7 防雷與接地設(shè)計7,1 雷電防護(hù)、防雷建筑物分為三類、第一類 第二類和第三類,建筑物首先需要根據(jù)建筑物雷電防護(hù)的分類要求。判斷是否為防雷建筑物.如果是防雷建筑物、再根據(jù)三類防雷建筑物的要求采取相應(yīng)的雷電防護(hù)措施。本規(guī)范只規(guī)定了雷電防護(hù)的通用要求,有特殊要求的參見相應(yīng)的工程建設(shè)項目規(guī)范規(guī)定 7,1,1.為了確保各類建筑物按所屬類別進(jìn)行雷電防護(hù)設(shè)計,本條規(guī)定了第三類和第二類防雷建筑物的通用判定條件、還規(guī)定了各類防雷建筑物需要采取的雷電防護(hù)措施,1,本款給出了第三類防雷建筑物的通用判定條件,符合本款3個條件之一的建筑物應(yīng)劃為第三類防雷建筑物,工程建設(shè)項目中有特殊要求的。見相應(yīng)的全文強(qiáng)條項目規(guī)范的規(guī)定,2。本款給出了第二類防雷建筑物的通用判定條件,符合本款2個條件之一的建筑物應(yīng)劃為第二類防雷建筑物,工程建設(shè)項目中有特殊要求的,見相應(yīng)的全文強(qiáng)條項目規(guī)范的規(guī)定、例如.本規(guī)范規(guī)定預(yù)計雷擊次數(shù)大于0,25次 a的建筑物為第二類防雷建筑物 但。宿舍 旅館建筑項目規(guī)范.規(guī)定預(yù)計雷擊次數(shù)大于0 05次。a的大型旅館為第二類防雷建筑物,因此年預(yù)計雷擊次數(shù)大于0 05的大型旅館類建筑.應(yīng)屬于第二類防雷建筑物。按第二類防雷建筑物采取相應(yīng)的防雷措施,高度超過250m或雷擊次數(shù)大于0.42次 a的第二類防雷建筑物、應(yīng)加強(qiáng)雷電防護(hù)措施。但其分類還是屬于第二類防雷建筑物.7.1 2。各類別建筑物的防雷措施是不一樣的.為了確保各類建筑物按所屬類別進(jìn)行防雷設(shè)計.本條規(guī)定了第三類防雷建筑物需要采取的相應(yīng)的防雷措施 避免過度設(shè)置。防雷建筑物可采用接閃網(wǎng)格法或滾球法之一來保護(hù),也可組合采用接閃網(wǎng)格法和滾球法來保護(hù)、例如、一棟建筑的塔樓部分采用接閃網(wǎng)格法來保護(hù).而裙房部分則采用滾球法來保護(hù)、1.本款規(guī)定了滾球法保護(hù)的半徑和接閃網(wǎng)格的技術(shù)參數(shù) 2,本款規(guī)定了專用引下線和專設(shè)引下線平均間距的技術(shù)參數(shù) 3,本款規(guī)定了金屬管道及類似金屬物。如金屬疏散梯.垂直敷設(shè)于建筑物外墻的內(nèi)側(cè)和建筑物外墻的外側(cè)時.與防雷裝置連接的要求,4,本款規(guī)定了利用結(jié)構(gòu)圈梁中的鋼筋連成閉合環(huán)路、均壓環(huán),的要求,多根引下線與均壓環(huán)連接有助于實現(xiàn)雷電流的分流.根據(jù).建筑物防雷設(shè)計規(guī)范。GB,50057、2010附錄E,當(dāng)沒有均壓環(huán)作用時,多根引下線的分流系數(shù)kc最小值為0、44 而當(dāng)有均壓環(huán)作用時 多根引下線的分流系數(shù)kc是按圖8所示確定的 kc的最小值可為1,n、雷電防護(hù)第3部分,建筑物的物理損壞和生命危險,GB,T,21714、3,2015提出、對高于30m的建筑物、建議在20m及以上每隔20m進(jìn)行等電位連接。并單獨要求建筑物地下一層或地面層.頂層的結(jié)構(gòu)圈梁鋼筋應(yīng)連成閉合環(huán)路、均壓環(huán),因為這些樓層是引下線均壓的重點樓層。對某些未設(shè)置結(jié)構(gòu)圈梁的建筑.其均壓環(huán)可利用鋼筋混凝土樓板最外側(cè)的加強(qiáng)鋼筋來實現(xiàn)。本款強(qiáng)調(diào)均壓環(huán)的設(shè)置及專用引下線與均壓環(huán)的連接、目的是更好地通過專用引下線實現(xiàn)雷電流的分流,5,本款規(guī)定了防側(cè)擊雷需要采取的措施,7。1,3,本條規(guī)定了第二類防雷建筑物需要采取的相應(yīng)的防雷措施,避免過度設(shè)置,1。同本規(guī)范第7 1、2條第1款條文說明,2 本款規(guī)定了專用引下線平均間距的技術(shù)參數(shù).需要設(shè)專設(shè)引下線時,平均間距的要求同專用引下線.3.以垂直敷設(shè)于230m高的建筑物外墻內(nèi)側(cè)的金屬管道為例.金屬管道至少需要在建筑物的底層 頂層和100m.150m.200m左右處樓層.共5處與防雷裝置連接、4、5,同本規(guī)范第7、1。2條第4 5款條文說明,7、1.4,本條規(guī)定了高度超過250m建筑物或預(yù)計雷擊次數(shù)大于0。42次,a的第二類防雷建筑物.需要采取的相應(yīng)的防雷措施、避免過度設(shè)置、根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)。建筑高度超過250m的建筑物.由于遭雷擊概率大。雷擊產(chǎn)生的危害也大.實際工程所采用的防雷措施也高于第二類防雷建筑的要求,根據(jù)民用建筑工程中這類建筑物所采取的雷電防護(hù)措施的實踐經(jīng)驗。增加了相應(yīng)防雷措施的規(guī)定 這類建筑物需要加強(qiáng)雷電防護(hù)措施,還可以根據(jù)如下計算確定的.根據(jù) 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范、GB.50057。2010制定二類防雷保護(hù)類別的簡化計算方法 并依據(jù).雷電防護(hù)第2部分、風(fēng)險管理、GB,T、21714,2,2015的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、得出如下計算結(jié)果,見表7 高度超過250m建筑物或預(yù)計雷擊次數(shù)大于0.42次.a的第二類防雷建筑物.不包括第一類防雷建筑物,因此可以不采取獨立的接閃器保護(hù)。1 同本規(guī)范第7、1,2條第1款條文說明。3 以垂直敷設(shè)于280m高的建筑物外墻內(nèi)側(cè)的金屬管道為例,金屬管道至少需要在建筑物的底層 頂層和100m.150m 200m.250m,270m左右處樓層 共7處與防雷裝置連接,4、5 可參閱本規(guī)范第7,1。2條第4。5款條文說明、7 1、5.本條對防雷等電位連接和防雷擊電磁脈沖作了規(guī)定 1、建筑物內(nèi)電氣與智能化系統(tǒng)做防雷等電位連接是指其系統(tǒng)內(nèi)的布線設(shè)施,線路及設(shè)備做相應(yīng)的防雷等電位連接。2,隨著信息化,大數(shù)據(jù)等的應(yīng)用普及,智能化系統(tǒng)逐步變成建筑工程建設(shè)中不可缺少的項目,若要智能化系統(tǒng)能防御雷擊電磁脈沖,需要在設(shè)計時將建筑物的金屬支撐物.金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋等自然構(gòu)件,金屬管道,配電的保護(hù)接地系統(tǒng)等與防雷裝置組成一個接地系統(tǒng)、并在需要做接地或等電位之處預(yù)埋接地或等電位連接板,在防雷擊電磁脈沖的措施中.建筑物的自然屏蔽物和各種金屬物以及與以后安裝的設(shè)備之間做好防雷等電位連接是很重要的。若建筑物施工時不按本款做好這些防護(hù)措施。等施工完成后再補做這些防護(hù)措施.不僅提高成本.增加施工難度,且效果不好、7.1。6.本條對防止雷電波侵入建筑物所采取的措施作了規(guī)定 1 當(dāng)閃電直接閃擊引入防雷建筑物的架空或室外明敷設(shè)的線路上時.安裝在此處的電涌保護(hù)器需完全承受閃電直接閃擊在線路上的預(yù)期雷擊的電涌電流,此預(yù)期雷擊的電涌電流為10μs。350μs波形,因此應(yīng)選擇 級試驗的電涌保護(hù)器,預(yù)期雷擊的電涌電流可參見表8,如何判斷進(jìn)出防雷建筑物的低壓電氣系統(tǒng)和智能化系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)電涌保護(hù)器。SPD、可見圖9,圖9、a.的情況要加SPD 圖9 b。的情況不用加SPD、2。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn) 工程中有通過將電涌保護(hù)器進(jìn)行并聯(lián)組合以提高其通流容量的做法,電涌保護(hù)器為非線性器件。進(jìn)行并聯(lián)組合提高其通流容量具有較大的不確定性,而且還有安全隱患、因此也在強(qiáng)制性條文中予以明確 進(jìn)出建筑物的電源電涌保護(hù)器如果不配置后備保護(hù),則其故障后的泄漏電流和工頻續(xù)流將造成較大危害 因此進(jìn)出建筑物的電源電涌保護(hù)器應(yīng)合理配置后備保護(hù)。后備保護(hù)運行短路分?jǐn)嗄芰cs不小于SPD安裝電路的預(yù)期工頻短路電流,7、1、7,本條對接閃器設(shè)置的部位.接閃器的材料 接閃器的安裝等作了規(guī)定。接閃器包括接閃帶.接閃桿.接閃線,接閃網(wǎng) 熱鍍鋅產(chǎn)品執(zhí)行現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 金屬覆蓋層鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術(shù)要求及試驗方法、GB,T、13912等相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),1。本款規(guī)定了接閃帶應(yīng)裝設(shè)在易受雷擊的部位。注,薄的油漆保護(hù)層或1mm厚瀝青層或0.5mm厚聚氯乙烯層均不屬于絕緣被覆層.2、3、這兩款規(guī)定了接閃帶,接閃桿的材料和規(guī)格,是接閃器能起到雷電防護(hù)作用的基本保障。4,5、這兩款提出了當(dāng)金屬屋面作為接閃器使用時的要求、金屬屋面規(guī)格符合本款要求是接閃器能起到雷電防護(hù)作用的基本保障、6.接閃器安裝在可燃材料構(gòu)成的屋頂上時。需要采取相應(yīng)的措施,以防止由于接閃器安裝方式不當(dāng)而引起的火災(zāi).7,接閃器上嚴(yán)禁懸掛電源線.通信線.廣播線,電視接收天線等、以避免雷擊時相互影響產(chǎn)生災(zāi)害 7。1,8。本條對防雷引下線的設(shè)置。材料及規(guī)格作了規(guī)定、1。本款對防雷專用引下線或?qū)TO(shè)引下線的數(shù)量提出了最少要求。是引下線能起到防雷作用的基本保障,對于四邊形的建筑物,四邊角突出的部位是易受雷擊的部位、按本款規(guī)定均應(yīng)設(shè)置專用引下線或?qū)TO(shè)引下線.最少數(shù)量應(yīng)是4根.2.本款強(qiáng)調(diào)防雷引下線應(yīng)優(yōu)先利用建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)柱,3.本款規(guī)定了防雷專用引下線或?qū)TO(shè)引下線的最小規(guī)格.值得注意的是專設(shè)引下線是敷設(shè)在室外的,設(shè)計時應(yīng)提出防潮防腐要求.4 本款強(qiáng)調(diào)防雷專用引下線或?qū)TO(shè)引下線除自身要求保持電氣連通外。還要求上端與接閃器可靠連接、下端與防雷接地裝置可靠連接.當(dāng)防雷接地裝置采用共用接地裝置時、下端就與共用接地裝置可靠連接、通過引下線將接閃器.接地裝置連成一體、使雷電流快速泄放,5,外部防雷裝置直接影響人身安全的是接閃器的閃擊和引下線的閃擊 以及引下線和接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。建筑防雷工程的設(shè)計、必須有完善的防止閃擊、接觸電壓和跨步電壓的防護(hù)措施,保證人員的人身安全.7。1。9.本條對防雷接地裝置提出了要求.是防雷接地裝置起到防雷作用的基本保障。當(dāng)防雷接地裝置采用共用接地裝置時。共用接地裝置需要滿足本條的規(guī)定,1、本款規(guī)定的最小截面。已經(jīng)考慮了一定的耐腐蝕能力,并結(jié)合多年的實際使用尺寸而提出的。經(jīng)驗證明 規(guī)定的截面及厚度在一般情況下能得到良好的使用效果.但是必須指出,在腐蝕性較大的土壤中 還應(yīng)采取加大截面或采取其他防腐措施.2.鋼筋混凝土的導(dǎo)電性能 在其干燥時.是不良導(dǎo)體.電阻率較大,但當(dāng)其具有一定濕度時、就成了較好的導(dǎo)電物質(zhì)、可達(dá)100Ωm,200Ωm、潮濕的混凝土導(dǎo)電性能較好,是因為混凝土中的硅酸鹽與水形成導(dǎo)電性的鹽基性溶液、混凝土在施工過程中加入了較多的水分。成形后在結(jié)構(gòu)中密布著很多大大小小的毛細(xì)孔洞,因此就有了一些水分儲存。埋入地下后 地下的潮氣又可通過毛細(xì)管作用被吸入混凝土中、保持一定的濕度。當(dāng)基礎(chǔ)采用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低于4,及基礎(chǔ)的外表面無防腐層或有瀝青質(zhì)防腐層時??梢岳没A(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置,實際工程中采用的基礎(chǔ)防水材料多種多樣,其中某些橡膠塑料類防水卷材等的防水隔潮的性能較好,對基礎(chǔ)泄放雷電流有較大影響,此時需由設(shè)計單位明確能否利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為防雷接地裝置、