民用建筑防雷工程设计与施工的几点探讨

文/戴旭光、曹一飞 浙江高专建筑设计研究院有限公司 浙江宁波 315012

1、引言

如今建筑工程的质量、要求等面临着较高的要求，人们更加注重建筑工程的舒适性以及安全性。随着民用建筑工程高度、规模等的扩大，防雷设计施工也迎来了全新的挑战。现阶段，人们生活水平也逐步提升，家用电器的数量也大幅度增多，不仅能够对人们的生活进行改善，还需要避免雷击造成的隐患。因此必须要加强民用建筑防雷工程的设计与施工，明确要点，更好的维护人民群众的生命以及财产安全。

2、民用建筑防雷设计与施工要点

本次研究的民用建筑工程为18-19层，两个单元，地下一层，首层是店面，楼层高为3米，建筑长48米，宽13.5米，建筑的总面积为10000平方米，建筑高度为55米。

2.1 确定民用建筑的防雷等级

在民用建筑防雷设计中，首先需要确定防雷的等级，在等级划分过程中，不仅要结合建筑物的功能进行，还需要对每一年民用建筑物可能遭受雷击的数量进行预测，从而进行专门的防雷设计。通常而言，民用建筑的防雷等级主要是第二类和第三类。该建筑物是属于第三类防雷建筑物，防雷网的网格尺寸为≤20米×20米或24米×16米。

2.2 明确防雷设施保护的范围

结合避雷针以及避雷线的位置对主要保护的空间范围进行确定，避雷针和避雷线所能够保护的范围与民用建筑的高度、形式以及布局等联系密切。

例如，在该工程中，使用滚球法对保护范围进行确定，滚球半径是60米，沿着建筑物屋面对建筑物进行滚越，滚球能够接触到的屋面就可能是遭受雷击的单位，不能接触到的，可以是建筑物接闪器保护的区域。在设计过程中，屋面四周装设φ1.2cm的镀锌圆钢，在屋顶板内设置φ1.2cm的镀锌圆钢，使屋面有20米×20米或24米×16米的避雷网[2]，沿着屋顶凸起物的四周设置避雷带。该建筑的高度为55米，小于滚球半径60米，因此不需要考虑建筑的防侧击雷的问题。

2.3 设计接闪器

结合建筑物女儿墙高度确定避雷带支撑的高度，该建筑物的女儿墙高度在1.2m左右，如果高度比较大，需要将避雷带的支撑高度适当的增加，防止雷电击中女儿墙造成破坏。将别离小针设计到建筑物几何转角的位置，更好的加强建筑物的雷电保护。工程设计过程中，要在避雷装置保护的范围内进行平面设计中的凸起金属物以及金属设备建设，若金属物在避雷装置保护范围外，需要使其与建筑物避雷带等电位连接。建筑物中被保护的设备要与避雷装置保护一定的距离，确保安全。对于二、三类防雷建筑，接闪器可以是建筑金属屋面，如果屋面钢板厚度小于0.5mm，还需要增加防雷设备，实现防雷效果。

2.4 设计引下线

对引下线进行设计时，需要对雷电分流的情况进行重点研究，通常而言，引下线的数量以及粗细对于雷电分流会产生重要的影响。如果引下线比较多，每一根线的雷电分流就会比较少，引下线的感应范围就会降低[3]。反之则会变大。因此在设计过程中，需要对引下线的数量以及距离进行有效的控制，使其感应范围能够合适。

本文涉及到的工程在设计引下线时，依据防雷涉及标准的第三类，引下线不能少于两根，间距要小于25米。由于建筑长48米，宽13.5米，在建筑的长方向上，使用的柱子跨度设置10组引下线，每个跨距离约为12米，建筑的宽度是13.5米，就只需要设置一跨，布置引下线时沿着建筑周围均匀的进行，使用结构柱内两根超过φ1.6cm的主筋连续焊接引下，与防雷装置和接地装置进行焊接。

2.5 防护雷电感应

对于民用建筑而言，所有设备的构架、管道以及外壳都要进行防雷接地，如果建筑物中的长金属间距不超过10cm，利用金属线跨接，控制好跨接点的间距，距离一般要超过30米。可以使用绝缘铜芯多股软绞线进行跨接接地，处理好线头，依据管径长度以及壁厚钢管等效电阻选择，最小的截面积为4mm2。还可以使用螺纹连接壁厚钢管，使其暗敷在混凝土中，跨接接地线使用焊接圆钢，这种方法施工便利，质量比较可靠。

本次研究中屋顶机房层的配电箱的进线处需要装设电涌保护器，电涌保护器要安装在建筑物结构的内外交接位置，选择电流范围比较大的电涌保护器，电涌保护器连接时，连接线的截面积一般第一级大于10mm2，第二级大于6mm2。地下层的高压配电室中设置单独的避雷柜，防止雷电侵入电网，强弱电线缆要使用钢管进行保护，避免电磁感应。

2.6 基础接地网施工

本文研究的民用工程中，接地体可以是结构基础中的钢筋接地网，使用基础地梁底筋两根超过6mm主筋连续焊接，从而形成环行的接地体，整栋建筑的防雷、工作以及保护接地等可以作为共用的基础接地装置，接地的电阻不能超过1欧姆，该工程有地下层，还需要对地下层底板进行防水处理，当前使用的防水材料的绝缘性是比较好的，为使接地电阻值达到实际需要，在施工过程中需要从地下层柱筋引下线预焊位置将接地母线引出，母线的埋地深度要达到1米左右，距离外墙的长度也为1米[4]，如果电阻不满足需要，需要进行人工接地，沿着建筑护坡外一周将闭合的人工接地体与基础内钢筋联合使用，满足接地电阻需要。由于民用建筑低压配电系统的接地是TN-S系统，电器设备外壳正常的、不带电的、外露的导电部分需要与PE线连接，进出建筑物的金属管道要进行等电位联结，建筑总等电位使用40×4的镀锌扁钢在建筑内部的设备外壳和金属管道入口位置进行连接，扁钢暗敷，在接头位置使用抱箍将管子卡住，再使用BV线引致扁钢。局部等电位主要设置在卫生间等，连接方法是一样的，但是需要预留出扁钢，使用板筋焊接，在墙上安装等电位连接盒。

结语：

总之，如今建筑工程的施工技术水平等不断提升，人们对民用建筑的安全性提出了较高的要求，防雷设计对于民用建筑安全性有着极为重要的影响，因此在实际的防雷工程设计、施工中必须要提高重视程度，依据防雷设计的基本原则，确定设计、施工的要点，采用科学的方法措施建设防雷工程，从而顺利实现民用建筑防雷工程的效果，以便更好地维护人民群众的财产以及生命安全。

[1]王锐,张宪柱,朱峰.高层智能建筑防雷系统工程设计与施工技术研究[J].安装,2016,（04）:48-51.

[2]景怀杰.民用建筑防雷工程设计与施工的几点探讨[J].住宅与房地产,2016,（30）:61.