高层建筑防雷设计图纸审查的要点分析

张黎黎 李承昊 聂 杨 杨晓娜

高层建筑防雷设计图纸审查的要点分析

张黎黎 李承昊 聂 杨 杨晓娜

随着高层建筑结构设计方法不断创新，我国高层建筑进入飞跃发展的阶段，高层建筑成为主要的发展趋势。根据建筑物年预计雷击次数公式，高层建筑比一般的建筑遭遇雷击的概率要大得多，做好高层建筑防雷设计图纸审查工作有利于大大降低雷电造成的人员伤亡和财产损失。

高层建筑；防雷图纸审查；设计要点

新建高层建筑防雷应综合考虑整个防雷系统接闪功能、分流影响、等电位连接环、等电位和接地等因素，从防直击雷、防侧击雷和防雷电波侵入等方面，进行防雷设计。做到高层建筑内部防雷、外部防雷和接地等功能整体上防护，达到高层建筑设施和人员安全的防雷目的。

图纸审查应提供的主要材料包括总建筑平面图、建筑设计说明、电气设计说明、建筑平面图、天面防雷平面图、接地平面图、配电图等，审图人员应依据相关规范，对图纸进行科学的审查，并出具防雷技术评价。

1　防雷类别的审查

依据《建筑物防雷设计规范》和总平面图，计算出建筑物的防雷类别，审核设计图纸中的防雷类别划分是否正确，在图纸审查中的工作最为重要，只有正确地划分防雷类别，才能进行正确的防雷设计。

2　直击雷防护措施

2.1避雷针保护范围问题

工程设计中常用的方法是滚球法。依据现有公式对其设计图纸进行审核。需要注意的是，有些避雷针，大都以“预放电”或者“提前放电”作为其卖点，多数是从国外进口来的所谓“特殊避雷针”，其所提供的保护范围远远超过按照滚球法的原理所计算的保护范围，但这些避雷针的所谓科学原理，在中国到目前为止尚未得到认可，其防雷效果也没有得到实践的认可。在建筑物上即使安装了这样的避雷针，还是要按照滚球法的原理进行计算。

2.2避雷带敷设采用的形式——明敷和暗敷

避雷带（网）要严格按照《建筑物防雷设计规范》要求来设计。但高层建筑物避雷带的敷设，提倡采用明敷形式。与其暗敷避雷带相比，在发生雷击时，屋面受雷击概率降低。即使发生雷击，屋面和屋角被破坏的几率小。必要时，应在屋面增设避雷网格，防雷网格的尺寸因防雷类别不同：三类防雷建筑物网格尺寸不应大于20 m×20 m或24 m×16 m；二类防雷建筑物网格尺寸应不大于10 m×10 m 或12 m×8 m；一类防雷建筑物网格尺寸不应大于 5m×5 m 或6 m×4 m。

3　引下线的审核

新建高层建筑物引下线一般采用暗敷方式。应尽量利用建筑物自身柱内主筋由下而上通长焊接作为引下线。高层建筑核心筒的防雷设计是将核心筒基础不少于50%的桩作为垂直接地装置，将每条桩不少于两条主钢筋与承台底板钢筋焊接。核心筒的四个角设计引下线，每条引下线应采用两条不小于φ16的圆钢从承台底部引至建筑物屋面的防雷网格钢筋。核心筒的每层设计为均压环，均压环与核心筒的所有引下线焊接。同时核心筒内的强电井、弱电井和电梯井应预留电气接地端子箱。

4　高层建筑物侧击雷审核

4.1等电位连接环设计的审核

等电位连接环是高层建筑物为防侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在设计上等电位连接环应形成闭合圈，此闭合圈必须与所有的引下线连接。在审核设计图纸时，依据相关规范，①《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010中综合第4.2.4条第4款及第7款，第一类防雷建筑物从30米以内起每六米设一道；而对第二类和第三类防雷建筑物没有作出要求。②《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008中，11.3.3条第2款以及11.4.3条对第二类和第三类防雷建筑物作出要求，分别是超过45米、60米结构圈梁中的钢筋应每三层连成闭合回路，并应同防雷装置引下线连接。

4.2幕墙设计的审核

近些年，由于建筑材料及加工工艺的迅速发展，幕墙逐渐成为外墙建筑装饰新潮流。为了达到艺术美观的效果，很多高层采用了幕墙，幕墙的防雷设计应充分利用建筑物的防雷装置。其对侧击雷的防御措施，关键是幕墙上的金属构架。金属构架应与主体结构的防雷体系可靠连接，主体结构有水平等电位连接环的楼层，应将导电通路的立柱预埋件或固定件与等电位连接环焊接相连，形成防雷通路，并与本层的全部引下线焊接，达到分流、泄流的作用。金属构架与预埋件连接时，必须对接触面进行绝缘层处理，用螺栓固定时，必须有金属垫片，保证防雷通路。在审核设计图纸中，高层建筑如采用的是玻璃幕墙，玻璃幕墙的构架必须有外露于玻璃的部分，作为玻璃幕墙防侧击雷的接闪器之用。

5　采取措施防止防雷电波侵入

5.1浪涌保护器安装的审核

参照配电系统图等，审核高层建筑物的配电系统、弱电系统等安装相应的SPD设计是否合理，安装位置为保证浪涌保护器依次由前到后顺序泄放。在一般情况下，电压开关型浪涌保护器与限压型浪涌保护器之间的线路长度不宜小于10米，限压型浪涌保护器之间的线路长度不宜小于5米。

5.2等电位的审核

结合防雷平面图和电气设计说明，高层建筑中的等电位联结，是将建筑物中所有电气装置和其它装置外露的导电部分与接地系统用导体连接起来，减少电位差。等电位联结包括总等电位、局部等电位、和辅助等电位联结。高层建筑做总等电位联结后，可防止TN系统电源线路中的PE和PEN线传导引入故障电压导致的电击事故。高层建筑局部等电位联结包括卫生间的金属浴盆、金属水管和金属采暖管等。

6　接地装置设计图纸的审核

对于高层建筑物的接地基本上采用共用接地方式，在审查接地防雷平面图纸的同时。新建高层建筑物普遍利用建筑物基础内的钢筋作为接地装置。当接地电阻达不到要求时，需在建筑物周围布设人工接地装置，并考虑防跨步电压的要求。

将设计图纸要点分析的成果运用到高层建筑物防雷装置设计评价实际工作中，正确指导审图人员在防雷装置设计施工图技术评价工作方面为用户提供更加合理、科学的技术评价报告；另外，在高层建筑防雷施工质量监督工作中，便于防雷检测技术人员进行施工质量监督和检测，最大限度地解决了高层建筑频遭雷击的技术难题，以期最大限度的减少高层建筑遭受雷击事故的概率。

［1］ 潘雨顺. 简论高层建筑节能设计的主要途径［J］. 节能，1995 （10）：30-33.

辽宁省防雷技术服务中心 辽宁沈阳 110000

Review of design drawings for lightning protection of high-rise buildings

Zhang Lili，Li Chenghao，Nie Yang，Yang Xiaona

With the development of design method，the high-rise building in our country has entered the stage of rapid development，and it has become the main trend. According to the formula for the expected number of lightning strikes（see GB50057-2010），higher the probability of lightning exists in the high-rise building. Review of lightning-protection design drawings for high-rise building is conducive to greatly reduce the casualties and property damage caused by lightning.

high-rise building；review of lightning protection drawing；key points of design

TU976

A