建筑電氣防雷設(shè)計要點探析

文/ 李明聰 溫州設(shè)計集團有限公司 浙江溫州 325000

建筑電氣防雷設(shè)計要點探析

文/ 李明聰 溫州設(shè)計集團有限公司 浙江溫州 325000

電氣系統(tǒng)是建筑工程的重要組成部分，對建筑功能發(fā)揮和正常使用有著極大的影響。但是，為保證建筑電氣系統(tǒng)的安全使用，必須加強對防雷的重視，通過應(yīng)用具有防雷作用的接地系統(tǒng)，來避免雷擊對建筑電氣造成的危害。本文就對建筑電氣防雷設(shè)計的要點展開分析，以提高建筑電氣的安全性。

建筑電氣；防雷設(shè)計；設(shè)計要點

一、建筑電氣防雷設(shè)計的基本原則

在建筑電氣防雷設(shè)計中，必須遵循一定的基本原則，才能確保起到預(yù)期的防雷效果，充分保障建筑電氣的安全，具體原則主要包括以下幾方面：

一是目的性原則。對于不同的建筑物而言，由于其結(jié)構(gòu)、功能等的差異，其電氣防雷要求也是不同的，因此，在防雷設(shè)計中，首要確定設(shè)計的目的，結(jié)合建筑物整體功能、區(qū)域功能等，采取針對性的防雷設(shè)計；對于建筑物中電氣設(shè)備集中區(qū)域，要適當(dāng)加強防雷設(shè)計水平，最大程度的預(yù)防雷擊事故。

二是全面性原則。雷電對于建筑物電氣的破壞是有多種形式的，包括直擊雷、側(cè)雷擊、雷電波入侵以及雷電感應(yīng)等，對此，在建筑電氣防雷設(shè)計中，要從全面性角度出發(fā)，對各種可能出現(xiàn)的雷電形式都采取有效的防護設(shè)計，實現(xiàn)建筑電氣的全面防雷，充分保障建筑電氣安全。

三是層次性原則。在建筑電氣防雷設(shè)計中，需要科學(xué)劃分需要進行防雷保護的空間，然后通過逐層設(shè)防，構(gòu)成完善的防雷體系，有效削弱雷電對建筑電氣造成的破壞與干擾[1]。

二、建筑電氣防雷設(shè)計的體系與要點

（一）建筑電氣防雷設(shè)計體系

在建筑電氣防雷設(shè)計中，其體系主要包括外部防雷與內(nèi)部防雷兩大部分，通過兩者間協(xié)同作用，起到最佳的防雷效果。其中，建筑電氣外部防雷體系主要有防雷接地裝置、引下線以及接閃器等，防雷接地裝置包含有接地體和接地線，是深埋于地下的，作用是將雷電流散到大地中，功能效果會受到接地方式的影響。

引下線是連接接地裝置、接閃器的設(shè)備，同時還連接著建筑各層的均壓環(huán)焊接，作用是傳導(dǎo)雷電，實現(xiàn)接閃器與接地裝置間的雷電傳導(dǎo)，做好引下線數(shù)量以及布局設(shè)計，對提高雷電分流效果有著重要作用。

接閃器的主要功能是吸引雷電流，是指在建筑物頂部采用的避雷網(wǎng)、避雷針等設(shè)施，采取的設(shè)計方法有滾球法、網(wǎng)格法等。

建筑電氣內(nèi)部防雷體系的作用是預(yù)防雷電波侵入到建筑物中，并防止雷電反映、反擊，主要包括等電位連接以及相關(guān)的屏蔽措施等，其中，等電位連接是通過使用導(dǎo)線連接分開的金屬體與防雷裝置，平衡建筑電氣設(shè)備因雷電流產(chǎn)生的電位，降低電位差；屏蔽措施的作用主要是避免建筑微電子設(shè)備、通信設(shè)備的等收到雷電脈沖損害，確保各類設(shè)備的正常使用。

（二）建筑電氣防雷設(shè)計的要點

在建筑電氣防雷設(shè)計中，需要防護的雷電形式主要有四種，分別是直擊雷、側(cè)擊雷、雷電感應(yīng)以及雷電波侵入，具體設(shè)計要點為：

第一，對于直擊雷，防護設(shè)計要點有：（1）接閃器采取單獨的避雷網(wǎng)或者避雷針，也可以兩者結(jié)合使用，還可以使用金屬屋面，但不論是哪種接閃裝置，在設(shè)計時都需要嚴(yán)格遵循相應(yīng)規(guī)范；（2）在引下線設(shè)計上，應(yīng)盡量使用建筑物本身存在的設(shè)施，比如剪力墻中鋼筋、消防梯等，并做好相應(yīng)測量，將其與接閃器、接地體連接好；（3）在防雷接地裝置設(shè)計中，應(yīng)有限使用基礎(chǔ)中鋼筋作為接地裝置，對于有鋼筋混凝土地梁的建筑，接地裝置可以采取連接成環(huán)狀的地梁內(nèi)鋼筋；若是沒有，可以在基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)計復(fù)地的接地裝置，用銅芯連接建筑物內(nèi)設(shè)備與接地線柱，構(gòu)成環(huán)形接地[2]。

第二，對于側(cè)擊雷，防護設(shè)計要點有：（1）將建筑物的鋼筋結(jié)構(gòu)連接在一起，同時將鋼筋結(jié)構(gòu)作為引下線使用；（2）在防雷設(shè)計時，需要考慮建筑外部的金屬部分，包括門窗、金屬欄桿等；（3）對于建筑內(nèi)部的豎直金屬管道，需要將其與防雷裝置連接在一起；（4）若是建筑中含有圈梁、組合柱，可以將其作為均壓環(huán)使用；如果沒有，則需要單獨鋪設(shè)均壓環(huán)，每隔三層鋪設(shè)一道，并需要連接豎直金屬管道。

第三，對于雷電感應(yīng)，防護設(shè)計要點有：對于建筑中的所有金屬裝置、設(shè)施，比如金屬外殼、構(gòu)架等，均采取接地處理；對于平行的管道或者電纜金屬外殼當(dāng)，當(dāng)彼此凈距在100mm以下時，處理方式為金屬線跨接，跨接點間距控制在30m以內(nèi)；對于交叉的管道或電纜金屬，當(dāng)交叉凈距在100mm以下時，需要在交叉部位采取跨接處理

第四，對于雷電波侵入，防護設(shè)計要點有：（1）對于建筑中低壓線路，應(yīng)當(dāng)采取電纜埋入地敷設(shè)方式，與接地裝置間連接通過入戶端保護鋼管、電纜金屬外殼來實現(xiàn)；（2）對于架空線路，在入戶時，需要換接50M電纜，同時設(shè)置避雷器；如果直接架空線接入，也需要在接入部位設(shè)置適當(dāng)?shù)谋芾籽b置；（3）對于建筑中的用電設(shè)備，需要將其周邊設(shè)置接閃器來進行保護，預(yù)防雷電波侵襲；（4）當(dāng)建筑中有架空或埋地金屬管道時，需要在建筑物進、出部位連接防雷接地裝置。

三、建筑電氣防雷設(shè)計的具體要求

（一）整體防雷設(shè)計要求

在建筑物電氣防雷設(shè)計中，首先要明確建筑物需要的防雷類別，綜合考慮建筑物功能、建筑年預(yù)計累計次數(shù)、當(dāng)?shù)乩纂娗闆r等信息，確定建筑物防雷等級是二類或者三類，以此作為防雷設(shè)計的基礎(chǔ)。

其次，還要確定建筑物防雷保護范圍，根據(jù)建筑物高度、結(jié)構(gòu)存儲等因素，確定避雷針等避雷裝置的設(shè)計布局，比如單支、雙支不等高以及兩根平行等高等。

（二）接閃器設(shè)計要求

接閃器作為防雷設(shè)計的重要內(nèi)容之一，在實際設(shè)計中，需要根據(jù)建筑物女兒墻高度情況，來確定避雷帶等接閃器的支撐高度，兩者間成正比，即女兒墻高度越高，避雷帶支撐高度也就越大，有效預(yù)防雷擊對建筑物造成的損壞。

同時，在建筑物幾何轉(zhuǎn)角部位，也需要設(shè)計別離小針，強化防雷保護能力；此外，對于建筑物凸起金屬物、金屬設(shè)備等，都需要盡量將其設(shè)計在避雷裝置保護范圍內(nèi)，且兩者間需要保持一定的安全距離，如果無法做到此點，需要在等電位連接其和避雷帶[3]。

（三）引下線設(shè)計要求

在引下線設(shè)計中，首先要考慮其分流效果，以設(shè)計合理的引下線數(shù)量、粗細，避免過多引下線導(dǎo)致的感應(yīng)范圍降低或者分流能力不足等問題；其次，還要控制好引下線的間距，保證其符合相關(guān)規(guī)定要求的范圍；第三，針對當(dāng)前引下線設(shè)計普遍偏長的情況，可以采取設(shè)置均壓環(huán)等方法，來降低引下線電感強度、電壓。

（四）接地裝置設(shè)計要求

在建筑電氣防雷設(shè)計中，接地裝置是最為重要的，直接決定著防雷成敗，其設(shè)計需要注意的內(nèi)容有：一是在混凝土結(jié)構(gòu)建筑本身達到防雷規(guī)范要求時，直接將基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作為接地裝置使用；對于達不到的，需要采取周圈式接地裝置。二是在接地裝置設(shè)置中，需要將其設(shè)置在基礎(chǔ)槽最外側(cè)，與建筑物間距控制在3m左右。三是對于磚混結(jié)構(gòu)建筑物，接地裝置應(yīng)采用獨立式引線來獨立接地，埋深要適當(dāng)，一般為4-12m。

結(jié)語：

綜上所述，雷擊是威脅建筑電氣安全的重要因素，提高建筑電氣防雷設(shè)計水平，最大程度的削弱雷擊的不良影響，保證建筑電氣設(shè)施的正常使用，對人們正常生活秩序和生命財產(chǎn)安全等都有著重要保障作用。因此，研究建筑防雷設(shè)計的要點，提高設(shè)計水平，有著重要現(xiàn)實意義。

[1]嚴(yán)正.建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計[J].江西建材,2015,（05）:195.

[2]剛志富.建筑電氣防雷接地設(shè)計要點[J].硅谷,2015,（04）:183+182.

[3]譚棟梁.建筑防雷接地系統(tǒng)設(shè)計及要點[J].科技與創(chuàng)新,2016,（03）:108-109.