浅谈高层住宅的防雷设计

韩志劲

摘 要：结合近期完成的工程实例，从直击雷的防护、感应雷的防护两方面，给出了个人观点和理解，为高层住宅防雷的设计提供借鉴、学术参考。

关键词：高层住宅；防雷设计；直击雷防护设计；电涌保护装置

中图分类号：TU97 文献标志码：A

0 引言

雷电灾害已被联合国列为“最严重的10种自然灾害之一”。 据不完全统计，去年江门市共发生雷电事故107宗，造成3人死亡、两人受伤，直接经济损失达476.6万元，间接经济损失达4027万元，防雷减灾工作已刻不容缓。我们所居住的城市，包含了大型高层建筑商业、高层住宅小区群等大中型高层建筑群，然而这些高层建筑群由于自身建筑高度高，建筑面积大，遭到雷击的概率也高。因此，做好高层住直击雷的防护工作不能疏忽大意，且小区内用电设施的电源防雷保护也不能忽视。我通过对文华豪庭小区内高层的防雷设计，有针对性地对设计过程中的直击雷防护、感应雷防护等等防雷问题加以概括，借此探讨高层建筑的防雷设计。

1 工程概况及防雷类别

文华豪庭小区位于江门市江海区，规划总用地34197.3m2，总建筑面积98718.8m2。本次以小区内的3#、4#、5#楼为实例，3#、4#、5#楼为一类居住建筑，主体地上32层，地下一层，总建筑面积为50839.67m2，建筑物最高点为104.95m，通过表1数据计算可得，预计年雷击次数均为0.4215次/a。因此，本工程按第二类防雷建筑物进行防雷设计，建筑物的防雷装置满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，并设置总等电位联结。

2 直击雷的防护设计

2.1 接闪器

2.2 引下线

引下线要注意材料的选择，通常可以选择建筑钢混柱、剪力墙内部主筋，二者焊接起来。而且焊接点最好形成稳定的电气通路，引下线之间要保持18m的距离。而且充当防雷引下线的柱筋各个层次则需要设置一个箍筋，要同主筋以焊接的形式连接。引下线的上部也要同接闪带之间连起来，下部则要同接地极连接。建筑物周围的墙体引下线则要在地面之上0.3m的位置进行埋藏，用来监督、检查接地电阻。

2.3 金属接地极

接地极主要是基础接地网，通常是建筑物地基底梁上部钢筋的两个主体钢筋，其直径在16mm以上，经过焊接凝练而成。而且在引下线、地板基础梁、钢筋之间通过焊接的方式来形成一个电气通路。在没有基础梁的情况下，则可以选择镀锌圆钢来链接各个基础内主钢筋，当采用了桩基，则需要注意把桩体中的钢筋和基础梁的钢筋通过焊接的方式來联系起来。

2.4 防侧击雷

根据规范JGJ16—2008第11.3.3条，当建筑物高度超过45m时，应采取防侧击雷措施，为防止侧向雷击，3#、4#、5#楼从16层起，每隔3层绕建筑物外廓的墙内做均压成环，并将其与所有的引下线焊接，并将外墙上所有金属外窗及玻璃幕墙构件等与均压环焊接。

3 感应雷的防护设计

感应雷主要是通过进入建筑物的电源线、网络线、电话线和数据线等一些物理线路，也可以通过其他金属管道如上下水管、煤气管等侵入建筑物。感应雷由于其发生的范围广，其造成的损失也越来越大，因此，必须对感应雷入侵的每个通道进行防护，为了达到防护的目标，可以将防雷击的保护型设备安装在一些容易被雷电侵袭的通道处，而且还要进行等电位连接。

本次3#、4#、5#楼高层住宅配电系统可以选择TN-S系统，而且要在进户位置，对电源实施重复接地，可以尝试同防雷系统使用相同的接地极。建筑物内部设置了三级配电箱，室内有低压配电柜，各个楼层的电表间内部也配设了计量型表箱与用户配电箱。此次配线设计，可以将防雷保护设备安装在PE线与N线二者中间，也就是将防雷电涌保护设备装于配电柜中，这样当电源流向其中，则能让PE线直接接地，同时，也要将防雷设备配设于N线与PE线二者中间。

即在用户电表箱进线处内选用额定放电电流大于12.5kA（8/20us）的防雷电涌保护器；最后，在户内安装三级防雷击保护器，额定放电电流大于10kA。此外，网络、电话、视频信号线入口处安装信号防雷器，信号防雷器可以保护网络信息设备免遭雷击和其他电涌从信号线侵入造成的损坏，以保证网络及其设备的正常运行。

4 接地及安全措施

本工程防雷接地、防雷设备的保护接地、电梯机房、弱电设备等的接地共用统一的接地极，要求接地电阻不大于1Ω，实测不满足要求时，增设人工接地极。凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切防雷设备金属外壳均应可靠接地。总等电位联结板（MEB），把下列导电体互相联通：（a）PE、PEN；（b）电气设备的接地干线，（c）各种金属管道，例如：给排水管道、煤气管道等，（d）建筑物金属构件。电位总板一般可以由紫铜板来制造，而且要把整个建筑物空间中的一些管线，例如：保护干线、管道等通过某种方式连接起来，而且要选择合适的型号作为连接线，要注意金属管道要避开焊接。一些特殊的空间部位，例如：潮湿的厨房、浴室等可以选择局部等电位连接模式，应该尝试在一个适合性部位来引出钢筋，其直径要大于φ16，抵达等电位箱。

结语

防雷设计是建筑安全设计内容之一，能够确保建筑物的高效、安全、合理使用，也能确保电气设备、系统等的常规化运转，保护建筑物内部居民的安全。实际的建筑住宅防雷设计要从细节入手，既要从建筑整体出发，也要照顾到其内部电气设备，必须积极参照相关的安全防雷规范，积极纠正与完成不合理的防雷设计，让防雷设计更加安全、稳定、高效，发挥对整个建筑物的保护作用。

参考文献

[1] JGJ16—2008.民用建筑电气设计规范[S].

[2] GB50057—2010，建筑物防雷设计规范[S].

[3] GB50343—2012，建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].