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建筑物防雷设计规范精选(九篇)

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建筑物防雷设计规范

第1篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词 建筑物防雷;防雷设计;图纸审核;防雷工程;施工

中图分类号 TU895 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)13-0289-01

1 建筑物防雷设计存在的问题

1.1 图纸内容短缺

完整的防雷设计图纸包括设计说明在内的5个组成部分,可当前对图纸审核过程中发觉,大多防雷设计图纸仅仅包含设计说明与天面防雷图。这主要是由于我国对防雷设计图纸的审核是近些年才开始的,对于防雷图纸的内容审核还在不断完善中[1-2]。

1.2 防雷设计与防雷分类标准不同

当前各个设计单位进行防雷设计工作的依据没有明确的规定,2种不同的防雷设计规范对于防雷分类有着不同的准则,而设计师工作时一般不会明确指出具体根据哪一种防雷规范进行设计,他们只是表明自己是按第几类防雷进行相关设计,这就造成了一定的混乱。但实际中不同的防雷分类就有不同的设计要求,这样防雷设计和防雷分类标准的不一致性,就势必引起设计内容出现偏差[3]。

1.3 引下线间距和防雷分类不统一

《建筑物防雷设计规范》中提到,一类、二类、三类防雷建筑物的引下线的间距分别不能超过12、18、24 m,但是实际中有些设计没有充分考虑这些标准,也有些设计应用了错误的标准,从而造成了大量的引下线间距不符合设计规范的情况。还有的设计没有充分考虑到设计规范中附录二对于某些特殊部位的引下线要求,导致了引下线少设置或未设置情况的出现,从而对防雷施工产生了一些负面作用。

1.4 避雷网格不符合规范

《建筑物防雷设计规范》中也对一类、二类、三类避雷网格做出了相关规定,但很多设计师在防雷设计时并没有按照要求的规范去设计。

1.5 防侧击雷未合规设计

滚球法理论指出当建筑物的高度超过滚球的半径时,其多出的部分应当进行防侧击雷保护。一类、二类、三类建筑分别超过30、45、60 m的部位,必须充分利用引下线钢筋的作用进行合理的构建,设计出科学的防侧击保护措施,但很多设计者并未考虑。

1.6 雷电感应和电磁脉冲防范设计不标准

有很多建筑物内部设置有大量的电子装置设备,但防雷设计却没有按照相应的综合防雷系统进行设计,相关的屏蔽设备、等电位连接以及防雷电感应和电磁脉冲举措都没有进行到位。对众多电子设备设计防雷措施的缺失很容易造成雷电波干扰的现象,从而影响到建筑物的电子设备安全。

1.7 未预留等电位连接装置的安装位置

《建筑物防雷设计规范》中明确提到,对于那些未来有可能安装信息服务系统的建筑物,应当在适宜的位置安置等电位连接装置,但现实设计中,对很多配有大量电子装置的建筑都没有进行预留等电位连接装置位置的设计,这样就给等电位连接装置的安装造成了很大的麻烦,也影响到了建筑物内设备的安全。

2 建筑物防雷施工要点

2.1 基本工程

防雷装置的安置一般都比较隐秘,而防雷施工的质量能够对建筑物的防雷作用产生很大的影响。现实施工中很多建筑物的地桩和承台之间的钢筋未能够很好地连接在一起,从而造成了建筑物接地作用不明显的后果。对于这类问题,在施工中必须注意,最起码在每个桩内设置4根主钢筋,每2根与承台的上下进行连接,同时要保证钢筋连接达到规定的质量标准。另外一类问题就是地梁的钢筋没有形成一个循环的回路,这类情况的施工要注意必须保证地梁有2根以上的主钢筋连接成循环回路。

2.2 主体工程

主要包含引下线、金属家具接地、设置等电位来接、防止侧击、配电设备接地、均压环等多种内容。首先,对于引下线必须在其柱体内部设置2根以上的钢筋并令其与长引上相连,然后再和水平的地梁钢筋进行连接,并设置相应的短路环。实际施工中经常遇到施工单位2根并排的引下线钢筋未与地梁钢筋进行相连等现象;还有部分建筑物将梁内部的钢筋作为均压环,而没有和引下线进行连接,更有些施工单位没有对建筑物的配输电等工作间设置相应的等电位连接装置,这些都极大地影响了主体工程的质量[4]。

2.3 天面工程

天面工程是指建筑物上避雷针以及其他带网的安装工程,工程中出现的问题有材料质量不过关、没有将避雷网格和引下线相连、没有在天面设置设备接地端等。有的避雷带直接使用的是女儿墙的压顶钢筋,这样使得混凝土完成后水泥的平均厚度超过2 cm,违反了相关的规定。有一些层数较高的建筑物顶部存在标志性的金属杆件,此时应当在金属杆件垂直的柱体内部设置引下线,且进行接地板的预设,从而达到标志金属杆的接地。

3 防雷设计与施工的核心探索

一是对于建筑物的防雷工作设计最关键就是要按照《建筑物防雷设计规范》进行,并参照国家其他的准则规范。二是建筑物防雷设计的作用已经不单单是防止直击雷电的破坏,它还包含防止雷电感应以及电磁脉冲等的工作。防雷工作应当充分使用建筑物自身的钢筋结构,可以通过建筑物相关构建的彼此联通并设置相关的引下线,达到建筑物的屏蔽雷电效果。防雷设计对电磁脉冲的防范作用也体现在建筑物配输电以及信息服务等的系统中。三是对于新建成的建筑物,必须设计以满足每一个楼层都设有电器的接地端,以此来保证电器设备的等电位连接。同时等电位连接的母线应选用性能优异的铜材料。四是在整个施工过程中设定相关的施工图纸以及严苛的施工规范,可以极大地保证防雷施工工程的有序和高质量完成。

4 结语

通过以上分析可知,我国目前的建筑物防雷设计工作还存在诸多问题,因此对于防雷设计应该进行更加严格的规范和指导,同时,还要综合多种环境因素以及建筑物自身特点进行有序的施工,以此来确保建筑物防雷工作的高质量完成。

5 参考文献

[1] 窦征巍.建筑物防雷设计审核跟踪验收中容易忽视的问题[J].科技风,2012(3):182.

[2] 汪鲁刚.建筑物防雷图纸审核中常见的问题[J].山东气象,2009,29(增刊1):82-84.

第2篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词 岳飞庙;防雷保护;设计

中图分类号TU895 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)40-0021-02

0 引言

古建筑是某一地区、某一时代文化发展的标志,历经沧桑的古建筑因为所具有的独特造型和风格以及丰富的历史文化内涵,成为我国历史文化的宝贵遗产。然而古建筑多为木质或砖木结构,若建筑防雷稍有疏忽,就可能成为雷击对象,引发火灾,造成不可挽回的损失。据统计,建国以来,雷击古建筑火灾约占古建筑火灾的15%左右,而未引发火灾的雷击事故就更多了。现存的古建筑中有很多是遭雷击受损后修复或重建的,因此古建筑的防雷安全工作事关重大,加强古建筑物的综合防雷是非常有必要的。

岳飞庙址位于河南省安阳市汤阴县城内西南街,是一处完整的古建筑群。现有面积4 000多m2,殿宇建筑近百间,坐北朝南,外廊呈长方形。临街大门为精忠坊,木结构牌楼。属于国家级重点保护建筑。

通过现场勘察,根据《建筑物防雷设计规范》、《古建筑木结构维护与加固技术规范》、《建筑物防雷设施安装》图籍中“古建筑防雷作法”等标准,对岳飞庙古建筑群进行了综合防雷设计。

1 岳飞庙防雷类别的确定

根据GB50165-92《古建筑木结构维护与加固技术规范》第5.3.1条的规定,古建筑分为三类:第一类:国家级重点保护的古建筑;第二类:省、自治区、直辖市保护的古建筑;第三类:其他古建筑[1]。根据古建筑物的特殊结构和对防雷的要求,将古建筑物防雷标准纳入到建筑物防雷设计规范GB50057-94之中。根据《建筑物防雷设计规范》,建筑物的防雷分类根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果来确定[2]。国家级重点文物保护单位的古建筑物根据其大小至少应划为二类以上防雷建筑物。

2001年,岳飞庙被国务院公布为全国重点文物保护单位,其建筑规模较大,而且整个建筑群以木结构为主,遭受雷击时极易起火燃烧,将造成无法弥补的巨大损失。根据GB50057-94规定,第一类防雷建筑物是指有爆炸危险,因电火花而引起爆炸,会造成巨大损失和人身伤亡者。因此岳飞庙古建筑群应按照第一类防雷建筑物标准进行防护。

2 岳飞庙外部防雷设计

对岳飞庙古建筑群的防直击雷措施主要从接闪器、引下线、接地装置等几个方面进行设计。

2.1 接闪器

根据《建筑物防雷设计规范》,岳飞庙古建筑群按照第一类防雷建筑物级别进行直击雷防护,在各祠宇屋顶上安装尺寸不大于5m×5m或6m×4m的避雷网格。在屋脊、屋檐上暗敷避雷带,为保持古建筑的美观,避雷带应沿古建筑物屋脊的轮廓弯曲,避雷带应高出正脊、斜脊、屋檐瓦当的高度20cm。在脊顶、宝顶、宝顶、尖塔、塑像、兽头、人物、挑檐等处用Φ16以上的铜棒做避雷小针,使整座祠宇建筑最易受雷击的部位均处于接闪器的保护范围内[3]。全部接闪器共需使用紫铜棒Φ16×50cm94根、Φ18×80cm22根、Φ18×100cm的43根、Φ18×120cm的18根和Φ25×50cm的3根。使用紫铜既耐腐蚀,又与古建筑相匹配,不会影响岳飞庙的原貌。

2.2 引下线

防雷引下线根数与雷电流分流的大小成正比,与每根引下线所承受的雷电流成反比,因此在引下线设置不合理时,易产生雷电反击及其二次危害。各祠宇多为砖木结构,应采用明敷,敷设时应注意引下线要对称,为保持各祠宇的外型美观,在间距符合规范的前提下,尽量不要在正面敷设引下线,引下线的间距不应大于12m。岳飞庙内东西厢房、岳云祠、四子祠、岳珂祠、孝娥祠等面积较小,每座祠宇只需对称的引下线两根便满足要求。精忠坊因外形较大,应在其四角设置引下线。

2.3 接地装置

古建筑物接地装置的布设应根据其用途、性质、地理环境和游客多少等情况来选择结构方式和位置。在岳飞庙内做接地装置时应注意游客集中场所与地下管线路的安全距离。对于面积较小的几个祠宇的接地装置应连接成一体,构成均压接地网,使接地网界面以内的电场分布均匀,减少跨步电压对游客的危害,同时减小地面电位梯度大而产生的反击高压危害。为降低雷击跨步电压对游客的危害,当接地体距建筑物出入口或人行道小于3m时,接地体局部应埋深1m以下,若深埋有困难,则应敷设50mm~80mm厚的沥青层,其宽度应超过接地体2m。埋在土壤中的接地装置,其连接应采用焊接,并在焊接处作防腐处理[2]。

3 岳飞庙内部防雷设计

为了加强对古建筑物文化遗产的保护和监管,各文物保护管理单位在古建筑群内设置监控、电话、消防、照明等设施,增强了古建筑物的防雷安全隐患,因此在做好外部防雷的同时,还应做好等电位连接、安装SPD、合理布线、接地等内部防雷。

1)电源系统的防雷:岳飞庙内各祠宇的高度一般较低,电源线不易采用架空线路引入,因此应采用穿钢管埋地敷设的方式引入电源线路,并且在引入端电源箱内安装电源浪涌保护器;

2)把各类金属管包括铠装电缆的金属外皮在相应的防雷交界区处就近与防雷接地或建筑基础地作等电位连接,使沿各类金属管和电缆侵入的雷电流及时泄入地中。各祠宇内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。同时在天馈线、通讯、电话线、信号线路进入各祠宇时安装信号浪涌保护器;

3)岳飞庙古建筑群各祠宇内外安装的监控摄像系统,在保护范围内,金属外壳应接地,并与各祠宇的防雷接地连接;在摄像头端安装三合一避雷器,作为对摄像头电源、信号、控制的雷电防护。在监控主机前安装多端口BNC接口避雷箱,作为对监控主机的防护;

4)沿木质介质敷设的电缆采用阻燃型电缆。

4 结论

通过以上设计,能够对岳飞庙古建筑群内存在防雷安全隐患的部位进行了有效的防护,最大程度的减小了雷电灾害造成的损失。然而根据现行的《建筑物防雷规范》,也不能保证建筑物防雷达到百分百的安全,古建筑物的防雷并不是很完善。因此,各级防雷安全管理部门要加强监管,定期进行安全检测,每年至少检测一次,发现问题及时解决,切实做好古建筑物的防雷安全保护工作。

参考文献

[1]古建筑木结构维护与加固技术规范(GB50165-92).

第3篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:烟花爆竹仓库;防雷设计

中图分类号:TU895 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)11-0119-02

武汉市新洲区泰安烟花爆竹有限公司巴山烟花爆竹专用储存仓库(简称泰安烟花仓库),因原库不符合安全要求,需迁址重建。选址在武汉市新洲区邾城街巴山村,由武汉市祥盟工程设计院设计,其中泰安烟花仓库防雷由武汉市新洲区防雷中心设计。武汉市新洲区中心在收到了泰安烟花爆竹有限公司报送的烟花仓库设计图纸后,进行了防雷设计。

1 查看现场

①根据图纸设计,勘察现场,掌握第一手资料。该仓库设计拟建在新洲区邾城街巴山村的一座山包上,占地40.7亩,东边是废弃的砖瓦厂,东北是武汉市新洲区火葬场,南面为鱼塘,西南和西面为小山包,距新徐公路(三级公路)500 m,距巴山村最近村庄280 m(西面),距其它方向的距离均在500 m以上。场址为一座小山包,为风化红砂石,上有

②测量土壤电阻率,采用四电极法,取一直线,相隔2 m打入一铁桩,共打4桩,每桩深度15 cm,用接地电阻表测得的数值为49.2Ω,根据ρ=2παR(Ω·m)=2×3.14×2×49.2,计算得出土壤电阻率为617.95Ω·m。

2 客观环境

武汉市新洲区泰安烟花爆竹有限公司巴山烟花爆竹专用储存仓库,设计建筑六栋烟花仓库,其中五栋规格为(77×13×6.3),计算药量为每栋10 000 kg;一栋规格为(50×13×6.3),计算药量为6 500 kg。每栋烟花仓库间距25 m,与院墙相隔5 m。底部50 cm高防潮,中部为夹墙柱,上部设计为轻钢瓦结构。武汉市新洲区泰安烟花爆竹有限公司要求以轻钢瓦为接闪器或在轻钢瓦上安装避雷带和短针,专家组也是这样建议,根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章防雷装置第4.1.4 条第三款、金属板下面有易燃物品时,其厚度,铁板不应小于4 mm,铜板不应小于5 mm,铝板不应小于7 mm;泰安烟花仓库不能适应此条款,因为烟花爆竹不仅易燃,同时易爆。因此泰安烟花仓库必须设计防直击雷设施。

3 确定防雷类别

①根据烟花爆竹生产储存性质,依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第2.0.2条第一款,凡制造使用或贮存炸药火药起爆药火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。第二款,具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。第三款,具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。属于第一类防雷建筑物。第2.0.3条第五款,具有1区爆炸危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。第六款,具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。属于第二类防雷建筑物。

②依据《建筑物防雷装置检测技术规范》GBT21431-2008附录A表A.4,库房危险区域和防雷类别中射孔弹、延期药、导火索、硝酸铵、硝酸钠对应的是危险区域F0区,属于第一类防雷类别。

③依据《烟花爆竹工程设计安全规范》GB50161-2009第12.1危险场所类别的划分表12.1.1-2储存危险品的场所、中转库和仓库危险场所分类和防雷类别中:烟火药(包括裸药效果件),开球药,黑火药,引火线,未封口含药半成品,单个装药量在40 g及以上已封口的烟花半成品及含爆炸音剂、笛音剂的半成品,已封口的B级爆竹半成品,A、B级成品(喷花类除外),单筒药量25 g及以上的C级组合烟花类成品对应的是危险区域F0区,属于第一类防雷类别。电点火头,单个装药量在40 g以下已封口的烟花半成品(不含爆炸音剂、笛音剂),已封口的C级爆竹半成品,C、D级成品(其中,组合烟花类成品单筒药量在25 g以下),喷花类成品,对应的是危险区域F1区,属于第二类防雷类别。

④泰安烟花仓库总建筑面积5 600 m2,烟花爆竹药量为56 500 kg,少部分为一类,大部分为二类,综上确定为二类。

4 设计依据

设计依据以相关建筑物防雷设计规范和烟花爆竹安全防范规范为主,主要包括以下规范:《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94 2000年版);《建筑物防雷装置检测技术规范》GBT21431-2008;《民用爆破器材工程设计安全规范》(GB50089-2007);《地下及覆土火药炸药仓库设计安全规范》(GB50154-2009);《烟花爆竹工厂设计安全规范》(GB50161-2009)。《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004);《建筑物防雷设施安装》(99D501-1/99(03)D501-1);《等电位连接安装》(02D501-2);《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501-3);《接地装置安装》(03D501-4);《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)。

5 防雷设计分析

①按第二类防雷建筑物标准设计,经计算,1~5号仓库,每号仓库须安装3支23 m高三角钢管型避雷铁塔,6号仓库须安装2支23 m高三角钢管型避雷铁塔, 避雷铁塔保护半径范围如图1所示,避雷铁塔型式如图2所示。23 m避雷铁塔在仓库屋脊6.3 m高度上保护半径有16.29 m,在仓库屋檐4.5 m的高度上保护半径有19.64 m。整个仓库要安装23 m高铁塔17座。东避雷铁塔即在1~5号仓库距东山墙9 m,离仓库外墙≥5 m;中避雷铁塔即在1~5号仓库距东山墙38.5 m,离仓库外墙≥5 m;西避雷铁塔即在1~5号仓库距西山墙9 m,离仓库外墙≥5 m;北避雷铁塔即在6号仓库距北山墙9 m,离仓库外墙≥5 m;南避雷铁塔即在6号仓库距南山墙9 m,离仓库外墙≥5 m。每个避雷铁塔点各开挖150 cm×150 cm×150 cm坑1个,布接地网30 cm×30 cm钢筋和环形接地体1圈,φ≥8 mm,浇灌避雷铁塔基座。接地电阻≤10 Ω。由于风化红砂石土壤电阻率较大,如未达到接地要求,沿避雷铁塔基座向两边做延长接地极,即每2 m打1个接地桩,接地桩深1.0 m,并与避雷铁塔基座连接。

②泰安烟花仓库1~5号,每号仓库设计6个门,6号仓库设计3个门。每号仓库门前必须安装防静电装置,设计每个门前第一步台阶安装一个静电球,高度1.2 m左右。防静电装置接地电阻≤100 Ω。可与烟花仓库基础钢筋相连接。在大门平台边设计安装一个静电球,高度1.2 m左右。整个仓库要安装33个防静电球装置。

③仓库内如安装LED射灯应采用金属套钢管地埋敷设,地埋深度≥60 cm,两端接地,中间每隔25 m接地一次,接地电阻≤10 Ω,电源引出处安装电涌保护器并接地,接地电阻≤4 Ω。

④仓库内如安装监控系统,仓库值班室其电源和信号线路应安装电涌保护器,接地电阻≤4 Ω。引出的电源和信号线路均应穿钢管地埋敷设,埋深0.6 m,两端接地,长度应≥20 m,监控探头其电源和信号线也应穿钢管敷设。电话系统、电视系统应按上述办理。

⑤仓库内照明灯杆线路应采用金属套钢管地埋敷设,两端接地,接地电阻≤10 Ω。中间每隔25 m接地一次,灯杆可利用地埋钢管形成整体接地,避免形成地电位反击。灯管应采用防爆型。

⑥仓库内如敷设消防水管,应做好两端接地,距仓库100 m内时,每隔25 m接地一次,并做好法兰盘跨接。

参考文献:

[1] GB50057-94,建筑物防雷设计规范[S].

[2] GBT21431-2008,建筑物防雷装置检测技术规范[S].

第4篇:建筑物防雷设计规范范文

【关键词】建筑物;防雷图纸;防雷设计;审核

引言:

随着社会经济和科学技术的快速发展,建筑物的设计呈现出多样化与多功能化。人们生活水平的提高,对建筑物的安全性、美观性及多功能性等多方面提出了更高的要求,现代化建筑物设计明显区别与传统建筑物的设计方式。而随着这些变化的发展,对于建筑的防雷设计也提出了高标准的设计要求。而雷电作为自然界的一种自然放电现象,具有不可控制性,雷电发生的过程中产生的高压电流会对建筑物、室内弱电子产品及人身安全造成威胁,因此,相关部门对建筑物防雷的法律法规、技术规范进行逐步完善,对新建筑物的防雷设计审核工作的开展显得尤为重要。在建筑物防雷工程中,尤为重要的便是对防雷图纸设计的审核工作,图纸审计是否科学合理关系到建筑物防雷工程的顺利实施和防雷效果是否显著。因此,本文对建筑物防雷图纸设计与审核的要点进行分析,使防雷图纸的设计与审核更加科学、规范与安全。

1.防雷设计图纸审核的依据和内容

建筑物防雷设计图纸审核的标准要严格按照GB50057-94(2000)《建筑物防雷设计规范》、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》以及GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等防雷技术行业的标准要求,同时根据地方防雷主管机构的相关规定进行审核。严格按照设计详情,不得弄虚作假。主要审核的内容是对防雷工程专业设计单位和设计人员资质进行审核,查看是否具有建筑物防雷设计资质证,是否具有合法性和真实性;包括防雷设计使用的产品和材料是否符合国家标准要求;防雷装置设计是否符合气象主管机构规定使用的国家相关标准技术,防雷等级划分、等电位联结、电源保护措施及合理布线等是否从经济、合理、科学等多方面综合一体化进行考虑。

2.建筑物防雷图纸设计审核的要点

2.1现场勘察

通过排查建筑物周围环境和建筑物内部结构模式,并根据建筑物室内各部位电子器件数量和装备设置情况,确定建筑物的主要用途。查看建筑物周围电磁场环境的评估资料,根据评估材料中N、Nc值确定建筑物各个部位是否需要安装雷电防护装置,并选择合适的防护装置材料。其中N代表建筑物在此地区范围可能遭受的年雷击次数,Nc值代表该地区建筑物可接受的最大年均雷击次数。当N值小于或等于Nc值时,不用安装防雷装置;反则必须安装防雷设施。

2.2设计审核的要点

综合建筑物防雷各个环节进行防雷设计,主要根据对建筑物防雷分类的确定、防直击雷措施、防雷电波措施、电源及过电压保护、高层建筑物防侧击雷、等电位连接等各个方面综合考虑,进行全面设计,提高建筑物防雷功能。

3.建筑物防雷图纸设计审核的分析

3.1防雷设计图纸和相关准备资料的审核

对建筑物防雷设计图的审核需要提前准备全部相关设计资料,包括防雷设计说明、屋面防雷平面图、SPD设计示意图、总配电图、高层建筑物防雷均压环设计图、雷击风险评估报告、防雷工程设计单位和设计人员的资质证书等,把以上相关防雷资料整理提交给审核单位,全部通过验收、修改合格后方可施工。

3.2建筑物防雷类别的确定

通过确定建筑物防雷类别后方可选择合适的防雷装置。对建筑物防雷类别的确认需要严格依据《建筑物防雷设计规范》中的分类标准进行具体划分。对第二、三类建筑物的划分除了根据建筑物的重要性、实用性及雷击可能后果外,还需要根据建筑物预计年均雷击次数进行防雷等级定性。

3.3直击雷防护

对建筑物防直击雷设计审核包括对接闪器、引下线和接地装置的审核。接闪器的保护范围可根据建筑物滚球半径进行设计,根据建筑物的实际情况,如果高度高于各类防雷设计滚球半径时,需要在高出部分设计均压环,使整个建筑物形成一个法拉第笼。由于楼顶避雷针的尺寸具有局限性,可能造成滚球未被避雷针和楼顶撑起的现象,可结合这两方面情况设计建筑物防雷实施的安装位置和高度。

避雷带和避雷针网等接闪器需要严格按照不同等级建筑物的防雷类别进行布局设计,其中一、二、三类建筑物防雷分别按照小于5mx5m或6mx4m、10mx10m或12mx8m、20mx20m或24mx16m的标准来进行合理设计。

建筑物防雷引下线的设计,一般利用柱筋作为防雷引下线,竖向上的连接大都使用压力熔焊方式,审核起来较为简单。查看设计图引下线的位置与基础平面图的位置是否一致。注意区分一二三类引下线的不同设计,引下线的平均距离不得大于25m。

对接地装置的审核,接地装置通常包括接地线和接地体,其中自然接地体是当前建筑物设计较为常用的接地设计。此种做法可以节材节时,同时接地效果较为明显,使用寿命较长,比较符合当前建筑设计经济、实用的原则。对于一类建筑物防雷应采用独立的防雷接地装置,接地电阻不宜大于10Ω。如果建筑物处于土壤电阻率较高的位置,为了降低接地体电阻对可能采取延长接地体设计方法,在审核中应提示其有效电阻接地的长度,在该长度范围内电阻仍较高,可采取冲击接地电阻等有效降阻方法。

高层建筑物是现代化常见的建筑方式,当建筑物高度超出滚球保护范围时,建筑物侧面易遭受雷击,应该使用防建筑物侧击雷的审核方法,利用建筑物本身的金属设施进行等电位连接,侧击雷防护要根据滚球半径大小使钢筋架与混凝土之间相互连接,钢柱作为防雷装置的引下线,将其与处于滚球保护范围外的金属物与防雷装置相互连接。根据建筑物高度和防雷类别及室内安装的电器产品等,进行防雷设计,根据电器安装位置确定设计标准。

3.4对电磁感应雷防护设计审核的方法

感应雷和电磁脉冲防雷属于建筑物内部防雷。内部等电位连接需要注意各电子设备供电系统局部范围的等电位连接是否符合建筑物要求;架空或埋地的金属管道需要与建筑物的防雷装置进行等电位连接;各室内电器物件等设施管道及PE线与等电位连接。

利用建筑物内各底板、墙面等部位的金属钢材之间连接起来形成法拉第笼,保护室内电子电器设备。以此方法在防御空间内电磁波辐射的同时,还可以达到分流和均压的目的。防雷屏蔽设计可根据电子设备的数量、重要度及位置和进出管线的详细情况进行等电位连接和屏蔽设计。根据综合情况选择最佳的设计方案,以达到经济、美观且有效防雷的多种目的。

参考文献:

[1]李贵俭 建筑物防雷设计审核与竣工验收相关问题浅析(A)2010-28

[2]建筑物防雷设计图纸审查中要点分析

[3] 陈宇生 陈清华 建筑物防雷设计图纸审核要点分析(A)2009-10

第5篇:建筑物防雷设计规范范文

【关键词】建筑物;防雷工程;施工;质量

引言

雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各个行业。建筑物防雷包括防直击雷和感应雷。防直击雷就是通过避雷装置的引导,使雷云在其中放电,电流迅速扩散,从而保证建筑物免受雷击。防感应雷指的是使雷电通过建筑物内部管道、构架、钢窗等金属物的接地装置将建筑上残留的电荷引入大地。因此,在建筑物施工过程中,防雷工程中避雷针、避雷网、避雷器的安装,以及基础焊接。柱筋引下线通长焊接及均压环等一直伴随着建筑施工的全过程,保证防雷工程项目的质量,对这些环节严把质量关,才能保证建筑的工程质量。

1.在防雷工程施工中常见问题

(1)建筑物天面接闪器有针、网和带等形式,避雷针设在容易受雷击的角位、顶位。在施工过程中,针、网、带和避雷带的连接没能构成闭合环路,针、带及带与支持卡的连接不正确。现代建筑物天面的四周因为安全的原因设有女儿墙和防护栏杆,这是雷击优先接闪的地方,接闪器安装不正确极易受到雷击,损毁女儿墙,形成雷灾事故。

(2)防雷工程中对金属线路装设相应的避雷器,其原始的概念在于限压和分流,这一点很多避雷器都能做到。所以,避雷器的能量配合,以及雷击风险评估中所要求的避雷器级数,都需要考虑。但是作为感应雷防护工程成功与否的重要指标,却定义在避雷器的内部结构及其连线、接地线对雷电冲击波波阻抗是否理想,对此往往考虑得较少。

(3)避雷带、引下线、接地体。均压环搭接长度不够,焊接处有夹渣、焊瘤和气孔,没有敲掉焊渣等缺陷;作为外引接地联结点或者检测点预埋件的漏设,地筋网连接点的错焊、漏焊。在建筑物结构的转换层中,因构造柱墙内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况。

(4)用结构钢材代替避雷针网及其引下线时,没有在焊接时被破坏的镀锌层上涂防锈漆。螺栓片与片的接触不严密,未经处理;引下点间距偏大,引下线跨越变形缝处未加设补偿器,在穿越墙体时也未加装保护管。接地体安装埋设的深度不足,引出线未作防腐处理。

(5)屋面金属物未与屋顶防雷系统相连接,或者等电位联结跨接地线线径不足。

(6)低压配电接地形式、电涌保护器的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等与防雷设计要求不符合。

2.解决建筑物防雷工程施工问题的措施

设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等都可能会导致防雷工程项目施工的质量。因此,针对在施工过程中容易出现质量通病的几个环节,制订出现场检测预控措施,加强对防雷工程关键部位和工序的质量控制,做到预防为主,动态跟踪,做好防雷工程项目施工的质量非常重要。在具体的操作中,要注意以下事项:

2.1严格审查设计图纸

建设项目相关专业的设计图纸较多,因此,在审核防雷图纸时,要和建筑图、结构图、基础图对照。由于各项目衔接复杂,很容易导致施工错误。审查者必须要熟悉电气图,对设计图中的结构、设置布置也要有一定认识,能看懂设计中的相关说明。一些特殊的建筑工程项目系统,只是以规范要求为施工标准进行预留预埋而未在设计平面图纸中明确标柱,因此要注意对照强制性标准和施工验收规范进行施工。对于施工中容易被忽视和特别重要的问题,应有书面意见提醒施工单位,避免施工单位因经验不足而导至的施工错漏。

2.2严控材料质量关,保证焊接质量

在建筑物防雷工程施工中,要验收使用材料的三证,查看施工中的材料使用是否是按规格和规范的镀锌材料。防雷工程施工主要是焊接,直接决定着工程质量的好与坏,因此必须使用具有专业防雷施工资质的施工队伍,施工人员必须有施工资格证,避免防雷工程不合格的现象发生。

2.3查验焊接质量

接地施工的第一环节是地基接地焊接。因此,要严格地按基础图和接地点逐一检查,伸缩缝处基出钢筋跨接连通必须确认。接地网焊接工程完成后,进行接地电阻值测试确认是否符合设计要求。电阻值不满足设计要求时,再检验焊接质量或者按设计要求补做人工接地装置。对以柱筋为引上线的接地网,防止漏错焊,避免焊接长度及质量不按设计规范要求。检查引上点和跨钢筋焊接质量,并且对焊接引上线进行定位标识。核实等电位焊接及其他接地部位。水平铺设的金属管道及金属物应与防雷接地焊接,水平避雷带或用不少于2根的圈梁主筋焊成均压环。而垂直铺设的其底部和顶部与防雷接地焊接。对玻璃幕墙防雷等电位接地施工时注意在柱主筋上可靠焊接。屋顶的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。

2.4建立完善的地网与共同接地系统

建物中的设备保护接地、防雷接地、防静电接地、屏蔽接地、交流工作接地等多种接地线对接电电阻的要求是完全不相同的。按照防雷原理,每个接地地网为了避免出现地电位反击的情况,都要留出足够的安全距离。

2.5按规范进行质量验收

建筑物防雷工程施工应按照工程进度及时做好隐蔽验收。施工完后要及时进行接地阻值测试。尤其是接地体或接地网施工完成后,按照设计规定值及时检测接地电阻值是否符合。低压配电接地形式、电涌保护器的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等要与防雷设计要求相符。设计、施工资料,检查SPD的安装位置、数量、型号规格、技术参数是否与设计相符。

2.6天面接闪器及预留电气接地点接地电阻的测试

随着高层建筑的越来越多,天面的附设设备也很多,预留的电气接地点相应增多,对接地电阻的要求也越来越严格。安装有电气设备的建筑物,一般都要求共用接地体的接地电阻≤1.0Ω。

3.结语

根据我国的《建筑物防雷设计规范》规定,各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,采取等电位连接方式。因此,良好的防雷设计是把好建筑物防雷安全的第一关。针对建筑物防雷工程施工中存在的问题,强化电气设计人员的防雷意识和防雷水准,使其设计跟上防雷技术最新发展的需求,争取使防雷工作做到覆盖面无遗漏。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑物防雷设计规范GB50057-94[S].北京:中国 计划出版社,2010.

[2] 瞿义勇.民用建筑电气设计规范[M].北京:机械 工业 出版社,2010.

[3] 中华人民共和国建设部.电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169-92[S].北京:中国计划出版社,2006.

第6篇:建筑物防雷设计规范范文

一般在进行雷电防护工程设计时,要深入探究雷电防护工程的整体设计系统。为了更好地解决高层建筑雷电防护工程设计中存在的问题,可建立高层建筑综合防雷系统的防雷运作区域(LPZ)防雷击电磁脉冲(LEMP),按照IEC标准将保护空间划分为不同的防雷区域(LZ)。

2高层建筑雷电防护工程设计的七大要素分析

根据以上雷电防护系统结构设计及原理分析,这里笔者归结出高层建筑雷电防护工程设计的七项重要因素,下面进行具体的探讨。

2.1接闪功能与接闪器设计。高层建筑物接闪功能应具备装设独立或架空接闪器(如避雷带、针、网)、耐流耐压能力、连续接闪效果造价以及美学统一性等条件。高层防雷建筑物应装设独立架空避雷线(网)或避雷针,通过滚球法来计算确定避雷针保护范围。在设计时要注意根据《建筑物防雷设计规范》规定,在建筑物的天面,选用合适网格尺寸的避雷网,用导体联结成一个网状的雷电保护装置构成避雷网。当高层建筑物内具有较多的弱电子设备时,屋面上安装较小的避雷网格形成最大的电磁屏蔽。

2.2分流影响与引下线设计。雷电的分流效果直接受到引下线数量和粗细的影响,数量越多,则雷电流越小,其感应范围也相应缩小,且相互间距离不小于规范规定。对于高层建筑物,应根据《建筑物防雷设计规范》规定,选择合适的引下线间距,间距越小且电位分布较均匀,对雷电感应的屏蔽越好;当引下线过长时,在建筑物中间部位增设均压环,可起到较好的减小电感电压降、分流以及降反击电压的作用。若高层建筑物内具有较多弱电子设备时,按照建筑物的柱距沿其,每隔6m设置引下线,焊接每层圈梁钢筋,使引下线与各楼层的等电位联结母线相连,可减少室内金属物体间的电位差,避免发生反击。

2.3均衡电位与等电位连接、电涌保护器安装。在防雷电工程设计时,为了保证高层建筑物内无电压反击,可按照《建筑物防雷设计规范》相关规定,在高层建筑物各部分空间不同的LEM的严重程度和指明各区交界处等位置预留等电位连接板,与房屋防雷装置相连,使结构钢筋与各种金属管线都能连接成统一的等电位导电体,不仅能有效防止雷电电磁脉冲干扰微电子设备,同时也可以装上限制瞬态过电压和分走电涌电流。对于高层建筑而言,可根据防雷需要和电子系统类型不同,通过构建不同的等位连接网,来有效防止防雷击电磁脉冲和电压反击。对于不超过300kHz的电子模拟系统可采用S星型结构;对于电子系统为MHz级的数字系统,可采用M型网状结构。

2.4屏蔽作用与间隔距离、屏蔽设计。为了使高层建筑物内的各电子系统免遭雷电电磁脉冲的破坏,有必要在建筑物、设备和各种线路(管道)设计屏蔽,一般应在对各项系统和设备进行耐压水平调查后,再将高层建筑内部钢筋、金属构架与地板、门窗等互焊成法拉第笼,再连接地网构成初级屏蔽网,再根据图1.2所示在防雷区内施行多级屏蔽。设计时尤其要注意初级屏蔽网的衰减程度和屏蔽层厚度、网孔密度、屏蔽材料以及雷击点与屏蔽空间的间隔距离,方能有效防卫雷电的袭击。

2.5接地效果与接地装置设计。接地装置可分为自然接地体和人工接地体。在设计时应利用建筑物的基础构造钢筋作为自然接地体;对于人工接地体,宜敷设成环形方式;对独立的垂直接地体而言,可用周圈式接地装置,接地体靠近基础内的钢筋有利于均衡电位;对木结构和砖混结构建筑物需要独立引下线,并采用独立接地方式,以钻孔深埋接地极的效果为最好。在防雷设计中设置共用接地装置时,还应在建筑物各楼层设备安装位置,设置接地预留端子或接地地板,进行总等电位联结和局部等电位联结。

3结语

第7篇:建筑物防雷设计规范范文

关键字:土木建筑;施工;防雷;设计

前言:

高层建筑的特点是高耸空中,雷雨季节,雷击危害首当其冲。且年预计雷击次数随着建筑高度的增加而增加,同时现代高层建筑正在向智能化方向发展,一般都拥有大量的电子设备和网络系统, 由于微电子设备元器件的工作电压仅有几伏,电流仅有微安级,它们对闪电电磁脉冲的承受能力很低,而这些设备大多数属于耐压等级和绝缘强度低,过电压能力差,线路上只要有几百伏乃至几十伏的浪涌电压,就会击穿破坏这些设备,且最怕受雷击(无论直击、侧击雷还是感应雷);再者高层建筑人员密集又大多为不熟悉电气的人员,电气设备很多,且很多电器常为人们所接触,跟工业建筑相比,空间比较小,电气线路纵横。因此为了大厦、人员、设备等的安全,在高层建筑防雷设计中,必须将外部防雷和内部防雷统一考虑,只有这样才能真正控制雷击事故。

一、现代土木建筑的防雷设计整体观念

所谓整体观念是指设计和安装防雷装置时,对建筑物的内外都要有整体观念。这里的建筑内外不单是指内部防雷装置和外部防雷装置。建筑物内的整体观念是指设计和安装时,要对内部防雷装置和外部防雷装置做整体的统一的考虑;建筑物外的整体观念是指对一个院落、一个小区以及附近的环境要做全面的防雷规划,同时还不能违反小区规划的要求例如:所安装的避雷针杆塔是否影响小区的美观,所用的避雷针、避雷带或避雷网是否与建筑物的立面相配以及低矮建筑物能否由高大建筑物或高大烟囱上的避雷装置所保护等等。对接地装置也要综合统一考虑,例如,相距较近的建筑物能否共用接地体,地下管网能否用接地体的一部分,以及能否在一个大院或小区内为将来综合共用接地创造等电位连接的条件等等。

二、现代土木建筑的防雷施工错误

①设计依据不准确.目前聊城地区建筑设计部门对建筑物的电气(包括防雷)设计依据主要是民用建筑电气设计规范和建设单位的意见,而气象防雷部门要求对建筑物及设备的防雷设计除依据JGJ/T16-92[1]以外,还有建筑物防雷设计规范.

②施工错误.由于设计依据不够准确和不统一,施工单位未能按照国家规范和国家建筑标准设计图纸施工,或因未正确理解设计意图,使得在施工过程中造成一些错误施工

③防雷设计考虑不周全,部分建筑物无防雷设置.有的设计者仅从建筑物的高度考虑,认为较低的建筑物不需要防雷设计,而没有根据气象、地理、环境等自然条件,雷击规律,建筑物的用途

④只注重建筑物自身防雷设计,对建筑物内部设备的防雷尤其是对信息系统的LEMP防护考虑不够全面。

三、现代建筑物防雷设计思路

①设计的全面性.建筑物防雷系统由接闪、分流、均压、屏蔽、布线和接地6项要素组成,这些要素自身结构与建筑物的结构有机地组成一个整体,这个整体与外部环境有着多方面的联系。雷电对建筑物及其内部设备的作用是多途径的,有直击雷击,有沿金属管路!各种线路引入的瞬间太过电压,还有空中传播的LEMP,因此对建筑物的防雷设计不能片面,应全面系统地对不同形式的雷电采用不同防护措施

②设计的合理性.主要思路为:在建筑物屋面采用避雷网,在屋面突出部分或通讯设施上安装避雷针或带“利用建筑物的结构钢筋作引下线,并适当增加引下线的数量,对减少各层的反击电压和减少各分支电流的电磁感应都有良好的作用。利用各层楼板钢筋或高(多)层建筑物均压环与作引下线的主筋连接,有利于均压的形成,有效降低室内反击电压和有利于对空中电磁场的屏蔽。电缆屏蔽层连接”为避免流经建筑物外墙柱内钢筋的雷电流产生的电磁感应,设计时应将信息系统及各种电气线路应放置或敷设在建筑物内的中心部位,把防雷系统诸多要素与建筑物结构有机结合,不但可以降低建设投资,还能获得最佳的防雷效果。

③ 设计的层次性.可以根据不同防雷保护区雷电磁场衰减的分布情况,确定不同性质设备的布设位置;对所有穿过不同保护区界面的金属物进行等电位连接,并在每个界面处加设屏蔽措施;合理布线并对进入不同保护区的电缆!线路在不同界面处选择不同特性的过压保护器,进行分流和限压。通过层层防设使侵入到信息系统防雷保护区的雷电干扰信号降到最低程度。

④ 设计的目的性。在了解建筑物的结构和功能之后,按照需要保护的程度确定防雷设计。雷电参数和年预计雷击次数、内部防雷设计时要参考设备允许电压脉冲的参数"在建筑物防雷设计时要参考建筑物受雷击能力和雷击事故损失的性质和大小,还应对建筑物与建筑物,同一个建筑物中的房间与房间、设备与设备,所采取的防雷措施都应区别对待,以达到整体优化设计。

总结:

综上所述,现在各个城市的绿化越搞越好,高大的树木也越来越多。有的建筑物虽然安装了避雷针,但大树距建筑物很近并且比建筑物还高,在这种情况下,建筑物上的避雷装置实际上等于虚设。因为大树接闪的机会多,易引来直击雷和球雷,对邻近的建筑物威胁更大。所以说建筑物的防雷设计和安装应将外部防雷装置、内部防雷装置、建筑物外的环境及至全小区的防雷装置进行整体统一的考虑。不仅电气专业的设计者要有整体观念,建筑专业的设计者对防雷也要有整体观念。这是现代防雷设计观念转变的重要问题之一。

参考文献:

[1] 闺景东,现代建筑物的防雷设计思路与施工建议

第8篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:建筑物电气设备;防雷的设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

0引 言

随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其中各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生,所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。

1 直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种主要形式。

直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流;感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流对电气设备的毁坏。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)规定,建筑物的防雷区划分为LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等区(各区的具体含义本文不再赘述)。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区,是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置,从而决定位于各区域内的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现同联合接地体的等电位联结。

建筑物直击雷防护的保护区域为LPZOB区,其保护设计已为电气设计人员所熟知,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版),设计由避雷网(带),避雷针或混合组成的接闪器,基础内的钢筋网、柱筋及钢屋架等构成一个整体,避雷网通过全部立柱基础内的钢筋作为接地体,将强大的雷电流引入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB,LPZ1,LPZn+1区,即不可能直接遭受雷击区域;感应雷是由雷击电磁脉冲感应而产生的,形成感应过电压的机率很高,对建筑物内的电气设备,尤其对低压电子设备威胁更大,所以说对建筑物内部设备的雷电保护的重点是防感应雷入侵。

感应雷产生的过电压、过电流主要有以下三个途径:

1)由供电线路入侵;高压电力线路遭直击雷袭击后,经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路后传送到建筑物内各低压电气设备;另外低压线路也可能被直击雷击中或由于附近雷闪感应出过电压。据测,低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV,完全可以击坏各种电气设备,尤其是电子信息设备。

2)由建筑物内信息线路入侵;可分为三种情况:①当地面突出物遭受直击雷时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。②雷云对地面放电时,在线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的电气设备,通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播,涉及面广,危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时,当某一导线被雷电击中时,会在相邻的导线感应出过电压,击坏低压电气设备。

3)地电位反击电压通过接地体入侵;雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近放射型的电位分布,若与有连接电子设备的其他接地体靠近时,即产生高压地电位反击。建筑物防直击雷的避雷装置接受了强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生强大的电磁场变化,会在相邻的导线(包括电源线和信号线)上感应出雷电过电压,因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机,反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱,通常在100伏以下,因此必须建立多层次的防雷系统,层层设防,确保计算机网络系统的安全。由此可见,对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容;设计的合理与否,对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。

根据国家标准《建筑物防雷设计规》GB50057-94(2000年版)第6.4.4条规定:电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流,并应符合以下两个附加要求:通过电涌时的最大钳压,有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。

现在,我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。

一类防雷建筑物,其首次雷击电流幅值为200KA,波头10us;二次雷击电流幅值为50KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为200×50%/3/3=11.11KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50×50%/3/3=2.78KA;如果电缆已经进行屏蔽处理,每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即11.11KA×30%=3.33KA及2.78KA×30%=0.83KA,且电涌保护器承受10/350 us的雷电波能量相当于8/20 us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20 us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11×8=88.9KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA。

二类防雷建筑物,其首次雷击电流幅值为150KA,波头10us;二次雷击电流幅值为37.5KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150×50%/3/3=8.33KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5×50%/3/3=2.08KA;如果电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即 8.33KA×30%=2.5KA及2.08KA×30%=0.62KA,且电涌保护器承受10/350 us的雷电波能量相当于8/20 us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20 us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33×8=66.6KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA。

三类防雷建筑物,其首次雷击电流幅值为100KA,波头10us;二次雷击电流幅值为25KA,波头0.25us;根据附图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100×50%/3/3=5.55KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25×50%/3/3=1.39KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即 5.55KA×30%=1.66KA及1.39KA×30%=0.42KA,而在电涌保护器承受10/350 us的雷电波能量相当于8/20 us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20 us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55×8=44.4KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA。

根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

上述各类防雷建筑,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,应在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20 us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA。

2 结束语

作为防雷设计人员都非常清楚,建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容,但对建筑物的安全使用,电气设备的正常运行有着至关重要的作用,所以还有待于各位防雷设计人员作进一步的研究与探讨。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨,不足之处,望不吝赐教。

参考文献:

第9篇:建筑物防雷设计规范范文

关键词:高层建筑、实例、防雷、接地、设计

中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:

0引言

时代的发展、社会的进步加速了建筑规模的扩大,提高了居民的生活追求。建筑内智能化程度越来越高,各种线缆及电气、电子设备的使用也越来越多。然而当雷电来临时通过线缆等进入建筑物,击坏建筑室内电气、电子设施的现象也时有发生,此时造成的损失也是不可计量的。由此可见,智能化的线缆设施给人们带来福音的同时也埋藏着隐患。因此,只有做好建筑的防雷接地设计,才能很好的避免这种隐患,提高建筑物的抗雷电能力。

1工程实例

郑州市某高层住宅小区中一栋层数为29层的住宅楼。其长宽高分别为:79m、19.2m、84.7m。建有3个单元,每单元每层有四户人家。地上29层均为二厅一卫的独立式住宅,层高3米。地下室只有1层,为设备用房和停车库,层高5 .8 m。

2该高层建筑防雷接地设计分析

结合该建筑的实际情况进行防雷接地设计的分析。概括的讲:设计首先要明确必须参考的那些设计依据。其次分析防雷类别并计算出等级。随后再分别进入防雷设计和接地设计阶段。

2.1防雷接地设计依据。

防雷接地设计是一项完整、严谨的系统工作。设计要严格依照国家、行业及公司规定的相关设计规范及技术标准等。通常新时代下,防雷接地设计规范在原有规范的基础上更加完善全面,设计者要严格依照这些规范认真行事。通常可参考的设计依据有:《建筑物防雷设计规范GB50057-2010》、《建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2012》、《智能建筑设计标准GB/T50314-2006》、《民用建筑电气设计规范JGJ16-2008》、《通信局站防雷与接地工程设计规范 GB50689-2011》、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169-2006》、《低压配电设计规范GB50054-2011》、《建筑物防雷设施安装99(07)D501-1》、《等电位联结安装02D501-2》等等。总之,防雷接地设计需要遵守的依据有很多,设计人员只有做到心中有数,恪守规范标准,才能设计出优异的方案,进而降低雷电对建筑物设施设备的危害,保护居民生命和财产安全,保障建筑物供电系统、电子信息系统的正常运行。

2.2防雷类别分析与计算

防雷类别的分析首先要了解该建筑所处区域的地理位置、土壤电阻率、雷暴日数、环境等条件,并综合建筑物的内外结构、面积、层数、高度及用途等,计算建筑物年预计雷击次数(新规范中指明预计累计次数N的大小是防雷分类的一个重要指标)。然后按照《建筑物防雷设计规范》确定该所高层建筑的防雷类别。最后查看电气设计说明,看设计出的防雷类别是否正确。因为防雷类别的划分十分重要,若划分错误会导致防雷图纸的重大改动。

该建筑年预计雷击次数由公式N =kNg Ae 计算所得。式中N即为年预计雷击次数,k为校正系数通常取1,Ng为建筑物所处地区雷击大地的年平均密度(依据公式Ng=0.1Td计算,郑州市年平均雷暴日21.4d/天),Ae为与该建筑物截收相同雷击次数的等效面积(由于该建筑高度小于100米,故由公式计算得出)。此处省去计算过程,将该建筑具体参数带入公式得出Ng =2.14次/(㎞2·年),Ae =51605.225×10-6 ㎞2,此处k取1,那么得出该高层建筑物年预计雷击次数为0.1104。根据《建筑物防雷设计规范GB50057-2010》中第3.0.4规定N处于0.05~0.25之间,可知该高层建筑为第三类防雷建筑物。以下所有设计事宜就要以第三类防雷等级处理。

2.3防雷设计

防雷设计是为了防止建筑及建筑内部设施受雷电侵害而采取的相应措施。常见的设计方法就是运用防雷设备和做好防雷防护措施。分析当地的雷暴日数、气候等自然条件,以直击雷为主,设计采用避雷针、避雷线、避雷带或避雷网等可有效防止直击雷入侵。具体到建筑物本身,要想合理保护该建筑外部和内部都免受雷电侵害,就必须要有效的组合、设置防雷设备及器件,使之形成安全可靠地内、外部的雷电防护系统。由上述计算分析可知该建筑应按第三类防雷建筑物设防。第三类防雷建筑物外部防雷的措施,宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆,或由其混合组成的接闪器。接闪网、接闪带应按设计规范规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格;另外此高层建筑高度超过60m,还应沿屋顶周边敷设接闪带(接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外),且接闪器间应互相连接。其内部防雷装置通常是由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。首先可在屋顶挑沿上设Φ10镀锌圆钢避雷网,网高10cm,网支承点间距1米,让避雷带纵横接连形成一个不大于20m×20m的网格。然后利用构造柱中外侧两根Φ16主筋上下焊接连通做避雷引下线。随后利用基础地梁下侧两根主筋焊接连通为闭合导电通路,做为接地极,接地电阻要小于1Ω,若大于1Ω应补打接地极。此外防雷设计还要注意一些细节性问题,诸如需将所有外墙引下线在室外地面下1米处引出1根40mm×4mm热镀锌扁钢,且扁钢要伸出散水外0.3米。由±0.00起,每三层要做均压环(利用圈梁内两根Φ16以上主筋通长焊接并绑扎形成),且均压环要与该层外墙上的所有金属窗、构件、引下线相连接。建筑从60 m高度起,每层设计防侧击雷避雷带,且要与每层外墙上的所有金属窗、构件、引下线相连接等等。

2.4接地设计

结合最新设计规范、本建筑特点及甲方要求等多方面因素,假定得出该高层建筑采用保护性接地等电位联结设计最为适宜。则设计注意事项有:该工程防雷接地、变压器中性点接地、电气设备的保护接地、计算机房、电梯机房、通信机房、消防控制室等接地共用统一的接地极,要求接地电阻不大于1Ω,实测大于1Ω时,要增设人工接地极。设计变配电室到强电竖井内的桥架上敷设1根40mm×4mm热镀锌扁钢,并将两者的接地相连。同时强电竖井内也应垂直敷设1根40mm×4mm热镀锌扁钢,其下端还应与接地网连接可靠。另外,电缆桥架及其支架全长必须至少有两处与接地干线连接。不问断电源输出端的中性线必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接,做重复接地。

等电位联结接地方式设计事宜:将40mm×4mm热镀锌扁钢沿外墙内侧暗敷成环形作为接地母干线,并确保接地母干线与基础接地极和柱子钢筋每隔5连接一次。住宅室内的卫生间及淋浴间也采用局部等电位联结,可从合适的位置引出两根大于Φ16的结构钢 筋至局部等电位箱(局部等电位箱宜暗装,箱底距地约30cm), 并将卫生间内所有金属管道、构件与局部等电位箱连接。

另外建筑的配电系统及照明支路也应做接地设计。该建筑采用低压配电系统可用TN—C—S制式保护。设计要点:配电室中性线做重复接地保护且接地电阻要小于1Ω。住宅楼内所有穿线钢管,配电柜、箱,电缆桥架,用电设备金属外壳等均需跨焊为一体,并通过PE线连接成良好的导电通路,同时PE线应与单相三极插座接地极可靠连接。照明支路可用自动空气开关保护,插座支路可用漏电断路器保护。当雷电袭击时往往会产生瞬间大电压,此时需要事先做好过电压保护设计。可在变配电室低压母线上装一级电涌保护器SPD,屋顶室外风机、室外照明配电箱或二级配电箱内装二级SPD,末端配电箱及弱电机房配电箱内装三级SPD。

4结语

总之,雷电等自然灾害的出现是人类无法预期的,但运用科学的设计手段及方法,采用先进的防雷设备,结合有效的防雷接地技术,能够合理的避免雷电给建筑及人类带来的破坏。而文章结合建筑实例刍议的设计方法及注意事项,希望对同行有借鉴作用,同时对论述不到之处望多多包涵。

参考文献

1金松;杨焕锋;建筑电气的防雷接地功能与防雷系统[J];设计科技视界;2012年 15期