建筑物防雷圖紙審核要點分析

（新疆石河子氣象局，石河子市，832000） 韓春光 蒲云錦

1 引言

雷電是一種普遍存在且重復發(fā)生的自然現(xiàn)象。雷電災害是較嚴重的自然災害之一。國際減災十年委員會把它定位除了洪澇之外的最嚴重的自然災害，照著社會的發(fā)展,電子信息設備的應用已深入至國民經(jīng)濟、國防建設和人民生活的各個領域，建筑物內(nèi)來越多的裝備了各種信息化的電子、電氣設備，由于這些設備耐過電壓能力低，雷電高電壓對系統(tǒng)和設備造成干擾或永久性損壞，因此對建筑物合理的防雷設計顯得尤為重要。

2 防雷設計圖紙審核的要點及分析

在工程實踐中，雷電防護是個系統(tǒng)工程，包括外部防雷和內(nèi)部防雷，即防直擊雷、防雷電感應、防雷電波侵入、防雷擊電磁脈沖。防護措施主要是有效接閃、分流引下、接地散流、屏蔽防護、等電位連接、合理布線等這幾項缺一不可，任何環(huán)節(jié)薄弱都可能是雷電有機可乘，造成損害，根據(jù)近年來對防雷設計圖紙審核工作積累的一點經(jīng)驗，提出幾點具體的審核要點，并進行簡單分析。

2.1 現(xiàn)場勘查

首先對擬新建的建筑應進行現(xiàn)場勘察，確定建筑物的用途，了解建筑物的內(nèi)外結(jié)構，周圍的地理環(huán)境（包括測量土壤電阻率）和建筑內(nèi)各部位的電氣、電子信息設備設置情況。查閱設計部門對建筑物現(xiàn)場環(huán)境的評估分析材料（包括雷電電磁環(huán)境）。根據(jù)建筑物現(xiàn)場環(huán)境評估材料和當?shù)氐睦讚舡h(huán)境確定建筑物是否需要安裝雷電防護裝置。

2.2 審核要點

根據(jù)現(xiàn)場勘查了解的內(nèi)容，確定的本建筑的設計審核概要，確定審核要點。下面列出審核要點。

（1）建筑物防雷分類的確定。

（2）直擊雷保護措施（包括高層建筑防側(cè)擊雷）。

（3）地網(wǎng)接地電阻的確定。

（4）等電位連接。

（5）電源、信號線路的過電壓保護。

2.3 具體的設計審核

2.3.1 建筑物防雷分類的確定

在確認新疆建筑需要安裝雷電防護裝置后，首先要確定建筑物的防雷類別。《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010（以下簡稱規(guī)范）中，對建筑物防雷類別的劃分，除了由建筑物的重要性，使用性質(zhì)，發(fā)生雷電事故的可能性和后果定性外，第二、三類防雷建筑，還取決于建筑物的年預計累計次數(shù)。

在計算年預計雷擊次數(shù)時，建筑物高度應以里面圖標高為準，根據(jù)規(guī)范附錄一第3條第2款：當建筑物個部位的高度不同時，應沿建筑物周邊逐點算出最大擴大寬度，其等效面積Ae應接每點最大擴大寬度外端的連接線所包圍的面積計算。

對于一般性工業(yè)大型廠房，當預計年雷擊次數(shù)大于0.3次/a時，該廠房應劃分為第三類防雷建筑。理由是：在規(guī)范第2.0.3條第九款“預計雷擊次數(shù)大于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物”應劃為第二類建筑物，該條款指明適用于一般性民用建筑物，在第2.0.4條第四款“預計雷擊次數(shù)大于0.06次/a的一般性工業(yè)建筑物”應劃為第三類防雷建筑，因此對一般性工業(yè)建筑物，當其預計預計年雷擊次數(shù)大于0.06次/a時，應劃分為第三類防雷建筑，不能劃為第二類防雷建筑。

2.3.2 直擊雷防護措施

（1）建筑物頂部（包括外側(cè)）的通信設施（如接收天線等）、彩燈、障礙燈等不帶金屬外殼的用電設備、排放可燃氣體的管道口等均要在接閃器的保護范圍內(nèi)。接閃器一般采用接閃桿、帶、網(wǎng)、線等，接閃桿、線保護范圍的計算一般采用滾球法，也可采用折線法和角度法。在撿測高層建筑上的接閃桿采用角度法較方便。

滾球法計算：滾球 半徑按防雷等級選擇，一般采用地面作參考點，但在高層建筑上計算接閃桿高度時不能直接采用樓頂作為參考點。由于一般高層建筑均伴設有接閃帶，可采用作圖法以接閃帶作參考點計算較為方便。為防直擊雷建筑物高于滾球半徑部分應設置均壓環(huán)，金屬設施應作好等電位連接。

（2）雷管庫、炸藥庫等屬一類防雷建筑一般設獨立接閃桿、線，但應注意其保護范圍、與被保護物及地網(wǎng)間的距離。

（3）室外裝有易燃易爆物的油罐、儲氣罐等壁厚4mm以上為防直擊雷可不設接閃桿，但應有2處或以上接地，對于直徑大的金屬油、氣罐相鄰接地點距離不大于30m。

2.3.3 地網(wǎng)接地電阻的確定

由于直擊雷防護地網(wǎng)要求的是沖擊電阻值，平時測試或使用的是工頻電阻值，如無明確要求，通常設計中指的是工頻接地電阻值。一般建筑物中有多種接地線，使用共用接地網(wǎng)，其接地電阻值等于多種用途接地線中要求最小的值。對于三類以下的防雷建筑物，如無特殊要求，接地電阻≤4Ω可滿足要求。對于高層建筑或室內(nèi)有屬于電子、信息系統(tǒng)范疇設備，而且與防雷接地合用一組的地網(wǎng)，接地電阻值要求≤1Ω。對于部分土壤電阻率較小的建筑，雖無特殊要求的設備，但由于地網(wǎng)（如自然接地體）實際長度較大，為滿足直擊雷防護沖擊電阻值≤10Ω的要求，接地電阻也應要求≤1Ω。

2.3.4 等電位連接

進入建筑物或機房內(nèi)的各種金屬管道、線纜金屬外皮、建筑物內(nèi)的各種大型的金屬構件、設備金屬外殼、配電箱、柜外殼、電源、信號線路SPD的接地線、供電線路的PE線、建筑物的自然接地體和人工輔助接地體等都要作等電位連接。建筑物內(nèi)有2個及以上不同防雷區(qū)域時，在界面處作等電位連接。電梯、豎向金屬管道需上下兩處作等電位連接。建筑物頂部和外側(cè)面的金屬構件（包括彩燈、障礙燈金屬支架、金屬廣告牌等）、金屬穿線管道或線纜金屬屏蔽層、排風機、太陽能熱水器等設備的金屬外殼均應與接閃器的引下線或均壓環(huán)作等電位連接。

2.3.5 電源、信號線路的過電壓保護

建筑物內(nèi)的消防報警設備、監(jiān)控設備、通信、有線電視前置放大器、電子門鈴、電梯控制設備等屬電子系統(tǒng)范疇，應根據(jù)建筑物防雷等級及設備的絕緣耐沖擊電壓等因素選擇電源、信號線路的過電壓保護的級數(shù)和參數(shù)。對高層建筑而言，一般情況下，應有2級及以上電源過電壓保護。第1級電源SPD，根據(jù)建筑物防雷等級（當直擊雷防護是否采用共用接地網(wǎng)時）及電源變電器連接情況確定采用是Ⅰ級試驗或Ⅱ級試驗的產(chǎn)品，其參數(shù)（放電電流和電壓保護水平）應符合規(guī)范要求。采用Ⅰ級試驗的SPD，主要是為防地電位反擊。后級SPD的參數(shù)應符合設備的絕緣耐沖擊電壓要求，如滿足不了應增加SPD的級數(shù)。位于建筑物頂部或外側(cè)部LPZ0區(qū)的障礙燈、正壓風機、燈光廣告牌等，供電線路應采用金屬屏蔽線或穿金屬管道，屏蔽線或穿線金屬管道一端與防雷引下線連接，另一端與配電箱外殼相連，在其供電回路開關電源側(cè)，安裝SPD，其參數(shù)參照第一級SPD。

3 需改進和完善之處

以上所述僅是依據(jù)規(guī)范對普通建筑物防雷設計應進行的審核的基本內(nèi)存，而對易燃易爆場所、石油化工、弱電設備及電力與用電等建（構）筑物的防雷設計，還要根據(jù)其使用性質(zhì)參照相應的規(guī)范要求進行審核。如審核新建加油站的防雷設計，還要依據(jù)《加油加氣站設計規(guī)范》有關防雷、防靜電要求的有關條款：審核貯氣站防雷設計時，還須依據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》：對爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計要適用《爆炸和火災危險環(huán)境裝置設計規(guī)范》有關防雷條款。在日常審核業(yè)務中，要認真查閱有關規(guī)范要求，還可與設計人員進行溝通，探討，以確保審核意見科學、合理。

4 結(jié)束語

總之，雷電防護是一個系統(tǒng)工程，對新疆建筑防雷設計進行審核是一項復雜工作，要求從業(yè)人員具備雷電學知識、建筑學、電學及相關法律法規(guī)等綜合性知識，涉及《規(guī)范》基本要求，未能從更深層次深入探討。如對雷擊電磁環(huán)境的計算和它所產(chǎn)生的損害程度，以及應采取哪些應對措施防范這些危險，在審核中有待進一步探討。