摘 要:農村農房(含簡易房、棚、涼亭等)防雷設計技術措施應按現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)進行防雷分類,參照規范的相應要求,對農房采取直擊雷、等電位連接、雷電波侵入等保障安全的最重要措施。
關鍵詞:農村農房防雷技術設計
中圖分類號:TN95文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(b)-0137-01
由于當前農村防雷知識缺乏,農房建設時往往忽視防雷設計,加上極端災害性天氣的趨于頻發,還有電子信息產品在農村的不斷普及,農村的雷擊事故呈上升趨勢,經濟損失成倍增加。根據浙江省氣象局不完全統計,就該省2004年到2010年雷電災害中,人身事故農村占79%,死亡人員農村占79%,受傷人員農村占91%,引發火災爆炸農村占68%,建筑物受損農村占76%,直接經濟損失農村占42%。溫州年平均雷暴日數為51天,屬于雷暴高發地區,雷電災害多發,頻發,每年發生雷電災害幾百起,每年在農村均有人員傷亡事故發生。不管建筑物規模大還是小,在沒有防雷裝置的情況下都有可能發生雷電災害。如,2007年6月25日,樂清市磐石鎮芝灣村小龍坪山坡一亭子遭受雷擊,造成5人死亡1人受傷;2009年7月6日永嘉縣甌北江頭岙底陳家祠堂邊一座二十多平方米的簡易房受雷擊,一張姓民工,在房內拿著水槍操作遭雷擊身亡;文成縣周壤鄉底南村民房均無防雷裝置,經常發生家用電器、房屋損壞和人員受傷的雷電災害事故2010年8月就發生了4次雷擊事故。因此,為推進農村防雷減災工作,減少農村雷電災害事故的發生,談談一般農村農房的防雷設計。
1 選址
一般來說,雷擊容易發生在土壤電阻率較小和土壤電阻率變化明顯的地方。因而,農村農房選址時應盡可能的避開有金屬礦床的地區、河床、地下水出口處、山坡與稻田接壤處、山坡和山腳下、河邊、湖邊、海邊、低洼地區和地下水位高的地方等容易遭受雷擊的地方。為安裝防雷設施的一些孤立的鐵塔、煙囪等高大建(構)筑物,高大樹木等也容易遭受雷擊,建房時也應注意。
2 農村農房防雷等級的確定
《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)的要求,建筑物應根據其重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果分為三類。根據第2.0.4條第三款,預計雷擊次數大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物,應劃為第三類防雷建筑物。然而,一些簡易房、棚、涼亭等建筑物其長寬高尺寸較小,計算年預計雷擊次數達不到0.06次/a,也就劃不到第三類防雷建筑物,按照規范則可以不做防雷設計要求,可本文開頭舉的幾個例子,簡易房、涼亭處均發生了雷擊事故,因此,本人認為,農村農房可按第三類防雷建筑物進行設計,達不到三類的也應按三類設防。
3 農村農房直擊雷防護措施
根據《建筑物防雷設計規范》GB 50057-94(2000版)要求,建筑物外部防雷設施是由:避雷針、避雷帶、引下線、接地裝置等組成,其主要功能是將雷電流泄放大地,以起到抑制強雷電作用。
(1)接閃器的設計宜利用明敷避雷帶(網),在農房屋面的女兒墻、屋檐、屋脊等容易受雷擊的部位設置。避雷帶(網)宜采用Φ10鍍鋅圓鋼,并用高度為0.15米的支持卡固定,屋面避雷網尺寸應不少于20米×20米。屋角、突出屋面的煙囪等可加裝避雷小針。這樣的設置,既美觀大方,又經濟實惠,而且實踐也證明防雷效果非常理想。
(2)防雷引下線設計一般利用建筑物柱內對角主筋作防雷引下線。 利用建筑物基礎作自然基礎接地體,不僅可以節約鋼材,而且比較安全。引下線主筋從上到下通長焊通,其上部(屋頂上)應與接閃器焊接,下部與基礎焊接,并分別與各層板筋、梁筋及樁籠縱筋、箍筋、地梁面筋焊接通,構成一完整的電氣通路。利用建筑物鋼筋做為引下線在施工時,應配合土建施工按設計要求找出全部鋼位置,用油漆做好標記,保證每層鋼筋上、下進行貫通性連接,隨著鋼筋專業逐層串聯焊接至頂層。并在距室外護坡0.5米做為引下線的柱子外側設置防雷測試點。但一些農房結構類型為磚結構時,可明敷Φ10鍍鋅圓鋼做引下線,并在0.3米至1.8米處設置斷接卡。每根引下線處的沖擊接地電阻不宜大于30.0Ω。
(3)利用建筑物的基礎作接地裝置,具有經濟、美觀和有利于雷電流場流散以及不必維護和壽命長等優點。只要條件符合《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版)3.3.5條第二款的要求。利用柱基礎作接地體時,對建筑物地梁的處理是很重要的一個環節。地梁內的主筋要和柱基礎主筋連接起來,并要把各段地梁的鋼筋連成一個環路,這樣才能將各個基礎連成一個聯合接地體,而且地梁的鋼筋形成一個很好的水平地環,綜合成一個完整的接地系統,其接地電阻不宜大于4.0Ω。但一些農房采用砌石做基礎石,可在農房四周敷設人工接地體。接地體由水平接地體和垂直接地體組成,水平接地體采用40×4的熱鍍鋅扁鋼;垂直接地體采用50×50×5的熱鍍鋅角鋼,且長2.5米/根,間距5米直接打入,與水平接地體可靠焊接;為考慮跨步電壓安全問題,接地體埋深宜大于1米。
4 農村農房等電位連接及防雷電波侵入措施
這部分過去往往很容易被忽視。總等電位聯結的作用在于降低建筑物內間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,并消除自建筑物外經電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害,它應通過進線配電箱近旁的總等電位聯結端子板與進線配電箱的PE(PEN)母排;進出入建筑物的金屬水管及煤氣管道等作等電位連接。對于防雷電波侵入,應采取如下措施:(1)對電纜進出線,應在進出端將電纜的金屬外支、鋼管等與電氣設備接地相連。當電纜轉換為架空線時,應在轉換處裝設避雷器;避雷器、電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地,其沖擊接地電阻不宜大于30Ω。(2)對低壓架空進出線,應在進出處設置避雷器與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設備的接地裝置上,當多回路架空進出線時,可僅在母線或總配電箱處裝設一組避雷器或其它型式的過電壓保護器,但絕緣子鐵腳、金具仍應接到接地裝置上。(3)進出建筑物的架空金屬管道,在進出處應就近接到防雷或電氣設備的接地裝置上,其沖擊接地阻不宜大于30Ω。
總之,以上只是本人對農村農房在防雷設計及檢測驗收中的一些經驗積累,通過大量的工作實例證明,農村農房按照第三類防雷建筑物進行設計,從技術上,達到規范、標準、可行;經濟上,實用、美觀、大方;同時防雷效果也十分理想。
參考文獻
[1] 《建筑物防雷設計規范》GB50057-94.
[2] 梅衛群,江燕如編著.建筑防雷工程與設計.
[3]王志宇,潘靈芝.建筑物防雷保護綜述.科技創新導報,2008(22).
[4]李雷茹,仇麗鳳.淺談建筑防雷設計在民用住宅上的應用.科技創新導報,2011(10).