民用建筑防雷工程设计与施工的几点探讨

岳秋杰

德州市建筑规划勘察设计研究院

民用建筑防雷工程设计与施工的几点探讨

岳秋杰

德州市建筑规划勘察设计研究院

在民用建筑防雷工程设计与施工的实践过程中，常出现防雷措施与防雷等级不对应，提高了防雷措施，造成了防雷功能的过剩；屋面的接闪器与屋面金属构配件结合不紧密，造成重复设置接闪器，增加了工程投资；用做接地网的钢筋混凝土内的钢筋未得到充分利用或利用的过多，不利于合理降低工程成本。本文结合高层智能建筑防雷系统工程应用，将内部防雷技术与外部防雷技术相结合，有效地提高了高层建筑系统防雷工程质量，保障雷击天气下建筑物内人的生命安全与电气设备的使用安全。

民用建筑；防雷工程；设计；施工；探讨

1、雷电防护的重要性

随着电子信息的高速发展，许多的先进的科学技术开始运用在建筑物当中，使得雷电容易侵入。雷电的发生通常是在一瞬间，人们的反应速度还没有能达到这么快，人们没有办法去事先得知雷电是否发生，更加不能终止它的发生。电压较大﹑电流较强是雷电发生时的一个显著的特征，当雷电发生时，较强的电流会干扰无线电的通讯并且影响各类电子科技的正常的使用，妨碍移动手机终端的信号，电子设备由于强电压和强电流，内部的电路或者设备会由于电磁感应现象受到损害，可能彻底破坏电路，造成损坏。所以雷电的防护工作是非常重要的。

2、民用建筑防雷基本原则

2.1 全面性

雷电通过多种途径对建筑物造成损害，其中有沿建筑物各种线路和金属管线对建筑物引入瞬间过电压﹑空中传播雷电磁脉冲以及直击侧击建筑物等等。使得建筑物在进行防雷设计中应当对整体的防雷设计进行相当全面的衡量及考虑。并且对不同的雷电形式都有针对性的设计从而对建筑物进行全面的雷电防护。

2.2 合理性

钢筋混凝土以及钢结构等现代建筑结构中，防雷设计应当根据建筑物不同的结构进行防雷设计，有效的结合各种防雷要素，用以构成全面合理的防雷结构，确保防雷设计对建筑物的雷电防护起到最佳效果。

2.3 层次性

在防雷设计中应当就建筑物需要进行保护的空间进行划分，确定不同的保护区域。再通过雷电防护的设计进行逐层设防，从而最大程度的降低雷电信号对信息系统保护区内的侵入干扰。

2.4 目的性

防雷设计应当明确设计目的，根据建筑物的功能以及结构，建筑物需要保护的程度，明确建筑物的防雷设计。同时根据建筑物功能，建筑物内各区域的功能，对防雷设计进行有目的的针对性设计，尤其是对建筑物中设备较多的区域，应当着重加强防雷设计，使得建筑物防雷设计更为优化

3、加强民用建筑防雷工程设计与施工的措施

3.1 接闪器设计

接闪器的工程应用设计主要体现在消雷器﹑提前放电避雷针与IF3预放电避雷针三大方面。消雷器应用设计具有性价比高﹑简单等特点，当建筑采用分叉﹑多针避雷针等技术时，雷电场会变得均匀，起晕电压增大，降低了引雷效果。而提前放电避雷针采用比普通避雷针更快的上行先导电路技术，在高层智能建筑工程实际应用中，难以实现引雷而且效果并不显著。IF3预放电避雷针技术与其他邻近点相比，它能够准确提前产生上行先导状态而达到最先放电的效果。该技术具有保护半径大﹑优先引雷入地﹑落雷准确和维护简单等优点。因此，结合上述技术的优缺点，本工程设计采用IF3预放电避雷针作为接闪器，同时采用避雷针﹑避雷带﹑混合装置组成的接闪器进行施工与设计。

3.2 接地网设计与施工的配合

民用建筑宜优先利用钢筋混凝土中的钢筋作为防雷接地网，当不具备条件时，宜采用圆钢﹑钢管﹑角钢或扁钢等金属体做人工接地极。设计可以用作接地网的钢筋混凝土中的钢筋包括：基础底板内钢筋﹑抗浮锚杆钢筋﹑桩基内的钢筋﹑护坡内的锚固钢筋等。用作接地网的抗浮锚杆钢筋组的连接数量，用作垂直接地体的桩基(内含钢筋)数量，可以根据单组抗浮锚杆(或单组桩基)的接地电阻值，结合工程实际，在满足接地电阻要求的情况下，合理确定连接数量。对于独立基础，在充分利用独立基础内的钢筋做接地网的同时，通过基础底梁或就近层的结构梁﹑板内的钢筋，将独立基础内的钢筋网连接处接地网，提高接地体的散流能力，满足接地电阻的要求，合理减少人工接地体的施工。可以先行测试单组独立基础接地体的电阻值，合理确定用做接地网的独立基础的数量。对于人工接地体的施工，应在钢筋混凝土内钢筋接地网不能够满足接地电阻要求时施工(除设计明确人工接地体做法)。

3.3 加强高层建筑物的防雷装置

传统的避雷针在引雷后通常会引发二次雷击效应和地电位反击现象，为了解决这个问题，可以采取选用提前放电式避雷针或者阻抗型接闪器﹑避雷针来解决，通过提前放电式的避雷针的，有效的解决了二次雷击与地电位反击为题，加强了整个建筑物的防雷效果，同时还可以在高层建筑物中增加引下线数量﹑建立可靠经济的笼式避雷网，降低接地电位，减少接地电阻值和磁场集中程度等等方式，提高高层建筑物自然屏蔽能力，除此之外，针对高层建筑中的不同电子﹑电力设备，通过设置接地网来降低雷击对设备的损坏，提高电力﹑电子设备的安全性。

3.4 规范防雷装置

竣工验收工作新建﹑改建﹑扩建建(构)筑物的建设单位组织进行竣工验收时，应由气象主管机构同时验收防雷装置。气象主管机构依据防雷专业技术机构的检测报告等材料，对防雷装置是否符合相关标准及国务院气象主管机构规定的使用要求进行验收。符合要求的，签署验收意见，防雷装置可以投入使用；不符合要求的，提出整改意见，整改完成后由气象主管机构重新进行验收。

综上所述，我国目前雷电防护的标准尚不完善，相关部门在制定建筑物的防雷规范时，要综合考虑雷电的特点﹑被击中物体的特点﹑内部的设施与设备的特点等受到雷电灾害的地区的特质，全面地做好雷电防护的标准规范的制定。

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