住宅防雷設計常見問題分析及探討

陳寶庚

(機械工業第五設計研究院廈門分院，福建 廈門 361000)

1 防雷接閃帶的設置

《雷規》第4.3.1 條、第4.4.1 條對于接閃器的設置有明確的要求，接閃網、接閃帶應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設，對于多層住宅，采用這個做法沒有任何問題。但對于高層住宅，由于建筑物高，閃電擊中建筑物屋頂周邊的電流可能會很大，因為大雷電流對應大的滾球半徑，大雷電流通常從上空接近垂直向下進行，極大可能將擊到建筑物屋頂周邊上，因此，高層住宅屋頂防直擊雷接閃帶應首選沿屋頂周邊布設，且略突出屋頂外沿，如圖(1)所示。

圖1 接閃帶做法示意圖

暗敷設接閃網，則利用屋面板鋼筋，從檐口處的屋面鋼筋網約每隔9米引出一根￠10圓鋼(焊接或卡夾器連接)與專設接閃帶連接，形成電氣通路。

2 防雷引下線的設置

《雷規》第5.3.8條對引下線的設置要求如下:“第二類防雷建筑物或第三類防雷建筑物為鋼筋混凝土建筑物時，在其鋼筋之間的連接滿足本規范規定并利用其作為引下線的條件下，當其垂直支柱均起到引下線的作用時，可不要求滿足專設引下線之間的間距。”

該條文有兩層含義，(1)是鋼筋之間的連接滿足本規范第4.3.5條第6款的規定，即除單根鋼筋、圓鋼或外引連接件與構件內鋼筋應焊接或采用螺栓緊固的卡夾器連接外，其余其箍筋與鋼筋、鋼筋與鋼筋應采用土建施工的方法進行連接。許多設計人員在“焊接形成電氣通路”的慣性思維下，只要是連通就采取焊接的措施，認為無焊接就達不到連通要求，根據《雷規》的此條條文說明，鋼筋之間的普通金屬綁扎完全足夠形成電氣通路，而且連接附近的混凝土也不會受到破壞。相反地，對承力的混凝土梁、柱內的鋼筋與鋼筋之間，采取除土建要求外的熱加工連接，會影響到梁、柱的結構強度。

(2)連接滿足上述要求條件后，應將建筑物的所有垂直支柱作為引下線。“平均間距不大于18米設置引下線”、“沿建筑物四周布置”，詳見《雷規》第 4.4.3 條、第 4.3.3 條，僅僅是針對該建筑物設置專用引下線，即非利用建筑物結構柱內鋼筋的情況。在許多施工圖中，設計者對專用引下線和自然引下線的概念及使用條件分不清，現在大多數住宅建筑都是直接利用結構柱內鋼筋作為自然引下線，但引下線布置方式，卻是“沿建筑四周、平均間距不大于18米”，這種做法是不能滿足規范要求的。

3 空調室外機的防雷措施

在高層住宅電氣設計中，空調室外機的防雷往往容易被忽視。住宅建筑空調室外機的位置因戶型不同存在較大差異，對于必須掛在外墻上而突出外立面的室外機，在一定條件下，設計時必須采取相應的防雷措施，否則會給用戶帶來安全隱患。《雷規》第4.3.9條第2款有明確的規定:“高于60m的建筑物，其上部占高度20%并超過60m的部位應防側擊，防側擊應符合下列規定:1)在建筑物上部占高度20%并超過60m的部位，各表面上的尖物、墻角、邊緣、設備以及顯著突出的物體，應按屋頂上的保護措施處理。”根據此條規定，顯然，在建筑物上部占高度20%并超過60m的的外墻上突出外立面的空調室外機應按屋頂設備采取相應的保護措施。要采取哪些措施呢?《雷規》第4.5.4條規定:“固定在建筑物上的節日彩燈、航空障礙燈及其他用電設備和線路應根據建筑物的防雷類別采取相應的防止閃電電涌侵入的措施。并應符合下列規定:從配電箱引出的配電線路應穿鋼管。鋼管的一端應與配電箱和PE線相連:另一端應與用電設備外殼、保護罩相連，并應就近與屋頂防雷裝置相連。當鋼管因連接設備而中間斷開時應設跨接線。在配電箱內應在開關的電源側裝設II級試驗的電涌保護器，其電壓保護水平不應大于2.5kV，標稱放電電流值應根據具體情況確定。”

然而.許多設計圖并未嚴格遵守這些規定，設計中未預留相應的空調室外機安裝條件，且空調室外機安裝往往與建筑主體施工不同步，其安裝通常由空調生產廠家的安裝人員完成。空調安裝人員一般將室外機電源與空調冷凝管同路徑綁扎在一起敷設，并未按規范要求穿鋼管敷設，空調室外機外殼及支架也未與建筑物防雷裝置可靠連接。此時，當室外機遭雷擊時，就有可能被擊穿。同時，由于室外機電源線未穿鋼管保護，未與防雷裝置等電位連接而分流，流經電源線上的雷電流沿電源線傳輸至戶內會造成其他電子設備的損壞。因此，在設計時應為空調室外機的防雷及接地可靠實施創造條件，設計中可采取下列措施:

(1)預留空調室外機的穿線鋼管。為保證建筑立面效果，現今建筑專業一般均統一設置空調室外機位置.通常做法是在確定好的空調室外機位置設計一個懸挑空調板，電氣設計時可在空調室內機的背面預留一金屬接線盒，由該接線盒再引鋼管至室外空調板適當位置作防水彎頭，作為室外機電源線的穿線預留管。此金屬管與防雷裝置應可靠連接，其目的是雷擊時通過鋼管與防雷裝置分流后，可大大降低通過室外機導線上的雷電流能量。室外機安裝時，應將電源線穿在預留的鋼管內。值得注意的是，土建施工時，空調室內機背面預留的金屬接線盒與空調室內機的電源接線盒之間也應通過鋼管與家居配電箱可靠連接，鋼管在家居配電箱內應與配電箱PE線可靠連接。

(2)在空調板上方適當位置預留接地連接盒。對于超過60m的建筑物，其上部占高度20%并超過60m的部位。每層均利用結構外圈梁內的兩條水平鋼筋構成閉合的電氣通路，該鋼筋應與作為引下線的鋼筋焊接。在懸挑空調板上方300mm處預留接線盒.由結構圈梁內構成閉合電氣通路的兩條水平鋼筋焊接－40×4鍍鋅扁鋼引至該接線盒內(鍍鋅扁鋼上焊接M10螺栓一個)，盒內預留6mm2銅芯接地線(接地線兩端均壓銅鼻子搪錫)。空調室外機安裝時，可通過此接地線將金屬外殼與防雷裝置可靠連接。

(3)在家居配電箱設電涌保護器。在家居配電箱內開關的電源側裝設II級試驗的電涌保護器，其電壓保護水平不應大于2.5kV，其標稱電流值根據建筑物的防雷類別等具體情況確定，計算方法可參見《雷規》，本文不再贅述。

4 結束語

《雷規》自2011年實施以來，對外部防雷措施提出新的要求，但配套的國家標準施工圖集遲遲沒有出版，筆者結合實際工程提出的空調室外主機的防雷措施，以求拋磚引玉，如有不當之處，請各位不吝賜教，予以匡正。

[1]中國建筑設計院.JGJ242－2011 住宅建筑電氣設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社，2011.

[2]中國中元國際工程公司.GB 50057－2010建筑物防雷設計規范[S].北京:中國計劃出版社，2011.