建筑工程防雷技术措施研究与探讨

建筑工程防雷技术措施研究与探讨

发表时间：2018-11-14T16:23:12.097Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：周德途

[导读] 笔者根据多年在气象部门防雷方面的实际工作经验，主要对建筑工程防雷技术方面进行了探讨分析，希望对业内同行提供一定参考。

摘要：笔者根据多年在气象部门防雷方面的实际工作经验，主要对建筑工程防雷技术方面进行了探讨分析，希望对业内同行提供一定参考。

关键词：建筑工程防雷接地设计

一、雷电的形成

雷电是由带负电的云层即雷云,对大地建筑物及地面进行自然放电引起的，往往会对建筑物及其内部设备产生严重破坏。尤其是在天气闷热潮湿的季节，地面上的水容易受热变为水蒸汽，伴随地面受热空气上升至空中与冷空气相遇，之后上升水蒸汽凝结成小水滴，形成积云。受强烈气流吹袭，云中水滴分裂为一些大小不一的水滴，较大的水滴携带正电荷，小水滴带负电荷。在风的作用下，细小水滴随风聚集，形成了大面积带负电的雷云；带正电的较大水滴或悬浮在空中，或向地面降落而形成雨。由于静电效应，带负电的雷云，在大地表面会感应正电荷，导致雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度过大且超过大气的击穿强度时，就会发生了雷云与大地间的巨大放电反应。、

二、建筑物防雷与接地的设计原则

1、可靠性原则。

设计雷电防护工程，可靠性是首先应该考虑的问题。在实际工程的设计中，不要刻意追求最先进的技术，最成熟、可靠的产品和技术才应该是首选。不可否认一些新技术确实在某些方面的确具有明显优势，但仍然需要大量时间去求证和检验。在建筑设施的雷电防护中，还是应该采用一些被广泛应用和正式的可靠产品和技术。如果要提高系统的可靠性，首先考虑备份回路，一旦出现故障，立即迅速恢复且，并且准备适当的应急措施；其次应采用具有热插拔及声光报警功能的装置，在处理故障时无需停机，便于建筑用户及时发现处理。

2、实用性原则。

为建筑设施配置防雷保护系统的目的不是给用户花钱，而是保护用户的投资，保证建筑系统的安全运行。实用性就是最大限度的满足实际安全工作要求，从应用的角度来看，这个性能尤其重要。

3、开放性、可扩充性与可维护性原则。

防雷技术是不断更新变化的。所选用的产品必须符合国际标准及工业标准，结构应当是开放的、先进的、可扩充的，这样才能够满足用户日益扩充的需要，只有这样，才能对防雷事业的未来发展提供保证。

三、建筑工程常用雷击防护措施

目前，我国建筑常用的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带和避雷器等，一个完整的防雷装置应该包含接闪器、引下线和接地装置。

1、防直接雷 (直击雷、侧击雷)措施

防直接雷击是建筑防雷工程的基础，是防雷工作的首要任务。应按照工程建筑物的结构特点，直接利用建筑设施结构钢筋或内部金属板楼面构成 “法拉第笼”，以达到最佳防雷效果。在这一过程中，在建筑设施上可装设独立避雷针，架空避雷线或避雷网，也可将由避雷短针、避雷带和避雷网格组成混合型接闪器设置在建筑物内部。避雷网可由建筑物面结构主筋组成，在整个建筑物表面形成暗敷避雷网格。避雷网网络尺寸应低于 5m×5m或 6m×4m规格，在支柱或端部应该至少设一条引下线。此外，为保持建筑美观，避免生锈更换，笔者建议采用避雷短针和避雷带，避雷带支撑架也应采用不锈钢材质制作。如建筑物整体高度超过35m时，则应该采取侧击雷防护措施。自高于30m开始，每隔6m沿建筑物四周装设水平均压带，并将其与引下线相连接；建筑设施30m及 30m以上的金属门窗、栏杆等构件须与防雷装置连接。

2、防静电措施

各金属管道、设备及工艺装置等应按现行防雷、防静电设计规范要求做好防静电措施，并注意等电位连接。管路系统的所有金属件(包括护套的金属包覆层 )必须接地。相邻引下线之间的距离不应大于 12m，非金属屋面用明装避雷网保护，并予以接地。具有爆炸火灾危险的场所，以及静电危害人身安全的作业区，所有钢体平台、梯子、金属用具、移动式金属车辆等均应做好防静电接地。防雷电感应接地装置可以和其他接地装置共用，其接地干线与接地装置的连接不得少于两处。

3、防雷电感应措施

建筑设施内部的设备、管道、构架等主要金属材质，应就近接至防直击雷接地装置或者接至电气设备的保护接地装置上。平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等一些较长的金属物体，若其净距小于 100mm时，则应采用金属线进行跨接，跨接点的间距应小于 30m；当交叉净距小于100mm时，其交叉处也应该采取跨接的方式。内部管头的接头、弯头、阀门等连接处的过渡电阻大于0.03欧姆时，连接处也应采用金属线跨接的方式；对于5根以上螺栓连接的法兰盘，可以不跨接，但必须与其它部分构成电气通路。

4、防雷电波侵入设计

若要保护电力电缆、信号电缆，防止其受雷电波侵入，则要确保所有埋地入户的电力电缆、信号电缆所穿金属管道、电缆金属外皮在入户处进行接地。而防护入户公共设施的雷电波侵入，则要保证所有入户的公共设施金属管道，包括金属给排水管、煤气管道、消防管道等在入户处总等电位连接，并确保接至接地装置。

5、等电位连接接地设计

等电位连接接地设计主要有两类，一类是总等电位设计 (MEB)，另一类是接地预留干线。总等电位设计(MEB)是指将总配电箱或配电柜设为总等电位连接 (MEB)，将金属构件进线配电箱的PE母排，公共设施的金属管道，如上水下水、燃气热力等管道以及建筑设施金属结构和控制电源进线、信息进线进行对接。与MEB不同，预留干线是在强、弱电井内敷设接地干线，利用规格―40X4mm热镀锌扁钢沿井道

通长明敷，为桥架、电气、电子设备金属外壳提供接地链接。接地干线底与建筑设施基础接地装置相互连接。由接地干线引出，在各楼层分配电箱处设置楼层等电位接地端子板。在这一过程中应注意，楼层分配电箱内的PE线应接至建筑层等电位接地端子板做重复接地。

6、引下线

防雷引下线通常采用钢柱或罐体或混凝土柱内主钢筋。根据建筑设施外部为钢筋混凝土构架特性，宜利用柱内直径不低Ф12，对角四条主钢筋或直径不低于Ф 16，对角两条主钢筋作为引下线，引下线钢筋应沿建筑设施四周对称布置长焊接。

7、接地装置

接地装置应充分利用桩基础、承台结构主筋构成自然垂直接地体。利用结构底梁主筋多于2根焊接连通作为水平接地体。由上述接地装置构成的接地网冲击接地电阻值应小于1欧姆。若无法达到要求，则应在外引接地线处增加人工接地体。在接地装置处设置接地电阻测试端子，距地高度需大于300mm，采用规格为―40X4mm热镀锌扁钢或规格50mm×50armX5arm钢板，并设置明显标示。

四、结束语

从事建筑工程雷电防护工作，并不是简单的避雷设施的安装，而是一项复杂的系统工程，防雷技术工作者应加强对防雷相关新技术的学习，加强现场管理、注重工程过程控制，避免雷电隐患的产生，保证建筑防雷工程的质量。

参考文献：

[1]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)．

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