要做到首先验证材料三证,再看材料规格;最后检查施工中是否使用设计和规定的镀锌材料,确保材质过关。由于焊接是伴随建筑物防雷施工整个过程,若施工过程中,发现焊接时使用普通结构钢筋进行焊接,用普通钢材代替镀锌材料或用冷镀锌材质代替热镀锌材质时应及时纠正,避免出现不当焊接。另外可通过审核防雷施工队伍资质的办法,提高防雷施工规范性、安全性,确保防雷工程质量。

2.3规范性验收

验收是检验建筑物防雷施工的最后关键环节,直接决定建筑物防雷施工项目是否符合标准规范,达到防护需求。而做好规范性验收,应按照防雷工程进度及时做好隐蔽验收。对于人工接地、自然接地、避雷针及易忽视或重要的防雷项目,应在施工完成后及时进行接地电阻值测试,确认阻值是否符合设计要求。电涌保护器安装、管线布设、屏蔽和接地等施工措施是否符合防雷设计规范要求,认真核对其布设规格、数量级技术参数等是否符合设计要求,确保施工的各个环节与设计要求相符,保证防雷施工的完整性、安全性、规范性等。

3.结语

根据我国《建筑物防雷设计规范》规定,各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施,因此我们要做好建筑物防雷施工布设。从上文我们了解建筑物施工防雷是一项综合性较强的工艺,防雷工程涉及到配电系统、通讯系统等多项工程,综合应用到接地、屏蔽、焊接等多种防护措施,对我们施工人员的专业技术上有一定要求,为了提高建筑防雷性能,还应加强施工方面的改进,尽量避免问题的发生,重视施工中各个细节部分,确保防雷的安全性,提高工程质量。

参考文献

[1] 余晓红 新建建设项目防雷工程施工过程中常见问题解析 2013-01

[2] 王成香 贾彬 建筑物防雷施工中的常见问题及质量控制对策 建筑工程技术与设计 2015-04