民用建筑防雷工程設計與施工的幾點探討

文/戴旭光、曹一飛 浙江高專建筑設計研究院有限公司 浙江寧波 315012

1、引言

如今建筑工程的質量、要求等面臨著較高的要求，人們更加注重建筑工程的舒適性以及安全性。隨著民用建筑工程高度、規模等的擴大，防雷設計施工也迎來了全新的挑戰。現階段，人們生活水平也逐步提升，家用電器的數量也大幅度增多，不僅能夠對人們的生活進行改善，還需要避免雷擊造成的隱患。因此必須要加強民用建筑防雷工程的設計與施工，明確要點，更好的維護人民群眾的生命以及財產安全。

2、民用建筑防雷設計與施工要點

本次研究的民用建筑工程為18-19層，兩個單元，地下一層，首層是店面，樓層高為3米，建筑長48米，寬13.5米，建筑的總面積為10000平方米，建筑高度為55米。

2.1 確定民用建筑的防雷等級

在民用建筑防雷設計中，首先需要確定防雷的等級，在等級劃分過程中，不僅要結合建筑物的功能進行，還需要對每一年民用建筑物可能遭受雷擊的數量進行預測，從而進行專門的防雷設計。通常而言，民用建筑的防雷等級主要是第二類和第三類。該建筑物是屬于第三類防雷建筑物，防雷網的網格尺寸為≤20米×20米或24米×16米。

2.2 明確防雷設施保護的范圍

結合避雷針以及避雷線的位置對主要保護的空間范圍進行確定，避雷針和避雷線所能夠保護的范圍與民用建筑的高度、形式以及布局等聯系密切。

例如，在該工程中，使用滾球法對保護范圍進行確定，滾球半徑是60米，沿著建筑物屋面對建筑物進行滾越，滾球能夠接觸到的屋面就可能是遭受雷擊的單位，不能接觸到的，可以是建筑物接閃器保護的區域。在設計過程中，屋面四周裝設φ1.2cm的鍍鋅圓鋼，在屋頂板內設置φ1.2cm的鍍鋅圓鋼，使屋面有20米×20米或24米×16米的避雷網[2]，沿著屋頂凸起物的四周設置避雷帶。該建筑的高度為55米，小于滾球半徑60米，因此不需要考慮建筑的防側擊雷的問題。

2.3 設計接閃器

結合建筑物女兒墻高度確定避雷帶支撐的高度，該建筑物的女兒墻高度在1.2m左右，如果高度比較大，需要將避雷帶的支撐高度適當的增加，防止雷電擊中女兒墻造成破壞。將別離小針設計到建筑物幾何轉角的位置，更好的加強建筑物的雷電保護。工程設計過程中，要在避雷裝置保護的范圍內進行平面設計中的凸起金屬物以及金屬設備建設，若金屬物在避雷裝置保護范圍外，需要使其與建筑物避雷帶等電位連接。建筑物中被保護的設備要與避雷裝置保護一定的距離，確保安全。對于二、三類防雷建筑，接閃器可以是建筑金屬屋面，如果屋面鋼板厚度小于0.5mm，還需要增加防雷設備，實現防雷效果。

2.4 設計引下線

對引下線進行設計時，需要對雷電分流的情況進行重點研究，通常而言，引下線的數量以及粗細對于雷電分流會產生重要的影響。如果引下線比較多，每一根線的雷電分流就會比較少，引下線的感應范圍就會降低[3]。反之則會變大。因此在設計過程中，需要對引下線的數量以及距離進行有效的控制，使其感應范圍能夠合適。

本文涉及到的工程在設計引下線時，依據防雷涉及標準的第三類，引下線不能少于兩根，間距要小于25米。由于建筑長48米，寬13.5米，在建筑的長方向上，使用的柱子跨度設置10組引下線，每個跨距離約為12米，建筑的寬度是13.5米，就只需要設置一跨，布置引下線時沿著建筑周圍均勻的進行，使用結構柱內兩根超過φ1.6cm的主筋連續焊接引下，與防雷裝置和接地裝置進行焊接。

2.5 防護雷電感應

對于民用建筑而言，所有設備的構架、管道以及外殼都要進行防雷接地，如果建筑物中的長金屬間距不超過10cm，利用金屬線跨接，控制好跨接點的間距，距離一般要超過30米。可以使用絕緣銅芯多股軟絞線進行跨接接地，處理好線頭，依據管徑長度以及壁厚鋼管等效電阻選擇，最小的截面積為4mm2。還可以使用螺紋連接壁厚鋼管，使其暗敷在混凝土中，跨接接地線使用焊接圓鋼，這種方法施工便利，質量比較可靠。

本次研究中屋頂機房層的配電箱的進線處需要裝設電涌保護器，電涌保護器要安裝在建筑物結構的內外交接位置，選擇電流范圍比較大的電涌保護器，電涌保護器連接時，連接線的截面積一般第一級大于10mm2，第二級大于6mm2。地下層的高壓配電室中設置單獨的避雷柜，防止雷電侵入電網，強弱電線纜要使用鋼管進行保護，避免電磁感應。

2.6 基礎接地網施工

本文研究的民用工程中，接地體可以是結構基礎中的鋼筋接地網，使用基礎地梁底筋兩根超過6mm主筋連續焊接，從而形成環行的接地體，整棟建筑的防雷、工作以及保護接地等可以作為共用的基礎接地裝置，接地的電阻不能超過1歐姆，該工程有地下層，還需要對地下層底板進行防水處理，當前使用的防水材料的絕緣性是比較好的，為使接地電阻值達到實際需要，在施工過程中需要從地下層柱筋引下線預焊位置將接地母線引出，母線的埋地深度要達到1米左右，距離外墻的長度也為1米[4]，如果電阻不滿足需要，需要進行人工接地，沿著建筑護坡外一周將閉合的人工接地體與基礎內鋼筋聯合使用，滿足接地電阻需要。由于民用建筑低壓配電系統的接地是TN-S系統，電器設備外殼正常的、不帶電的、外露的導電部分需要與PE線連接，進出建筑物的金屬管道要進行等電位聯結，建筑總等電位使用40×4的鍍鋅扁鋼在建筑內部的設備外殼和金屬管道入口位置進行連接，扁鋼暗敷，在接頭位置使用抱箍將管子卡住，再使用BV線引致扁鋼。局部等電位主要設置在衛生間等，連接方法是一樣的，但是需要預留出扁鋼，使用板筋焊接，在墻上安裝等電位連接盒。

結語：

總之，如今建筑工程的施工技術水平等不斷提升，人們對民用建筑的安全性提出了較高的要求，防雷設計對于民用建筑安全性有著極為重要的影響，因此在實際的防雷工程設計、施工中必須要提高重視程度，依據防雷設計的基本原則，確定設計、施工的要點，采用科學的方法措施建設防雷工程，從而順利實現民用建筑防雷工程的效果，以便更好地維護人民群眾的財產以及生命安全。

[1]王銳,張憲柱,朱峰.高層智能建筑防雷系統工程設計與施工技術研究[J].安裝,2016,（04）:48-51.

[2]景懷杰.民用建筑防雷工程設計與施工的幾點探討[J].住宅與房地產,2016,（30）:61.