淺談建筑防雷安裝措施

白洪彬

(遼寧建筑職業學院，遼寧 遼陽111000)

1 雷電現象

大氣流動形成雷云，隨著下部負電荷的積累，其電場強度增加到極限值，于是開始電離并向下方梯級式放電，成為下行放電。當這種雷擊距地面一定距離時，地面物體在強電場作用下產生尖端放電形成向上的先導，并朝下行先導，兩者匯合形成雷電回路，開始主放電，發出閃電和雷聲，此為負極性下行先導雷擊。此雷擊占全部雷擊的大約90%。此外還有正極性下行先導雷擊、負極性上行先導雷擊和正極性先導雷擊。下行先導的最后一次跳越距離稱為閃擊距離。安裝避雷裝置的目的就是對雷電流形成最強的先導回路。

2 防雷系統的組成及設計、施工要點

防雷系統主要有接閃器（避雷針、避雷帶、避雷線和避雷網）、引下線和接地裝置組成。建筑物的耐雷水平是指建筑物防雷系統承受最大雷電流沖擊而不至于損壞時的電流值（單位Ka）。

避雷針：適用于保護細高的建筑物或構筑物、露天變配電裝置、電力線路等。可以用Φ25的鍍鋅圓鋼或SC40鋼管制成，針上端砸扁并搪錫，以利于尖端放電。獨立避雷針適用于保護較低矮的庫房和廠房，特別適用于那些要求防雷導線與建筑物內各種金屬及管線隔離的場合。也可使用海膽狀多針避雷針,如北京亞運會國家奧林匹克中心游泳館有兩組，各12根針。

避雷帶和避雷網：避雷帶是指沿屋脊、山墻、通風管道以及平屋頂的邊沿等最可能受雷擊的地方敷設的導線。當屋頂面積很大時，采用避雷網。它是為了保護建筑的表層不被擊壞，避雷網和避雷帶宜采用鍍鋅圓鋼或扁鋼，應優先選用圓鋼，其直徑不應小于8mm，扁鋼寬度不應小于12mm，厚度不應小于4mm。避雷線適用于長距離高壓供電線路的防雷保護。架空避雷線和避雷網宜采用截面積大于35mm的鍍鋅鋼絞線。

除利用混凝土構件內鋼筋作為接閃器外，接閃器均應熱鍍鋅并涂漆。此外，不能利用安裝在接收無線電視廣播的公用天線的桿頂上的接閃器保護建筑物。而應把天線納入建筑物防雷系統，并與防雷系統的引下線相焊接。

引下線：引下線分為暗裝和明裝兩種形式。暗裝引下線通常采用結構柱鋼筋作引下線，但鋼筋直徑不能小于12mm。并且利用柱內的主筋作引下線時，IEC規范指出“通常不需要裝設連接各引下線的專用環形導體，因為鋼筋混凝土水平梁內連接的鋼筋能夠實現這個功能”。高層建筑中采用專門的扁鋼作為引下線時，一方面敷設困難，另一方面引下線的數量較小，流過的電流較大，易因高電位引起反擊事故。故對高層來說不是好的做法。

引下線應與各樓層的等電位連接母線相連，可以使室內反擊電壓顯著降低。所以，鋼筋混凝土建筑物應當在各層的適當位置預埋與房屋結構內防雷導體相連的等電位連接板，以便于和接地主干線相連。此外，用柱內鋼筋作暗裝引下線時，由于結構柱內的鋼筋不能斷開，故不需要作斷接卡子，測量接地電阻時，只需要從預埋連接板處接線就可以了。對于高層建筑（24m～100m稱為高層建筑，100m以上稱為超高層建筑），30m以下每三層沿把建筑物四周圈梁內的主筋焊接起來，并與引下線焊接，來實現均壓環焊接。30m以上，每隔不大于6m或者三層沿建筑物四周外墻的圈梁內用扁鋼（25×4mm）作均壓帶，并與引下線焊接。此外，將高層建筑外墻所有金屬門窗及陽臺等與引下線焊接起來，使整個建筑的金屬部分焊接成為一個整體，即法拉第籠，將有效防止直接雷擊。

接地裝置：接地裝置中接地極一般采用Φ19或Φ25的圓鋼或者L40×4或L50×5的角鋼。鋼管時為G50。接地極埋深不小于0.6m；垂直接地體長度不小于2.5m,其間距不小于5m，兩接地極間采用接地母線即扁鋼焊接。為防止跨步電壓對人體的傷害，接地體距外墻不小于3m,避開人行道不小于1.5m。

接地極也可以沿建筑物四周砸一圈垂直接地體，即周圍式接地方式。這時，不需要離開外墻3m，而以靠近建筑物基礎溝槽的外沿敷設為合理。因為它與基礎鋼筋距離較近，能起到均衡電位的效果。但如果能夠采用建筑物的基礎主筋作接地體效果更好，不僅節省鋼材，而且接地電阻較小。

總之，周圍式接地方式優于獨立式接地方式。周圍式接地的沖擊電阻小于獨立式接地電阻。并且便于和各種入戶金屬管道相連，并可利用接地體（如混凝土建筑的基礎鋼筋、深水泵金屬外套館、金屬管道、金屬井管等）降低綜合的接地電阻。當建筑的防雷接地和保護接地合一構成聯合接地體時，其共用接地電阻按其中最小值的要求選定，防雷接地不大于10Ω，保護接地不大于4Ω，故聯合接地電阻不能大于4Ω。此外，防雷系統采用的各種鋼材必須采用鍍鋅防銹鋼材，連接方法要用焊接。

3 建筑物的防雷等級及工程要求

防雷等級按規定分為三類，一類防雷建筑是特別重要的建筑物，如國家級的會堂、重點文物保護建筑、超高層建筑物等；此類建筑物的防直雷擊一般采用避雷網或避雷帶，網格不應大于10×10m,兩條平行避雷帶的間距不得大于10m。引下線不少于兩根，其間距不大于18m。為防止雷電波的侵入，引入建筑物的電纜金屬外皮、鋼管等應與接地裝置焊接在一起。

二類防雷建筑是重要的或人員密集的大型建筑物、19層以上的住宅、高度超過50m的其他民用和一般建筑等。三類防雷建筑如城區處于建筑群邊緣的20m以上的建筑，雷電活動強烈地區15m、少雷區25m以上可以設防雷裝置的建筑。

總之，建筑防雷系統直接關系到建筑及建筑內設備、人員安全。所以我們在設計、施工時必須加強管理、加強監督，防止因為防雷系統的不合理導致意外事故的發生，特別對容易造成火災事故損失重大或人員傷亡的建筑物及高層建筑物，防雷系統必須符合設計規范及各項施工要求。因為建筑防雷系統一旦出現火災事故，往往損失重大。所以，建筑防雷系統也是我們消防監督中不可忽視的重點。

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