如何做好建筑物天面防雷装置的设计技术评价

■高继滔　罗锦波（佛山市气象局广东佛山528000）

如何做好建筑物天面防雷装置的设计技术评价

■高继滔罗锦波
（佛山市气象局广东佛山528000）

本文介绍了建筑物天面防雷装置的设计技术评价。内容主要包括了建筑物天面防雷装置设计技术评价的审查要点、注意的问题以及自己的一些看法。希望籍此能够给从事防雷装置设计技术评价的工作者带来一些帮助、参考。

防雷天面防雷技术评价图纸设计

0　引言

以往，防雷图纸审查工作只作为防雷装置设计审核的一部分。由于没有得到充分的重视，并且缺少组织专门的人员学习，审图人员存在对防雷规范不熟悉，缺乏足够的审图所需的防雷相关技术知识，使审图工作变得过于肤浅。而在外面，由于大部分的防雷装置设计人员都把防雷装置的设计看得过于简单，认为防雷装置设计很容易就能通过，致使设计的图纸变得杂乱无章，大大降低了防雷图纸在作为防雷装置隐蔽跟踪、现场施工以及竣工验收各阶段的指导作用。

如今，防雷装置设计技术评价已经作为防雷专业技术机构承担的一项技术服务工作，得到了前所未有的重视。技术评价工作人员必须熟悉《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010、《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB50343-2012等现行的技术规范，并且根据这些防雷技术规范要求，对防雷装置的设计提出正确的指导意见。

防雷装置设计技术评价的内容包括防雷接地装置的设计、中间层的防侧击措施、天面的防直击雷措施、各种等电位措施以及电涌保护器的设计等多个方面。限于篇幅有限，本文只介绍了如何做好建筑物天面防雷装置的设计技术评价。审查建筑物天面防雷装置的设计一般需要审查建筑物天面防雷图、防雷设计说明以及防雷装置施工大样图，此外还要结合总规划平面图、建筑平面图及立面等审查。现就依据国家现行防雷技术规范，结合自己的实际审图工作经验，浅谈一下如何做好建筑物屋面防雷接地装置的设计技术评价。

1　审查接闪器的安装位置是否正确、合理

《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（以下简称《新雷规》）第4.2.4、4.3.1及4.4.1条明确了屋面接闪器的安装位置：“接闪网、接闪带应按本规范附录B的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设”。

在审图的时候，要具体结合建筑平面图及立面图审查，屋顶天面四周、梯屋、花架、突出的飘棚顶、露台部分架构物等应增加接闪带。如果有转换层（如裙楼）则要增加转换层天面的防雷设计图纸。此外，还要审查屋面接闪带是否形成闭合回路。

2　审查接闪带的敷设形式、材料规格

一般要求在防雷装置大样图里具体说明接闪带的敷设形式、规格等。此外，还要对应防雷设计说明、天面防雷图里关于接闪带的说明，检查接闪带在敷设形式、材料规格上是否一致。

（1）审查接闪带是否须敷设在外墙外表面或屋檐边垂直面上。按照《新雷规》第4.2.4、4.3.1及4.4.1条，高度超过30m的一类防雷建筑、高度超过45m的二类防雷建筑以及高度超过60m的三类防雷建筑，天面接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上。

（2）审查接闪带采用的规格。接闪带的规格按照《新雷规》表5.2.1选取，常用的热镀锌圆钢直径要求在Φ8以上。在佛山地区，常用的规格为一般Φ10或Φ12的热镀锌圆钢。

（3）审查接闪带支持卡高度。按照《新雷规》第5.2.6条，要求支持卡高度不宜小于150mm。

3　审查屋面接闪短杆的设置

《新雷规》并没有提及到屋面安装接闪短杆的条文，但《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》（GB50601-2010）第6.1.1条第3款说到：“……在多雷区，宜在屋面拐角处安装短接闪杆。”佛山无疑属于多雷区，考虑到安全为先的设计原则，我们要求在女儿墙阳角位、梯屋屋顶四角、人字屋脊两端等易受雷击的部位须安装接闪短杆。根据《新雷规》第5.2.2条，接闪短杆的规格一般取≥12mm热镀锌圆钢，高300~600mm为宜。

4　关于暗敷接闪带的审查

根据《新雷规》第4.3.5条第1款以及第4.4.5条，属于非爆炸危险场所的多层第二类防雷建筑物，且周围很少有人停留时，以及多层第三类防雷建筑物，且在周围除保安人员巡逻外通常无人停留时，宜利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器，也即允许暗敷接闪带。

“多层建筑”是指建筑高度为10~24m或建筑层数为4~6层的建筑。考虑到对“周围很少有人停留”和“在周围除保安人员巡逻外通常无人停留”的条件很难界定，且根据安全可靠第一的设计原则，一般情况下我们不建议采用暗敷接闪带。如果一定要暗敷，须提交申请，并且说明由甲方负责因暗敷接闪带引起的防雷安全事故责任。

此外，规范明确了建筑高度≥25m或建筑层数≥7层的建筑物（中高层以上）不应采用暗敷接闪带。

5　审查非金属屋面接闪网格的设置

《新雷规》第4.2.4、4.3.1及4.4.1条对非金属屋面接闪网格的尺寸作出如下要求：

表1　建筑物防雷网格尺寸的最低要求

6　审查金属屋面的接闪

据《新雷规》第5.2.7条，第一类防雷建筑禁止利用金属屋面作接闪器，第二、三类防雷建筑在符合一定的条件下可以接闪。

审图中接触得最多的是铝板金属屋面。按照规范要求，当屋面下面无易燃易爆物品时，铝板的厚度要求≥0.65mm则可作为接闪器；而当屋面下面有易燃易爆物品时，铝板的厚度要求≥7mm。对于易燃易爆的情况，规范的要求是不太经济合理的，此时一般建议采用其他的明敷接闪器保护。

7　审查天面引下线的设置

天面引下线的设置主要审查引下线的数量和间距。需要强调的是，判断引下线的数量与间距应该是由天面防雷图来判定。理由很简单，因为引下线是“用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体”，基础或中间层设置的“引下线”如果连接不到天面的接闪器也就失效了。所以，判断引下线的数量应该从天面防雷图出发，再结合基础防雷图与各层防雷图校对引下线的位置是否一致，是否出现断开或错位等现象，特别要注意转换层的引下线。

建筑物天面引下线的距离应沿天面接闪带的周长计算，就是按照雷电流的通行距离（电气距离），而不是直线距离。如下图1所示，引下线A与引下线B的间距应该是a+b+c+2d，而不是a+b+c。此外，还要考虑到不在同一水平面上接闪带高度差的计算。

当引下线数量较多且间距较小时，雷电流在局部区域分布也较均匀，引下线上的电压降减少，反击危险也相应减少。《新雷规》第4.3.3条、第4.4.3条分别对第二类、第三类防雷建筑物的专设引下线的间距规定为≤18m、≤25m，而且是强制条文，考虑到实际情况还专门补充增加了平均间距的要求。除专设引下线外，佛山地区对于一般的钢筋混凝土建筑的柱筋引下线的间距要求也与专设引下线要求一致。

图1　如何计算天面引下线的间距

图2　如何判断水平突出物是否须安装接闪器

8　判断水平突出物是否须安装接闪器

《新雷规》第4.3.9条第1款、第4.4.8条第1款规定：“对水平突出外墙的物体，当模拟滚球半径为45m（三类60m）球体从屋顶垂直滚下接触到时，应采取相应的防雷措施”。实际审图中常碰到的“水平突出物”有飘棚顶板、阳台、观景平台等。此外，转换层（如裙楼等）可以看成是“大型水平突出物”。规范条文里的“相应防雷措施”一般情况就是安装接闪器。

判断水平突出物是否须安装接闪器，得结合建筑平面图、立面图判断，如图2所示。此外，也可先计算上层屋面接闪器在水平突出物高度处的保护范围，然后在建筑平面图上判断水平突出物是否处于接闪器的保护范围内。以上两种方法都可以在CAD电子图纸上方便完成。

9　审查幕墙在屋面处的防雷措施

建筑物外墙立面如若安装有玻璃幕墙，除须提供专门的幕墙防雷设计图纸外，在审查建筑物天面防雷图时尚需注意以下几点：

（1）据《新雷规》第6.1.1条，幕墙的金属支架须与建筑物屋面上的接闪器进行等电位连接。防雷施工时应注意幕墙骨架与女儿墙上避雷带有效可靠连结,该部位往往是建筑物的最高点,也是雷击危险区。为有效防雷应使幕墙骨架尽可能多点与避雷带接通,接通点间距不宜大于3m。

（2）若使用金属幕墙作为接闪器，幕墙金属压顶板的厚度须达到《新雷规》第5.2.7条的要求。幕墙压顶板常用的铝板厚度不应小于0.65mm。

10　审查屋面设备用房的等电位预留

如电梯井、电缆井顶端和底端均须预留等电位接地端子与防雷装置等电位连接，天面梯屋里作为电梯、风机及其他用电设备安装浪涌保护器用的预留接地等，都需要在天面防雷图上注明。

11　审查天面防雷图时的其他常见问题

（1）设计图纸里没有图例说明，或引用的图例不一致、混乱、不清晰，如天面防雷平面图里明敷接闪带与暗敷接闪带所用的图例没有区分开来；

（2）设计说明、大样图、天面图中接闪杆、接闪带的规格不一致；

（3）天面部分关键位置缺少标高，无法判断是否须增设防雷装置。

12　结语

设计人员在对建筑物的防雷装置进行设计时，往往由于自身对防雷相关规范的不熟悉或者对规范理解存在误差，在设计图纸上会出现或多或少的问题。更有甚者是由于态度不够认真，认为防雷设计随便应付即可通过，其设计图纸更是错漏百出。从事防雷装置设计技术评价的工作人员除了要熟悉规范，理解规范，在图纸审查过程中把好关外，往往还得直接与设计人员打交道，说规范，讲道理，说明图纸设计的问题所在。因此，审图人员还须持谨慎的态度、有持久的耐心，以及吃苦耐劳的精神。这样，我们才能做好防雷装置设计技术评价的工作。

[1]程琳,钱美,袁湘玲,防雷设计图审中若干问题的探讨[J].科协论坛,2010,11:91.

S761.5[文献码]B

1000-405X（2016）-1-340-2