防雷装置设计技术评价与审查问题探讨

张朝辉

摘要：对建设项目的防雷装置设计的技术评价与审查结论是气象主管机构实施对防雷装置设计审核的行政许可时重要的技术参考依据。笔者通过对多年的防雷装置设计技术审查实践的总结指出，要通过科学严谨的技术审查，制作出准确、适当、专业性强的技术评价与审查要求，及时发现设计中存在的缺陷和不合理之处，使所有新建建筑物拥有规范完善的防雷设计，从源头严把防雷设计质量关，消除雷灾隐患。

关键词：防雷；设计；技术评价；审查

Abstract：The conclusion of evaluation on the construction project of lightning protection design，is the important technical reference for meteorological department to administrative license on lightning protection design.Meteorological departments must find out every unreasonable part of lightning protection design by scientific and rigorous technical review，so that all new buildings have less hidden danger of lightning.

Key words：Lightning protection；Design；Evaluation

雷电灾害防御的组织管理工作直接关系公共安全和公共利益，是有效遏制重大雷击事故发生，保障人民生命财产安全的重要手段。而雷电防护装置设计审核和竣工验收，是从源头上杜绝雷电安全隐患、保证雷电防护装置科学有效的重要管理措施。在2004年以前，国家尚未实行雷电防护装置设计审核和竣工验收制度前，我国普遍存在雷电防护装置应设计而无设计、不按设计施工、未经竣工验收就投入使用等安全隐患，导致雷击事故频发，重大恶性雷击事故也时有发生。根据《行政许可法》第十二条第（四）项“直接关系公共安全、人身健康、生命财产安全的重要设备、设施、产品、物品、需要按照技术标准、技术规范、通过检验、检测、检疫等方式进行审定的事项”可以设定行政许可的相关规定，2004年7月，国务院设定了雷电防护装置设计审核、竣工验收的行政许可项目，使雷电防护装置质量管理措施逐步到位，最大限度地消除了新雷击隐患的产生。

对建设项目的防雷装置设计的技术评价与审查结论是气象主管机构实施对防雷装置设计审核的行政许可时重要的技术参考依据，各级气象部门防雷中心务需严格按照国家相关标准规范的要求出具防雷设计审查意见，方可保障气象部门的行政许可科学、严谨。

1 防雷装置设计审核有关的法规、规章

1.1 国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定（国务院令第412号，自2004年7月1日起施行）

序号 项目名称 实施机关

378 防雷装置设计审核和竣工验收 县级以上地方气象主管机构

1.2 《气象灾害防御条例》（国务院第570号令，2010年4月1日起施行）

第二十三条 各类建（构）筑物、场所和设施安装雷电防护装置应当符合国家有关防雷标准的规定。

对新建、改建、扩建建（构）筑物设计文件进行审查，应当就雷电防护装置的设计征求气象主管机构的意见；……

1.3 《防雷装置设计审核和竣工验收规定》（中国气象局第21号令，2011年9月1日起施行）

第二条 县级以上地方气象主管机构负责本行政区域内防雷装置的设计审核和竣工验收工作。未设气象主管机构的县（市），由上一级气象主管机构负责防雷装置的设计审核和竣工验收工作。

第四条 下列建（构）筑物或者设施的防雷装置应当经过设计审核和竣工验收：

⑴ 《建筑物防雷设计规范》规定的一、二、三类防雷建（构）筑物；

⑵ 油库、气库、加油加气站、液化天然气、油（气）管道站场、阀室等爆炸危险环境设施；

⑶ 邮电通信、交通运输、广播电视、医疗卫生、金融证券，文化教育、文物保护单位和其他不可移动文物、体育、旅游、游乐场所以及信息系统等社会公共服务设施；

⑷ 按照有关规定应当安装防雷装置的其他场所和设施。

第五条 防雷装置设计未经审核同意的，不得交付施工。防雷装置竣工未经验收合格的，不得投入使用。

新建、改建、扩建工程的防雷装置必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。

2 防雷装置设计技术审查依据

2.1 规范依据

QX/T 106-2009《防雷装置设计技术评价规范》

QX/T 109-2009《城镇燃气防雷技术规范》

QX/T 110-2009《爆炸和火灾危险环境防雷装置检测技术规范》

GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》

JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》

GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

GB 50169-2006《电气安装工程接地装置施工及验收规范》

GB 386-2005《住宅建筑规范》

GB/T 50314-2006《智能建筑設计标准》

GB 50052-95《供配电系统设计规范》

GB 50174-93《计算机机房设计规范》

GB 50311-2007《综合布线工程设计规范》

GB 50348-2004《安全防范工程设计规范》

GB 50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》

GY 5073-2005《有线电视网络工程施工和验收规范》

其它国家相关行业防雷技术标准规范

2.2 参照文件

《建筑工程施工图设计文件审查要点》

《建筑工程设计文件编制深度规定》2008年

《工程建设标准强制性条文》

2.3 国家标准图集

00DX001《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》

04DX002《工程建设标准强制性条文及应用示例》

04DX003《民用建筑工程电气施工图设计深度图样》

99D501-1《建筑物防雷设施安装》

05D501-2《等电位联结安装》

03D501-4《接地装置安装》

03D501-3《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》

3 防雷装置设计技术审查的主要内容

通常将一栋建筑物的所有防雷设施总称为综合防雷系统（LPS），包括外部防雷系统与内部防雷系统。对防雷设计图纸的技术审查就是从外部防雷系统（包括接闪器、引下线、接地装置）与内部防雷系统（包括电磁屏蔽、等电位连接、电涌保护器）两方面着手，逐个环节进行分析审查，以发现设计不合理或漏设计环节，及时提出修改设计内容，使建筑物的防雷设计做到安全可靠、技术先进、经济合理。

防雷装置设计技术审查的具体内容主要包括：

⑴ 需要进行雷击风险评估的建设项目提供雷击风险评估报告情况；

⑵ 建筑物防雷类别和建筑物电子信息系统雷电防护等级的确定；

⑶ 建筑物外部防雷措施包括接闪器、引下线、接地装置的设计情况；

⑷ 建筑物内部防雷措施包括屏蔽、等电位设置、综合布线、浪涌保护器设置和共用接地措施设计情况。

⑸ 防雷装置设计是否符合《工程建设标准强制性条文》和其他有关工程建设强制性标准规范，施工图是否达到规定的设计深度要求，设计所采用的设计标准是否正确、是否为现行有效版本、是否符合本工程实际等。

4 防雷装置设计技术评价、审查中发现的主要问题

防雷设计在施工图的设计中归属电气专业，所以防雷和电气（含智能）专业紧密相连。防雷装置的设计是一个系统工程，除比较直观的防雷设计说明和防雷平面图设计外，还有其它很多内容包含在电气工程的方方面面，这就需要对电气设计所有内容进行全面的系统的技术审查，同时与建筑、结构、水、暖、空调等专业也密不可分。多年的防雷设计技术审查实践中发现的防雷设计方面主要存在以下问题：

4.1 防雷设计依据引用错误或不能全面执行相关标准

有的设计院沿用以前旧的防雷设计规范和图集，造成防雷设计有误，如图集《建筑物防雷设施安装》已从原有的图集99D562于2002年3月1日改为99D501—1，但目前的大多图纸仍采用的是图集99D562。

再比如，对《建筑物防雷设计规范》GB50057 2010年的修改版中增加了第六章防雷击电磁脉冲部分，但事实上有很多建设项目的防雷设计还只停留在94年的旧版本上，而缺少了对防雷击电磁脉冲的设计内容。

再有，对《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012的理解和执行有偏差，设计方仅对公共建筑（办公楼等）的电子信息系统参照设计，而对大量出现的智能住宅建筑所涉及的电子信息系统（包含的有线电视、电话网络、安防监控及火灾自动报警系统）却不按照该规范设计相关内容。

还有，防雷平面图及电气系统图中仍沿用旧标准的旧符号，如避雷带、避雷线以及电涌保护器（SPD）的符号等。

4.2 防雷分类、电子信息系统防雷等级确定错误

在确认需要安装雷电防护装置后，首先是要确定建筑物的防雷类别。《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010，以下简称《规范》）中，对建筑物防雷类别的划分，除了由建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果定性确定外，第二、三类防雷建筑，还取决于建筑物的年预计雷击次数N。但目前，多数设计院在计算建筑物年预计雷击次数的过程中，很少考虑项目所在地地理、地质、土壤、气象、环境等条件，且没有考虑相邻建筑物之间的相互影响，其直接结果是对防雷分类的确定不准确，以至于出现同一住宅小区的多栋高层建筑物，有些设计院按二类防雷建筑物设计，有些设计院却按三类设计。

此外，现在不少从事建筑电气设计人员在确定防雷分类仍在参考《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92），将建筑物的防雷设计分为三级，显然是不合适的。

关于建筑物电子信息系统的雷电防护等级在GB 50343中有定性和定量两种确定方法，一旦确定防护等级则其电源及信号线路上浪涌保护器的安装位置和相关参数就确定了。但是，很多设计院在对诸如通信大楼、宾馆、大型超市等建设项目防雷设计时确定雷电防护等级很随意，找不到确切依据；还有，确定了防护等级后，也不能完全按照规范设计各级浪涌保护器。

4.3 防雷装置应设计而未设计

如对于内部含有电子信息系统的低层建筑物，规范中要求至少按三类防雷建筑物设计，但是，很多设计院对于两、三层高的建筑物（比如配电房、微机或监控机房等）往往连基本的直击雷防护都不设计。

4.4 防雷设计不完善

主体建筑物有直擊雷防护防雷设计，而裙房等附属楼在不能受到主体建筑防雷装置保护的情况下，未设防雷装置。

QX/T106-2009中规定“高层建筑核心筒的四角应设计引下线”，但是多数设计院没设计这些引下线，原因是他们认为在建筑物中间位置可以不设引下线。

4.5 高层建筑防侧击雷未设或虽设而不符合规范要求

特别是均压环设计考虑不周或是按过期失效的标准设计。现行规范要求在多雷区（安阳为多雷区）以上地区第一类、二类、三类防雷建筑物应在30m以下每三层设一个均压环，30m以上每两层或垂直间距不大于6m设一个均压环。有地下室和裙楼的建筑物，地下部分应每层设计一个均压环。

规范规定，对于公共建筑物应从首层起每两层设一个均压环，并将每层的金属门、窗与均压环的预留端子做电气连接。而目前多数设计都是按30m以上才做均压环，甚至有的设计是60m以上。

另外，现在空调机普遍进入住宅及办公写字间，但笔者当前多数设计院未考虑对空调室外机板处预留接地端子，使得建筑物交付使用后安装的空调外挂机金属外壳及其金属支架无法与建筑物的防雷装置连接，即安装使用的外挂空调机未采取对于防侧击雷，留下较大侧击雷隐患。

4.6 接闪器的设置存在问题

屋顶楼梯间雨棚、阳台雨棚，还有些留有屋顶平台的女儿忽略了接闪器设计布置，留下雷击隐患。

屋面凸出物体不在接闪器保护范围内时，金属物需与避雷带的连接，非金属物则要设计避雷短针并与避雷带连接，但很多设计图纸却对此不做要求，或者要求不明确。

避雷带设置位置，往往只在设计说明当中指出在女儿墙中间布设，却忽略了有时候做的女儿墙压顶比较宽，若按10cm高度在女儿墙中间敷设避雷带根本保护不了屋檐。另外，在避雷带转弯处也未考虑保护范围问题。

变形缝处避雷带设计也经常出现的问题。对于较大的建筑物，由于地基沉降的作用，在一定的距离上设计了沉降缝、伸缩缝和工温缝等（统称变形缝）。由于沉降的作用，当接地线（避雷线）在变形缝处敷设时，有可能被拉得很紧，长时间的作用下会发生断裂。所以，有必要在此处设置补偿，很多设计并不注意这个问题。

此外，规范要求，高层建筑物不易利用建筑物女儿墙内钢筋作为暗敷避雷带。有些设计单位盲目按照建设方的意见只图美观设计暗敷避雷带，而忽略了一旦雷击接闪点在女儿墙上，容易发生雷电次生灾害，造成水泥块崩裂脱落坠地伤人的后果。

4.7 引下线的设置问题

引下线的布置，特别是带阁楼的屋顶，只考虑了阁楼屋顶，而忽视了屋顶平台四周的檐角，未在檐角（阳角）应布置相应的引下线。类似的问题也有出现在阳台和楼梯间的阳角处。

建筑物较大的变形缝两端的4处相互独立的立柱，每两两之间应看做相互独立的建筑物，应在其四周都设置引下线并在其地面上适当位置设置测试卡。但很多设计院却忽视这一点。

4.8 弱电系统、配电系统的雷击电磁脉冲的防护设置很少或基本没有考虑

目前，电源雷击电磁脉冲防护大部分不分级别，只设计一级SPD保护，也有一部分设计两级的，但只是照搬照抄，不能明确第二级及后续级别电涌保护器安装位置和相关参数。

4.9 对接地电阻的要求无依据

有些设计单位将共用接地的接地电阻设计为0.5Ω，却不能说明设计依据，有些设计院盲目追求低接地电阻，这样做在多数情况下没有必要也很浪费。

4.10 防雷电波侵入和等电位连接

有些设计图纸忽略了对高层建筑内部各种大型金属构件等电位连接。如：强、弱电井，电梯导轨及各种金属线槽只在两端与接地装置和屋顶避雷带连接，而忽略了与各设均压环层的等电位连接，甚至有些电井内接地干线只在底部连接一处接地。

等电位接地端子预留应做多种考虑。如：玻璃幕墙接地端子（按规范标准在每根引下线和均压环的交叉点预留接地端子）的预留，商场手扶电梯以及预计将来可能会用作信息系统，机房（网吧）、银行、超市等都应考虑预留接地端子。

4.11 改建和扩建部分与原建筑物防雷装置的连接问题

由于和原建筑物相连（或增加层数），容易忽视接地线和引下线在基础部分和连接部分与原建筑物的连接。如安阳市结核病防治所的加层改造工程及安阳市中医院的门诊楼扩建工程和三医院的病房改扩建工程等。

4.12 防雷设计深度不够

主要表现防雷平面图中，如：

⑴ 图中不同高度标高漏标。提出整改意见后，在回复意见中说明的是见建施图。这显然是设计深度的问题。

⑵ 有些不提供大样图，只是指出见某图集和图号，并不按设计深度规定指出页次，等电位连接、引下线和接地极等的连接也是如此。

⑶ 有些设计说明出现字面上的低级失误，如：将防雷，错打为：“放雷”，将防火，错打为“放火”等。

5 结语

新建建筑物防雷设计图纸的技术评价与审查，是关系到建筑物防雷能力是否先天不足的重要环节。要做好建筑物防雷设计的技术、审查评价工作，首先要对新建建筑物使用性质、防雷要求要有较清楚的认识，然后认真从建筑物直击雷防护、等电位连接、屏蔽、規范的综合布线、安装电涌保护器、完善合理的接地系统等环节入手，认真审查该建筑的有关防雷设计图纸、设计说明资料，制作出准确、适当、专业性强的技术评价与审查要求，及时发现设计中存在的缺陷和不合理之处，使所有新建建筑物拥有规范完善的防雷设计，从源头严把防雷设计质量关，消除雷灾隐患。