如何做好建筑物天面防雷裝置的設計技術評價

■高繼滔　羅錦波（佛山市氣象局廣東佛山528000）

如何做好建筑物天面防雷裝置的設計技術評價

■高繼滔羅錦波
（佛山市氣象局廣東佛山528000）

本文介紹了建筑物天面防雷裝置的設計技術評價。內容主要包括了建筑物天面防雷裝置設計技術評價的審查要點、注意的問題以及自己的一些看法。希望籍此能夠給從事防雷裝置設計技術評價的工作者帶來一些幫助、參考。

防雷天面防雷技術評價圖紙設計

0　引言

以往，防雷圖紙審查工作只作為防雷裝置設計審核的一部分。由于沒有得到充分的重視，并且缺少組織專門的人員學習，審圖人員存在對防雷規范不熟悉，缺乏足夠的審圖所需的防雷相關技術知識，使審圖工作變得過于膚淺。而在外面，由于大部分的防雷裝置設計人員都把防雷裝置的設計看得過于簡單，認為防雷裝置設計很容易就能通過，致使設計的圖紙變得雜亂無章，大大降低了防雷圖紙在作為防雷裝置隱蔽跟蹤、現場施工以及竣工驗收各階段的指導作用。

如今，防雷裝置設計技術評價已經作為防雷專業技術機構承擔的一項技術服務工作，得到了前所未有的重視。技術評價工作人員必須熟悉《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010、《建筑物電子信息系統防雷設計規范》GB50343-2012等現行的技術規范，并且根據這些防雷技術規范要求，對防雷裝置的設計提出正確的指導意見。

防雷裝置設計技術評價的內容包括防雷接地裝置的設計、中間層的防側擊措施、天面的防直擊雷措施、各種等電位措施以及電涌保護器的設計等多個方面。限于篇幅有限，本文只介紹了如何做好建筑物天面防雷裝置的設計技術評價。審查建筑物天面防雷裝置的設計一般需要審查建筑物天面防雷圖、防雷設計說明以及防雷裝置施工大樣圖，此外還要結合總規劃平面圖、建筑平面圖及立面等審查。現就依據國家現行防雷技術規范，結合自己的實際審圖工作經驗，淺談一下如何做好建筑物屋面防雷接地裝置的設計技術評價。

1　審查接閃器的安裝位置是否正確、合理

《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010（以下簡稱《新雷規》）第4.2.4、4.3.1及4.4.1條明確了屋面接閃器的安裝位置：“接閃網、接閃帶應按本規范附錄B的規定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設”。

在審圖的時候，要具體結合建筑平面圖及立面圖審查，屋頂天面四周、梯屋、花架、突出的飄棚頂、露臺部分架構物等應增加接閃帶。如果有轉換層（如裙樓）則要增加轉換層天面的防雷設計圖紙。此外，還要審查屋面接閃帶是否形成閉合回路。

2　審查接閃帶的敷設形式、材料規格

一般要求在防雷裝置大樣圖里具體說明接閃帶的敷設形式、規格等。此外，還要對應防雷設計說明、天面防雷圖里關于接閃帶的說明，檢查接閃帶在敷設形式、材料規格上是否一致。

（1）審查接閃帶是否須敷設在外墻外表面或屋檐邊垂直面上。按照《新雷規》第4.2.4、4.3.1及4.4.1條，高度超過30m的一類防雷建筑、高度超過45m的二類防雷建筑以及高度超過60m的三類防雷建筑，天面接閃帶應設在外墻外表面或屋檐邊垂直面上。

（2）審查接閃帶采用的規格。接閃帶的規格按照《新雷規》表5.2.1選取，常用的熱鍍鋅圓鋼直徑要求在Φ8以上。在佛山地區，常用的規格為一般Φ10或Φ12的熱鍍鋅圓鋼。

（3）審查接閃帶支持卡高度。按照《新雷規》第5.2.6條，要求支持卡高度不宜小于150mm。

3　審查屋面接閃短桿的設置

《新雷規》并沒有提及到屋面安裝接閃短桿的條文，但《建筑物防雷工程施工與質量驗收規范》（GB50601-2010）第6.1.1條第3款說到：“……在多雷區，宜在屋面拐角處安裝短接閃桿。”佛山無疑屬于多雷區，考慮到安全為先的設計原則，我們要求在女兒墻陽角位、梯屋屋頂四角、人字屋脊兩端等易受雷擊的部位須安裝接閃短桿。根據《新雷規》第5.2.2條，接閃短桿的規格一般取≥12mm熱鍍鋅圓鋼，高300~600mm為宜。

4　關于暗敷接閃帶的審查

根據《新雷規》第4.3.5條第1款以及第4.4.5條，屬于非爆炸危險場所的多層第二類防雷建筑物，且周圍很少有人停留時，以及多層第三類防雷建筑物，且在周圍除保安人員巡邏外通常無人停留時，宜利用女兒墻壓頂板內或檐口內的鋼筋作為接閃器，也即允許暗敷接閃帶。

“多層建筑”是指建筑高度為10~24m或建筑層數為4~6層的建筑。考慮到對“周圍很少有人停留”和“在周圍除保安人員巡邏外通常無人停留”的條件很難界定，且根據安全可靠第一的設計原則，一般情況下我們不建議采用暗敷接閃帶。如果一定要暗敷，須提交申請，并且說明由甲方負責因暗敷接閃帶引起的防雷安全事故責任。

此外，規范明確了建筑高度≥25m或建筑層數≥7層的建筑物（中高層以上）不應采用暗敷接閃帶。

5　審查非金屬屋面接閃網格的設置

《新雷規》第4.2.4、4.3.1及4.4.1條對非金屬屋面接閃網格的尺寸作出如下要求：

表1　建筑物防雷網格尺寸的最低要求

6　審查金屬屋面的接閃

據《新雷規》第5.2.7條，第一類防雷建筑禁止利用金屬屋面作接閃器，第二、三類防雷建筑在符合一定的條件下可以接閃。

審圖中接觸得最多的是鋁板金屬屋面。按照規范要求，當屋面下面無易燃易爆物品時，鋁板的厚度要求≥0.65mm則可作為接閃器；而當屋面下面有易燃易爆物品時，鋁板的厚度要求≥7mm。對于易燃易爆的情況，規范的要求是不太經濟合理的，此時一般建議采用其他的明敷接閃器保護。

7　審查天面引下線的設置

天面引下線的設置主要審查引下線的數量和間距。需要強調的是，判斷引下線的數量與間距應該是由天面防雷圖來判定。理由很簡單，因為引下線是“用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的導體”，基礎或中間層設置的“引下線”如果連接不到天面的接閃器也就失效了。所以，判斷引下線的數量應該從天面防雷圖出發，再結合基礎防雷圖與各層防雷圖校對引下線的位置是否一致，是否出現斷開或錯位等現象，特別要注意轉換層的引下線。

建筑物天面引下線的距離應沿天面接閃帶的周長計算，就是按照雷電流的通行距離（電氣距離），而不是直線距離。如下圖1所示，引下線A與引下線B的間距應該是a+b+c+2d，而不是a+b+c。此外，還要考慮到不在同一水平面上接閃帶高度差的計算。

當引下線數量較多且間距較小時，雷電流在局部區域分布也較均勻，引下線上的電壓降減少，反擊危險也相應減少。《新雷規》第4.3.3條、第4.4.3條分別對第二類、第三類防雷建筑物的專設引下線的間距規定為≤18m、≤25m，而且是強制條文，考慮到實際情況還專門補充增加了平均間距的要求。除專設引下線外，佛山地區對于一般的鋼筋混凝土建筑的柱筋引下線的間距要求也與專設引下線要求一致。

圖1　如何計算天面引下線的間距

圖2　如何判斷水平突出物是否須安裝接閃器

8　判斷水平突出物是否須安裝接閃器

《新雷規》第4.3.9條第1款、第4.4.8條第1款規定：“對水平突出外墻的物體，當模擬滾球半徑為45m（三類60m）球體從屋頂垂直滾下接觸到時，應采取相應的防雷措施”。實際審圖中常碰到的“水平突出物”有飄棚頂板、陽臺、觀景平臺等。此外，轉換層（如裙樓等）可以看成是“大型水平突出物”。規范條文里的“相應防雷措施”一般情況就是安裝接閃器。

判斷水平突出物是否須安裝接閃器，得結合建筑平面圖、立面圖判斷，如圖2所示。此外，也可先計算上層屋面接閃器在水平突出物高度處的保護范圍，然后在建筑平面圖上判斷水平突出物是否處于接閃器的保護范圍內。以上兩種方法都可以在CAD電子圖紙上方便完成。

9　審查幕墻在屋面處的防雷措施

建筑物外墻立面如若安裝有玻璃幕墻，除須提供專門的幕墻防雷設計圖紙外，在審查建筑物天面防雷圖時尚需注意以下幾點：

（1）據《新雷規》第6.1.1條，幕墻的金屬支架須與建筑物屋面上的接閃器進行等電位連接。防雷施工時應注意幕墻骨架與女兒墻上避雷帶有效可靠連結,該部位往往是建筑物的最高點,也是雷擊危險區。為有效防雷應使幕墻骨架盡可能多點與避雷帶接通,接通點間距不宜大于3m。

（2）若使用金屬幕墻作為接閃器，幕墻金屬壓頂板的厚度須達到《新雷規》第5.2.7條的要求。幕墻壓頂板常用的鋁板厚度不應小于0.65mm。

10　審查屋面設備用房的等電位預留

如電梯井、電纜井頂端和底端均須預留等電位接地端子與防雷裝置等電位連接，天面梯屋里作為電梯、風機及其他用電設備安裝浪涌保護器用的預留接地等，都需要在天面防雷圖上注明。

11　審查天面防雷圖時的其他常見問題

（1）設計圖紙里沒有圖例說明，或引用的圖例不一致、混亂、不清晰，如天面防雷平面圖里明敷接閃帶與暗敷接閃帶所用的圖例沒有區分開來；

（2）設計說明、大樣圖、天面圖中接閃桿、接閃帶的規格不一致；

（3）天面部分關鍵位置缺少標高，無法判斷是否須增設防雷裝置。

12　結語

設計人員在對建筑物的防雷裝置進行設計時，往往由于自身對防雷相關規范的不熟悉或者對規范理解存在誤差，在設計圖紙上會出現或多或少的問題。更有甚者是由于態度不夠認真，認為防雷設計隨便應付即可通過，其設計圖紙更是錯漏百出。從事防雷裝置設計技術評價的工作人員除了要熟悉規范，理解規范，在圖紙審查過程中把好關外，往往還得直接與設計人員打交道，說規范，講道理，說明圖紙設計的問題所在。因此，審圖人員還須持謹慎的態度、有持久的耐心，以及吃苦耐勞的精神。這樣，我們才能做好防雷裝置設計技術評價的工作。

[1]程琳,錢美,袁湘玲,防雷設計圖審中若干問題的探討[J].科協論壇,2010,11:91.

S761.5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-340-2