建筑防雷设计探讨

马涛

摘要：随着社会经济发展，推动了建筑的发展创新，健康建筑、智慧建筑、光伏建筑应运而生，有关用电设备在现代化建筑领域也逐渐增加，对建筑的防雷安全可靠性提出了更高的要求，本文运用案例对建筑防雷的问题进行探讨，从设计和设计管理多维度提升和把握防雷设计质量，为建筑行业的创新发展提供防雷设计方面的支持。

關键词：建筑;防雷设计;光伏建筑;设计管理

1建筑防雷设计概述

建筑防雷是采用外部防雷和内部防雷措施的综合防护措施，在进行建筑设计时，应根据建筑物的使用功能，建筑物的特点，结合建筑物所处自然环境、地理位置、气象资源和地质条件进行建筑防雷分类划分;对于有电子信息系统的建筑，综合外部防雷措施和内部防雷措施，光伏建筑需要考虑防直击雷和雷击电磁脉冲，设计人员应快速准确了解建筑情况，此文以N建筑为例进行防雷设计探讨。

1.1防雷分类划分介绍

根据建筑物的重要性、使用性质、雷击后果的严重性以及遭受雷击概率大小等因素综合考虑，将建（构）筑物划分为三类。

建筑物与电气系统发生雷击事故所引起的人员伤亡、设备损坏及损坏导致的服务和经济损失的可能性和后果，将雷击后都有爆炸危险、后果严重的建筑划分为第一类防雷建筑;

国家级重要建筑、爆炸危险性较小或按重要性和预计雷击次数达到第二类防雷要求条件之一的建筑应划分为第二类防雷建筑;满足省级重要建筑、预计雷击次数达到第三类防雷要求或满足平均雷暴日与烟囱和水塔等孤立高耸建筑物四条中的一条即可划分为第三类防雷建筑。

1.2N建筑防雷分类划分

N建筑长度为72m，宽度为27m，高度为11.9m，N建筑负一层为设备用房，夹层为控制室，一、二层为办室场所，屋项为光伏屋顶，项目位置地势平坦，周边无水源，该建筑东侧30米处有一Y建筑，Y建筑长96.3m，高13m。预计雷击次数N=k×Ng×Ae，校正系数取1。当地年平均雷暴日Td取18.3（d/a），雷击大地的年平均密度Ng=0.1Td，即1.83（次/km2/a）;建筑物每边的扩大宽度D=√H（200-H）=47.3m，2 D范围内有比N建筑高的Y建筑，等效面积Ae=[LW+2（L+W）√H（200-H））+πH（200-H）]×10-6-[D×（72+96.3）×10-6]=0.0103km2，预计雷击次数N=k×Ng×Ae=0.02次/a，0.01次/a≤N≤0.05次/a的省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所，N建筑划分为第三类防雷建筑。N建筑为地方级一般用途供能建筑，根据电子信息系统相关规范要求，N建筑雷电防护等级为D级。

1.3N建筑防雷措施设计

N建筑应采取防直击雷、防雷电波侵入、防雷击电磁脉冲防雷措施，并需要做防雷等电位联接。

N建筑装设防直击雷的外部防雷装置，由接闪器、引下线和接地装置组成。在该建筑屋脊、屋檐、女儿墙以及装饰构架上明装接闪带，接闪带均采用12热镀锌圆钢，用固定支架固定，支架间距为1m，转弯处为0.5m，在整个屋面组成不大于20×20m或24×16m防雷网格，本建筑中最大防雷网格为18×9m;利用构造柱或剪力墙内2根16以上的主钢筋作为防雷引下线，并上与接闪带下与基础内主钢筋焊接连通，屋面上的所有金属构件、光伏板金属边框、导轨支架及其金属组件均须与接闪带、引下线焊接连通，竖直敷设的金属管道和金属物的顶端和底端与结构钢筋可靠连接，钢构架和混凝土的钢筋互相连接，将建筑物内钢构架和钢筋混凝土内的钢筋相互连接进出建筑物的金属管线、竖直敷设的金属管道和金属物的顶端和底端与结构钢筋可靠连接，建筑物对角（两点）的外墙引下线在距室外地面上0.5m处设测试板。

光伏系统及电气电子系统应采取雷击电磁脉冲防护措施，综合运用防雷等电位连结、磁屏蔽和安装浪涌保护器等方式实现防护措施。太阳能光伏组件金属固定结构之间应可靠连接，将光伏及电子系统及电气电子系统的设备金属外壳、支架、机架、屏蔽线缆金属层等均应作等电位连接，在光伏汇流箱、逆变器交直流侧、并网柜及并网变压器低压侧、光伏及自控监控和数据采集传输设备处均应设置浪涌保护装置。整个接地系统共用接地网，综合接地电阻实测不大于1欧，不足时增加人工接地极。

2建筑防雷设计有效性的保障措施

2.1确保防雷设计相关资料完整性

防雷是一个关乎生命健康、财产服务安全重要设计内容，设计及设计管理人员必须提高站位，从设计到设计管理，从施工到验收，从检测到维护管理，从设计图纸资料到施工过程资料和防雷产品资料及检测运维全过程资料必须严加保管，及时存档，保证所有资料在需要的时候可以进行查阅，从各个方面降低防雷风险，保障防雷设计的有效性。

2.2做好防雷验收工作

设计防雷系统需要多部门的协同配合，并且防雷系统的设计是复杂而又完整的，需要有专业的设计人员参与工作，对在验收隐蔽工程时需要做到每一项都进行严格的验收，较为重要的地方要做好实录和拍照，这样可以为后续工作有效开展提供可靠的资料和证据，一旦出现问题便可以找到源头。

2.3防雷的维护和管理

为保证人员和设备安全，在每年雷雨季节到来之前和之后对雷电防护装置检测一次，做好雷电防护装置的防腐、防潮、防变形和防断裂等日常维护工作和管理工作，确保防雷的有效性。

3结束语

建筑防雷设计需要设计人员和设计管理人员有效分析防雷保护对象以及结合具体的环境，对防雷分类和雷电的防护级别做出判断，选择与之相适应的防雷措施。从建筑设计到维护管理全周期的多维度重视，多环节相互配合，真正较好地满足防雷系统的安全性和有效性。