淺談工程建筑物防雷要點

摘要：隨著建筑經濟的發展，民用建筑防雷逐漸成為了建筑企業考慮的重點因素，因為這嚴重的影響著建筑企業的進一步發展。本文根據作者自身的情況對建筑防雷的產生原因，以及預防措施作出了自身的見解，以供參考。

關鍵詞：產生原理；雷擊種類；基本要素；防雷裝置

一、雷擊危害種類的分析

一是直擊雷：指空中帶電荷的雷云對大地或地面上的物體發生的強烈放電。它可以直接擊中建筑物。雷電的高溫可引起火災，同時物體水分受熱氣化膨脹，產生強大的機械力，使建筑物受到破壞。

二是傳導雷：指遠處的雷電擊中電源饋線或通信線路后，產生的極高電壓，傳至電器設備，從而造成電器電子設備、儀器的損壞。

三是感應雷：包括靜電感應和電磁感應，當帶電雷云出現在導線上空時，由于靜電感應作用，導線上束縛了大量的相反電荷。一旦雷云對某目標放電，雷云上的負電荷便瞬間消失，此時導線上的大量正電荷將以雷電波的形式沿著導線經設備入地，從而引起設備損壞。當雷電流沿著導體流入大地時，由于頻率高，強度大，在導體的附近便產生很強的交變電磁場，設備在這個場中，便會感應出很高的電壓以致損壞，靈敏度越高的電子設備越容易遭受破壞。

二、淺析建筑物防雷設計的基本要素

一是接閃功能：接閃功能指外部防雷裝置和內部防雷裝置的總功能，包括接閃器的形式、耐流耐壓能力、連續接閃效果、造價以及接閃器與建筑物的美學統一性等。

二是分流影響：分流影響的效果取決于引下線的粗細和數量的多少。引下線越多，每根引下線通過的雷電流就越小，其感應范圍也就越小。

三是均衡電位：均衡電位指建筑物內的各部位均能構成同一電位（等電位）。樓內各部位的結構鋼筋和各種金屬設備及金屬管線連成統一的導電體，建筑物內電位相同，就可保證建筑物內部不會產生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓。

四是屏蔽作用：屏蔽的主要目的是對建筑物內的各種通信設備，電子計算機，精密儀器和各種微電子設備的防護。盡量利用鋼筋混凝土結構的頂板、地板、墻面和粱、柱，使其構成一個六面體的網籠，即籠式避雷網，使其達到屏蔽效果。

五是接地效果：接地就是讓已經納入防雷系統的閃電能量泄入大地，良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓，避免發生反擊。接地時要求接地點應盡量集中，即電源線，電話線，水管等應與避雷網接入同一“地”。

三、關于防雷裝置設計的探討

（一）接閃器

防雷系統采用的接閃器有避雷針、避雷網和避雷帶.避雷針應采用圓鋼或焊接鋼管制成，針長1m以下時，圓鋼直徑不得小于12mm，鋼管直徑不得小于20mm，針長1—2m時，圓鋼直徑不得小于16mm，鋼管直徑不得小于25mm，裝在煙囪上方時，因煙氣有腐蝕作用，故宜采用直徑20mm以上的圓鋼或直徑不小于40㎜的鋼管。

架空避雷線都是采用截面積不小于35mm2的鍍鋅鋼餃線，即GJ一35。避雷網和避雷帶一般采用圓鋼或扁鋼，特殊情況下也有采用銅材的。圓鋼直徑不得小于8mm。扁鋼厚度不小于4mm，且截面積不得小于48mm2，煙囪上采用避雷環時，其圓鋼直徑應不小于12mm，扁鋼截面不小于100mm2，其厚度不小于4mm。

避雷網分為明裝避雷網和暗裝避臂網。明裝避雷網是在屋頂上部以較疏的明裝金屬網格作為接閃器，適用于較重要的部位的防雷保護，暗裝避雷網是利用建筑物內的鋼筋連接而成，從而將避雷網、引下線和接地裝置三部分組成一個整體較密的鋼鐵網籠，亦稱為籠式避雷網。

（二）引下線

關于引下線，這是連接接閃器與接地裝置的金屬導體。引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸和防腐蝕要求與避雷網、帶相同，如用鋼絞線作引下線，其截面不應小于25mm2。引下線可沿建筑物外墻敷設，并經最短途徑接地，明、暗敷設均可。采用暗敷設時，引下線截面應加大一個等級。

建筑物的結構鋼筋、消防鋼爬梯、鋼柱等金屬構件，可用作引下線，但所有金屬構件之間均應連接成為良好的電氣通路。在易受機械損傷和防人身接觸的地方，地面上約1.7m的一段引下線應采取暗敷或采用鍍鋅角鋼穿改性塑料管或橡膠管等保護。利用混凝土內鋼筋作為引下線時，應在室內外的適當地點設若干聯結板，該板可供測置、接人工接地體和作等電位聯結用。

（三）接地裝置

建筑物防雷系統中的接地裝置包括接地干線和接地體，其所承擔的任務是向大地均勻泄放雷電流，限制防雷裝置對地電壓在安全的電壓范圍。接地體可用扁鋼、圓鋼、鋼管等鋼材制成。垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或圓鋼。埋于土壤中的人工水平接地體宜采用扁鋼或圓鋼。圓鋼直徑應不小于10mm，扁鋼截面積應不小于100mm2，厚度應不小于4mm，角鋼厚度應不小于4mm，鋼管壁厚應不小于3.5㎜。

在接地系統中，接地線應與水平接地體的截面相同。在腐蝕性較強的土壤中，應采取鍍鋅等防腐蝕措施或加大截面。垂直接地體的長度一般宜采用2.5m。垂直接地體一般由多根直徑為50mm的鋼管或5㎜×5㎜的角鋼組成，可成排或者環形布置。為減小接地體問的電流屏蔽效應，相鄰鋼管或角鋼之問的距離一般不應小于5m。鋼管或角鋼上端用扁鋼或圓鋼焊接連成一整體，焊接點應滿焊并進行防腐、防銹處理。水平接地體可采用40mm×4mm的扁鋼或直徑為16mm的圓鋼。水平接地體埋深為O.5m，通常采用放射形布置，特殊地形不能滿足安裝要求時，可考慮采用成排布置或環形布置。水平接地體問的距離不小于5m。

四、關于建筑物防雷電保護辦法的分析

在防雷保護中，總的防雷原則是采用三級保護：1）將絕大部分雷電流直接引入地下基礎接地裝置泄散；2）阻塞沿電源線或數據、信號線引入的過電壓；3）限制被保護設備上浪涌過電壓幅值。這三道防線，缺一不可，相互配合，各行其責。目前通常作法是以下三點：

1 建立聯合共用接地系統，形成等電位防雷體系

在防雷系統中，電位連接網絡，主要是通過與配電線路敷設在一起的保護地線（PE）構成，保護地線又必須根據配電系統的大小在多處（如每層樓或有配電箱處）與共用接地系統以及信息系統的功能等電位連接網絡做等電位連接。將建筑物的基礎鋼筋，梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好的法拉第籠式接地，將建筑物各部分的接地與建筑物法拉第籠良好連接，從而避免各接地線之間存在電位差，以消除感應過電壓產生。

2 電源系統防雷

如果安裝了功能接地的附助接地體時，則需要采用截面不小于10 ㎜2銅線或其它等效導電材料的功能接地導體將其連接到裝置的主接地端子板上。這樣做之后，可以減輕以下諸效應：（1）減小裝置內保護地線和信號線的過流；（2）減小在裝置內部預期可觸及的導電部位之間的接觸電壓；（3）減小功能接地體附近的跨步電壓；（4）減小電磁干擾，包括雷擊效應，特別是在敏感電子電路附近。以建筑物為一個供電單元，應在供電線路的各部位（防雷區交接處）逐級安裝電涌保護器，以消除雷擊過電壓。

3 等電位聯結系統

該系統區分為兩方面：一是電氣安全的等電位連接網絡；二是信息系統從直流至高頻的功能等電位連接網絡。這兩個網絡又要互相連接在一起。電氣安全的等電位連接網絡，主要是通過與配電線路敷設在一起的保護地線（PE）構成，保護地線又必須根據配電系統的大小在多處與共用接地系統以及信息系統的功能等電位連接網絡做等電位連接。國家標準《建筑物防雷設計規范}GB50057—94（局部修訂條文）明確規定，各防雷區交接處，必須進行等電位聯結；尤其建筑物內的計算機房等弱電機房，遭受直擊雷的可能性比較小，所以在此處除采取電涌保護器進行感應雷防護外，還應采用等電位聯結方式來進行防雷保護，本文不再敘述。

五、結柬語

在防雷保護當中，防止雷擊這是一項既簡單而又繁瑣的內容，因此這就要求我們要不斷的完善和創新防雷技術，同時在施工中必須嚴格按照國家規范，精心組織，細心施工，注意每一個細小環節，確保建筑物防雷安全。

參考文獻：

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