民用建筑防雷工程設計與施工的幾點探討

岳秋杰

德州市建筑規劃勘察設計研究院

民用建筑防雷工程設計與施工的幾點探討

岳秋杰

德州市建筑規劃勘察設計研究院

在民用建筑防雷工程設計與施工的實踐過程中，常出現防雷措施與防雷等級不對應，提高了防雷措施，造成了防雷功能的過剩；屋面的接閃器與屋面金屬構配件結合不緊密，造成重復設置接閃器，增加了工程投資；用做接地網的鋼筋混凝土內的鋼筋未得到充分利用或利用的過多，不利于合理降低工程成本。本文結合高層智能建筑防雷系統工程應用，將內部防雷技術與外部防雷技術相結合，有效地提高了高層建筑系統防雷工程質量，保障雷擊天氣下建筑物內人的生命安全與電氣設備的使用安全。

民用建筑；防雷工程；設計；施工；探討

1、雷電防護的重要性

隨著電子信息的高速發展，許多的先進的科學技術開始運用在建筑物當中，使得雷電容易侵入。雷電的發生通常是在一瞬間，人們的反應速度還沒有能達到這么快，人們沒有辦法去事先得知雷電是否發生，更加不能終止它的發生。電壓較大﹑電流較強是雷電發生時的一個顯著的特征，當雷電發生時，較強的電流會干擾無線電的通訊并且影響各類電子科技的正常的使用，妨礙移動手機終端的信號，電子設備由于強電壓和強電流，內部的電路或者設備會由于電磁感應現象受到損害，可能徹底破壞電路，造成損壞。所以雷電的防護工作是非常重要的。

2、民用建筑防雷基本原則

2.1 全面性

雷電通過多種途徑對建筑物造成損害，其中有沿建筑物各種線路和金屬管線對建筑物引入瞬間過電壓﹑空中傳播雷電磁脈沖以及直擊側擊建筑物等等。使得建筑物在進行防雷設計中應當對整體的防雷設計進行相當全面的衡量及考慮。并且對不同的雷電形式都有針對性的設計從而對建筑物進行全面的雷電防護。

2.2 合理性

鋼筋混凝土以及鋼結構等現代建筑結構中，防雷設計應當根據建筑物不同的結構進行防雷設計，有效的結合各種防雷要素，用以構成全面合理的防雷結構，確保防雷設計對建筑物的雷電防護起到最佳效果。

2.3 層次性

在防雷設計中應當就建筑物需要進行保護的空間進行劃分，確定不同的保護區域。再通過雷電防護的設計進行逐層設防，從而最大程度的降低雷電信號對信息系統保護區內的侵入干擾。

2.4 目的性

防雷設計應當明確設計目的，根據建筑物的功能以及結構，建筑物需要保護的程度，明確建筑物的防雷設計。同時根據建筑物功能，建筑物內各區域的功能，對防雷設計進行有目的的針對性設計，尤其是對建筑物中設備較多的區域，應當著重加強防雷設計，使得建筑物防雷設計更為優化

3、加強民用建筑防雷工程設計與施工的措施

3.1 接閃器設計

接閃器的工程應用設計主要體現在消雷器﹑提前放電避雷針與IF3預放電避雷針三大方面。消雷器應用設計具有性價比高﹑簡單等特點，當建筑采用分叉﹑多針避雷針等技術時，雷電場會變得均勻，起暈電壓增大，降低了引雷效果。而提前放電避雷針采用比普通避雷針更快的上行先導電路技術，在高層智能建筑工程實際應用中，難以實現引雷而且效果并不顯著。IF3預放電避雷針技術與其他鄰近點相比，它能夠準確提前產生上行先導狀態而達到最先放電的效果。該技術具有保護半徑大﹑優先引雷入地﹑落雷準確和維護簡單等優點。因此，結合上述技術的優缺點，本工程設計采用IF3預放電避雷針作為接閃器，同時采用避雷針﹑避雷帶﹑混合裝置組成的接閃器進行施工與設計。

3.2 接地網設計與施工的配合

民用建筑宜優先利用鋼筋混凝土中的鋼筋作為防雷接地網，當不具備條件時，宜采用圓鋼﹑鋼管﹑角鋼或扁鋼等金屬體做人工接地極。設計可以用作接地網的鋼筋混凝土中的鋼筋包括：基礎底板內鋼筋﹑抗浮錨桿鋼筋﹑樁基內的鋼筋﹑護坡內的錨固鋼筋等。用作接地網的抗浮錨桿鋼筋組的連接數量，用作垂直接地體的樁基(內含鋼筋)數量，可以根據單組抗浮錨桿(或單組樁基)的接地電阻值，結合工程實際，在滿足接地電阻要求的情況下，合理確定連接數量。對于獨立基礎，在充分利用獨立基礎內的鋼筋做接地網的同時，通過基礎底梁或就近層的結構梁﹑板內的鋼筋，將獨立基礎內的鋼筋網連接處接地網，提高接地體的散流能力，滿足接地電阻的要求，合理減少人工接地體的施工。可以先行測試單組獨立基礎接地體的電阻值，合理確定用做接地網的獨立基礎的數量。對于人工接地體的施工，應在鋼筋混凝土內鋼筋接地網不能夠滿足接地電阻要求時施工(除設計明確人工接地體做法)。

3.3 加強高層建筑物的防雷裝置

傳統的避雷針在引雷后通常會引發二次雷擊效應和地電位反擊現象，為了解決這個問題，可以采取選用提前放電式避雷針或者阻抗型接閃器﹑避雷針來解決，通過提前放電式的避雷針的，有效的解決了二次雷擊與地電位反擊為題，加強了整個建筑物的防雷效果，同時還可以在高層建筑物中增加引下線數量﹑建立可靠經濟的籠式避雷網，降低接地電位，減少接地電阻值和磁場集中程度等等方式，提高高層建筑物自然屏蔽能力，除此之外，針對高層建筑中的不同電子﹑電力設備，通過設置接地網來降低雷擊對設備的損壞，提高電力﹑電子設備的安全性。

3.4 規范防雷裝置

竣工驗收工作新建﹑改建﹑擴建建(構)筑物的建設單位組織進行竣工驗收時，應由氣象主管機構同時驗收防雷裝置。氣象主管機構依據防雷專業技術機構的檢測報告等材料，對防雷裝置是否符合相關標準及國務院氣象主管機構規定的使用要求進行驗收。符合要求的，簽署驗收意見，防雷裝置可以投入使用；不符合要求的，提出整改意見，整改完成后由氣象主管機構重新進行驗收。

綜上所述，我國目前雷電防護的標準尚不完善，相關部門在制定建筑物的防雷規范時，要綜合考慮雷電的特點﹑被擊中物體的特點﹑內部的設施與設備的特點等受到雷電災害的地區的特質，全面地做好雷電防護的標準規范的制定。

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