建筑电气防雷设计要点探析

2016-02-16李明聪温州设计集团有限公司浙江温州325000

中国房地产业 2016年4期

文/ 李明聪温州设计集团有限公司浙江温州 325000

建筑电气防雷设计要点探析

文/ 李明聪温州设计集团有限公司浙江温州 325000

电气系统是建筑工程的重要组成部分，对建筑功能发挥和正常使用有着极大的影响。但是，为保证建筑电气系统的安全使用，必须加强对防雷的重视，通过应用具有防雷作用的接地系统，来避免雷击对建筑电气造成的危害。本文就对建筑电气防雷设计的要点展开分析，以提高建筑电气的安全性。

建筑电气；防雷设计；设计要点

一、建筑电气防雷设计的基本原则

在建筑电气防雷设计中，必须遵循一定的基本原则，才能确保起到预期的防雷效果，充分保障建筑电气的安全，具体原则主要包括以下几方面：

一是目的性原则。对于不同的建筑物而言，由于其结构、功能等的差异，其电气防雷要求也是不同的，因此，在防雷设计中，首要确定设计的目的，结合建筑物整体功能、区域功能等，采取针对性的防雷设计；对于建筑物中电气设备集中区域，要适当加强防雷设计水平，最大程度的预防雷击事故。

二是全面性原则。雷电对于建筑物电气的破坏是有多种形式的，包括直击雷、侧雷击、雷电波入侵以及雷电感应等，对此，在建筑电气防雷设计中，要从全面性角度出发，对各种可能出现的雷电形式都采取有效的防护设计，实现建筑电气的全面防雷，充分保障建筑电气安全。

三是层次性原则。在建筑电气防雷设计中，需要科学划分需要进行防雷保护的空间，然后通过逐层设防，构成完善的防雷体系，有效削弱雷电对建筑电气造成的破坏与干扰[1]。

二、建筑电气防雷设计的体系与要点

（一）建筑电气防雷设计体系

在建筑电气防雷设计中，其体系主要包括外部防雷与内部防雷两大部分，通过两者间协同作用，起到最佳的防雷效果。其中，建筑电气外部防雷体系主要有防雷接地装置、引下线以及接闪器等，防雷接地装置包含有接地体和接地线，是深埋于地下的，作用是将雷电流散到大地中，功能效果会受到接地方式的影响。

引下线是连接接地装置、接闪器的设备，同时还连接着建筑各层的均压环焊接，作用是传导雷电，实现接闪器与接地装置间的雷电传导，做好引下线数量以及布局设计，对提高雷电分流效果有着重要作用。

接闪器的主要功能是吸引雷电流，是指在建筑物顶部采用的避雷网、避雷针等设施，采取的设计方法有滚球法、网格法等。

建筑电气内部防雷体系的作用是预防雷电波侵入到建筑物中，并防止雷电反映、反击，主要包括等电位连接以及相关的屏蔽措施等，其中，等电位连接是通过使用导线连接分开的金属体与防雷装置，平衡建筑电气设备因雷电流产生的电位，降低电位差；屏蔽措施的作用主要是避免建筑微电子设备、通信设备的等收到雷电脉冲损害，确保各类设备的正常使用。

（二）建筑电气防雷设计的要点

在建筑电气防雷设计中，需要防护的雷电形式主要有四种，分别是直击雷、侧击雷、雷电感应以及雷电波侵入，具体设计要点为：

第一，对于直击雷，防护设计要点有：（1）接闪器采取单独的避雷网或者避雷针，也可以两者结合使用，还可以使用金属屋面，但不论是哪种接闪装置，在设计时都需要严格遵循相应规范；（2）在引下线设计上，应尽量使用建筑物本身存在的设施，比如剪力墙中钢筋、消防梯等，并做好相应测量，将其与接闪器、接地体连接好；（3）在防雷接地装置设计中，应有限使用基础中钢筋作为接地装置，对于有钢筋混凝土地梁的建筑，接地装置可以采取连接成环状的地梁内钢筋；若是没有，可以在基础内设计复地的接地装置，用铜芯连接建筑物内设备与接地线柱，构成环形接地[2]。

第二，对于侧击雷，防护设计要点有：（1）将建筑物的钢筋结构连接在一起，同时将钢筋结构作为引下线使用；（2）在防雷设计时，需要考虑建筑外部的金属部分，包括门窗、金属栏杆等；（3）对于建筑内部的竖直金属管道，需要将其与防雷装置连接在一起；（4）若是建筑中含有圈梁、组合柱，可以将其作为均压环使用；如果没有，则需要单独铺设均压环，每隔三层铺设一道，并需要连接竖直金属管道。

第三，对于雷电感应，防护设计要点有：对于建筑中的所有金属装置、设施，比如金属外壳、构架等，均采取接地处理；对于平行的管道或者电缆金属外壳当，当彼此净距在100mm以下时，处理方式为金属线跨接，跨接点间距控制在30m以内；对于交叉的管道或电缆金属，当交叉净距在100mm以下时，需要在交叉部位采取跨接处理

第四，对于雷电波侵入，防护设计要点有：（1）对于建筑中低压线路，应当采取电缆埋入地敷设方式，与接地装置间连接通过入户端保护钢管、电缆金属外壳来实现；（2）对于架空线路，在入户时，需要换接50M电缆，同时设置避雷器；如果直接架空线接入，也需要在接入部位设置适当的避雷装置；（3）对于建筑中的用电设备，需要将其周边设置接闪器来进行保护，预防雷电波侵袭；（4）当建筑中有架空或埋地金属管道时，需要在建筑物进、出部位连接防雷接地装置。

三、建筑电气防雷设计的具体要求

（一）整体防雷设计要求

在建筑物电气防雷设计中，首先要明确建筑物需要的防雷类别，综合考虑建筑物功能、建筑年预计累计次数、当地雷电情况等信息，确定建筑物防雷等级是二类或者三类，以此作为防雷设计的基础。

其次，还要确定建筑物防雷保护范围，根据建筑物高度、结构存储等因素，确定避雷针等避雷装置的设计布局，比如单支、双支不等高以及两根平行等高等。

（二）接闪器设计要求

接闪器作为防雷设计的重要内容之一，在实际设计中，需要根据建筑物女儿墙高度情况，来确定避雷带等接闪器的支撑高度，两者间成正比，即女儿墙高度越高，避雷带支撑高度也就越大，有效预防雷击对建筑物造成的损坏。

同时，在建筑物几何转角部位，也需要设计别离小针，强化防雷保护能力；此外，对于建筑物凸起金属物、金属设备等，都需要尽量将其设计在避雷装置保护范围内，且两者间需要保持一定的安全距离，如果无法做到此点，需要在等电位连接其和避雷带[3]。

（三）引下线设计要求

在引下线设计中，首先要考虑其分流效果，以设计合理的引下线数量、粗细，避免过多引下线导致的感应范围降低或者分流能力不足等问题；其次，还要控制好引下线的间距，保证其符合相关规定要求的范围；第三，针对当前引下线设计普遍偏长的情况，可以采取设置均压环等方法，来降低引下线电感强度、电压。

（四）接地装置设计要求

在建筑电气防雷设计中，接地装置是最为重要的，直接决定着防雷成败，其设计需要注意的内容有：一是在混凝土结构建筑本身达到防雷规范要求时，直接将基础内钢筋作为接地装置使用；对于达不到的，需要采取周圈式接地装置。二是在接地装置设置中，需要将其设置在基础槽最外侧，与建筑物间距控制在3m左右。三是对于砖混结构建筑物，接地装置应采用独立式引线来独立接地，埋深要适当，一般为4-12m。