建筑防雷接地工程设计常见问题释疑

王文静

摘 要：建筑电气防雷接地设计直接影响着居民和建筑本身的安全，由于雷电中附带着大量的电压负荷，如果接地系统不够完善，就会造成电气系统中的电流、电压超载，从而损坏电气设备，造成严重的漏电问题，甚至导致建筑火灾事故。在防雷接地技术应用中，由于整个防雷接地系统非常复杂，并且不同环节对接地工艺要求不同，这就需要全面做好防雷接地设计工作，避免在具体施工当中产生质量问题。

关键词：防雷类别 接闪器 引下线 问题

随着我国城市经济的持续，高层建筑数量不断增多。而随着我国科技的进步，高层建筑正向着智能化方向发展，建筑中包含很多电子信息设备，一旦遭受雷击，将会造成建筑物破坏、人员伤亡、设备损坏等后果，因此做好建筑的防雷接地设计工作显得尤为重要。为此，下面结合《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010，就建筑电气防雷接地设计中相关问题进行了探讨，并结合工程实例加以论述。

1建筑防雷接地概述

（1）防雷装置。防雷装置包括外部防雷装置和内部防雷装置。其中，外部防雷装置由引下线、接闪器、接地装置等几个部分组成，是为了预防直击雷对建筑物的危害，而内部防雷装置由等电位连接系统、布线系统和屏蔽系统几个部分组成，其中不同的系统具有不同的作用。（2）引下线。在引下线使用时，一般配以避雷针一起使用，主要将避雷针的电流引至地下，并将它作为导线体。引下线选用时，要从其耐腐蚀性等方面进行选择。（3）等电位连接。等电位连接导体作为导电物体与装置之间的连接体，具有减少电位差，降低雷电对接地装置破坏的作用。（4）雷击电磁脉冲。雷击电磁脉作为一种电磁效应，是在直雷击和间雷击相互作用下而产生的，这种电磁效应直接影响到防雷装置的电位，对连接导体产生一定的干扰作用。（5）接地。目前来说，在建筑电气设计过程中，一般将防雷接地分为保护性接地和功能性接地两种方式，这两方式具有不同的保护对象，其保护性接地保护对象是人，避免建筑内部的人受到雷击的伤害。而功能性接地保护对象是设备，避免建筑内部设备受到雷击的伤害。

2建筑防雷接地系统的设计

建筑防雷接地系统主要同引下线、接闪器、接地体、均压环等四个部分组成。其中，在接闪器选择时，可以选择避雷带和避雷针。在敷设避雷带时，如果在建筑顶部，应要沿着房角进行敷设，以免出现遗漏。在建筑防雷接地设计过程中，其设计难点为包括引下线设计和接地体设计两个部分。当结构主钢筋直径大于或等于φ16时，采用2根主钢筋绑扎或焊接作为一组引下线；当结构主钢筋直径大于或等于φ10且小于φ16时，采用4根主钢筋绑扎或焊接作为一组引下线。引下线其间距沿周长计算不大于18m。并在引下线上距外地面不低于0.3m处设接地体连接板，然后将引下线引至地下。另外，要确保引下线上端与建筑物避雷装置连接，下端与接地体相连接，以减少施工材料损耗，避免出现雷击电流漏点，防止雷对建筑外观的破坏。在建筑接地体设计时，应将桩基内部钢筋作为自然接地体，这样既能够确保防雷接地效果，又可以提升建筑施工进度，降低施工成本。

3建筑防雷接地设计实例分析

3.1工程概况

某高层住宅楼，地上26层，地下你2层，建筑高度74m，采用框架剪力墙结构。属于一类高层住宅建筑。地下两层为储藏间，地下为停车库兼人防工程，地上1、2层为商业网点，3层以上为住宅。预计雷击次数0.33次/a，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010属于第二类防雷建筑。

3.2防雷接地设计

（1）接闪器。建筑物接闪器选用Φ12mm热镀锌圆钢作为接闪带（网），并将它设置在屋顶上，沿女儿墙、屋角等部位进行设置。同时，采用人工焊接方式将接闪带应与引下线相接，屋面金属物、设备要与接闪带连接，同时，确保屋顶接闪带网格不大于10×10m或12×8m。对于屋顶接闪带，应在建筑的核心位置安排防雷设计。在实际设计时，要充分考虑到接闪器的保护范围，将住宅建筑物上方的彩灯、照明灯及电气设备设计在保护范围之内。（2）引下线。住宅建筑防雷引下线采利用构造柱内的主筋，如果钢筋直径大于16mm，应将两根钢筋焊接成一组，如果钢筋直径大于10mm，小于16mm，应将四根钢筋焊接作为一组引下线。同时，将引下线上部与接闪带焊接，下部与接地装置焊接，对于部分引下线，应在距离地面0.5处做接地测试卡，一共6处。（3）防侧击雷。为了预防直接击雷，建筑首层每隔3层沿建筑四周设设置均压环一周，并对圈内的两根主钢筋进行焊接，以连成电气通路，同时与引下线相接。建筑金物体应与均压环相连接，对于超过18层的外墙，应将外墙上的金属物，如太阳能热水器，要利用Φ10mm圆钢与均压环焊接在一起。对于标高超过60m的建筑物，其表面的边缘、设备均按屋顶的保护措施进行处理。（4）防雷接地与等电位联结。住宅建筑接地裝置采用地梁内部的钢筋，将建筑地下最外圈地梁内两根主焊接成环形，同时与建筑基础内部钢焊，并将它作为接地极，接地电阻不大于1Ω，如果超过需要增加接地极。另外，防雷接地与电气弱电系统使用相同的接地装置。在总等电位联结设计时，其内容包括：①电气接地装置和接地干线；②PE、PEN干线；③进入建筑物的金属管道；④建筑结构金属构件。对于住宅卫生间和设备房，需要做局部等电位联结，配电设备、动力设备的外壳、弱电箱均设置接地系统。对于电梯轨道和金属水暖管，应采用25×4（mm）扁钢与接地系统连接。

4结语

综上所述，防雷接地设计是一项非常系统、复杂的电气设计，需要设计人员能够针对防雷技术的应用要点，对防雷接地中各个环节进行合理的设计，同时还要保证施工过程中各项技术指标满足设计要求，这样才能够充分发挥电气防雷接地设计工作的效能，确保整个建筑工程电气系统的质量。

参考文献

[1] 李书能.浅谈高层建筑电气设计中的防雷技术[J].城乡建设，2013（26）：856-857.

[2] 代春玲.浅谈高层建筑电气设计中的防雷技术[J].城市建设理论研究：电子版，2013（22）：996-997.

[3] 严仕林.浅论高层建筑电气设计中的防雷技术[J].华夏地理，2014（12）：749-751.