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建筑物防雷裝置施工圖設(shè)計技術(shù)審核
【摘 要】 雷電是一種危害極大的自然災害，在許多新建建筑物中，由于防雷裝置設(shè)計時考慮不周造成雷擊事故也在不斷增加。為了確保防雷的可靠性、可行性，本文就防雷裝置施工圖設(shè)計的技術(shù)審核進行探討，指出了審核中的注意事項，可供相關(guān)審核人員參考。
【關(guān)鍵詞】 建筑物 防雷裝置 側(cè)擊雷 直擊雷 總平圖 平面圖 審核
雷電是一種危害嚴重的自然災害，雷擊時有強大電流通過，產(chǎn)生機械力和熱效應，破壞建筑物和威脅人員的生命財產(chǎn)安全。特別是隨著現(xiàn)代化建設(shè)速度的加快，城市中的建筑物不斷增加，建筑物及內(nèi)部設(shè)備防雷安全的重要性就愈加明顯。而做好施工圖的設(shè)計技術(shù)審核是做好防雷建設(shè)的第一個把關(guān)口，通過審核，可以發(fā)現(xiàn)存在的問題，進而進行改進，以確保防雷裝置的可靠性、可行性和安全性。下面，就結(jié)合筆者的實踐經(jīng)驗，就防雷裝置施工圖設(shè)計的技術(shù)審核進行探討。
1 總平圖
1.1 地理位置
由于各地的年平均雷害次數(shù)不同，加上各技術(shù)規(guī)范所提供的數(shù)據(jù)差異較大，因此，應以當?shù)貧庀蟛块T公布的該地年平均雷害次數(shù)Td作為計算雷擊大地年平均密度Ng的依據(jù)。
1.2 周邊環(huán)境
該建筑物是否為孤立建筑物？周邊有無其他建筑物或樹木？各自高度如何？是否處于曠野或山頭？是否處于水陸交界處？地質(zhì)條件和土壤電阻率如何？根據(jù)上述信息，確定在計算建筑物年預計雷擊次數(shù)N時校正系數(shù)K的取值（依據(jù)為GB50057—1994《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2000年版）附錄一）。
2 施工設(shè)計說明
電氣施工設(shè)計說明（有時也稱為強電施工設(shè)計說明等），其主要內(nèi)容是表述各專業(yè)的概況和基本要求。
2.1 工程概況
建筑物使用性質(zhì)是住宅、辦公、廠房、文物還是其他？是否為人員密集場所？建筑物內(nèi)是否有爆炸物質(zhì)？是否具有火災或爆炸危險環(huán)境？屬于哪類防火類別？是否有重要的信息機房？結(jié)合年預計雷擊次數(shù)N確定建筑物防雷分類，同時也與等電位接地的設(shè)計要求有關(guān)。建筑物高度則關(guān)系到防側(cè)擊雷措施的設(shè)計。
2.2 設(shè)計依據(jù)
（1）國標。設(shè)計依據(jù)的國標有：GB50057—1994《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2000年版）、GB50343—2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》、GB16895.22—2004《建筑物電氣裝置第5-53部分：電器設(shè)備的選擇和安裝隔離、開關(guān)和控制設(shè)備第534節(jié)：過電壓保護電器》。
（2）圖集。設(shè)計依據(jù)的圖集有：99（03）D501-1或99D501-1《建筑物防雷設(shè)施安裝》、02D501-2《等電位聯(lián)結(jié)安裝》、03D501-3《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》、03D501-4《接地裝置安裝》。當圖紙中的某項參照標準化圖集時，應同時注明圖集名稱、圖集號、頁次。
2.3 防雷、接地及安全
（1）防雷分類及分級。根據(jù)總平圖中確定的雷擊大地年平均密度Ng、校正系數(shù)K、屋面防雷平面圖中的長、寬、高尺寸，計算該建筑物年預計雷擊次數(shù)N，結(jié)合施工設(shè)計說明中的工程概況信息。依據(jù)GB50057-1994（2000年版）第二章的條款確定該建筑物的防雷分類。此外，根據(jù)工程概況信息，可依據(jù)GB50343-2004中的表4.3.1確定該建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護等級。
高度超過100m的民用建筑，依據(jù)JGJ16—2008《民用建筑物電氣設(shè)計規(guī)范》第11.2.3條第1款規(guī)定，應劃為第二類防雷建筑物。
（2）直擊雷防護。一般地，現(xiàn)多采用避雷帶作為直擊雷防護措施。審核時應注意以下幾點問題：1）避雷網(wǎng)格尺寸應符合對應防雷分類的要求。2）避雷帶所選用材料的材質(zhì)及其規(guī)格尺寸應符合GB50057—1994等國標的規(guī)定，非標尺寸可能造成施工階段材料購買和施工的困難，應避免出現(xiàn)此類問題。3）避雷帶沿女兒墻敷設(shè)時，應結(jié)合女兒墻的寬度來綜合考慮避雷帶的支持卡高度、間距及轉(zhuǎn)角距離。4）如果采用金屬屋面或彩鋼板作為直擊雷防護措施，應符合GB50057—1994等國標的規(guī)定，注意厚度的不同要求。5）對于是否可采取暗敷避雷帶，不能一概而論。一般的建筑物，特別是鬧市區(qū)的高層建筑堅決不能暗敷；別墅等建筑體量較小的低層建筑物，當其N值達不到第三類防雷建筑物的規(guī)定值時，應當允許暗敷。
（3）引下線。新建建筑物一般利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的主鋼筋作為引下線，利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)對角線的兩根主鋼筋作為引下線，則鋼筋直徑不應小于16mm，利用四角的四根主鋼筋作為引下線，則鋼筋直徑不應小于12mm。
（4）防側(cè)擊雷。超過建筑物對應滾球半徑高度的部分均應采取防側(cè)擊雷措施，每隔不大于6m的位置設(shè)置均壓環(huán)并與引下線相連，外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物也應與防雷裝置連接。
（5）等電位及接地。審核時應注意如下幾個問題：1）該建筑物采用何種接地系統(tǒng)，是共用接地系統(tǒng)還是單獨接地系統(tǒng)。共用接地系統(tǒng)的接地電阻值應不高于接入各系統(tǒng)、設(shè)備要求接地電阻的最小值。2）強弱電豎井內(nèi)應在每層預留與樓層主鋼筋電氣連接的局部等電位接地端子，并與接地干線焊接連通，其他部位局部等電位接地端子也應與樓層主鋼筋電氣連接。
2.4 供配電系統(tǒng)
根據(jù)建筑物防雷中的防雷分類及電子信息系統(tǒng)雷電防護等級判斷SPD的設(shè)置分級及各級參數(shù)是否符合要求。
2.5 弱電系統(tǒng)
施工圖審核是在工程開工前進行，一般在此階段弱電設(shè)計尚未作深化設(shè)計（通常由弱電承包商完成），所以在施工圖中很少注重弱電系統(tǒng)線路和設(shè)備的防雷設(shè)計，審核時應注意以下幾點：（1）弱電機房的位置設(shè)置應遵從“盡可能遠離屋頂和立柱”的原則，即遠離可能流經(jīng)大的雷電流的區(qū)域。（2）進出建筑物的信號線路應穿金屬管埋地敷設(shè)入戶，進戶處應做好等電位接地，包括金屬管道、弱電線纜的金屬屏蔽層、光纜加強筋等。（3）機房內(nèi)應在防靜電地板下設(shè)置S型或M型等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡（一般做法為鋪設(shè)銅排），將機房內(nèi)所有正常時不帶電的金屬物體采取等電位聯(lián)結(jié)。 3 屋面防雷平面圖
屋面防雷平面圖審核時應注意一下幾點：
（1）各類防雷建筑物的避雷帶網(wǎng)格尺寸有兩種（如第三類防雷建筑物的避雷網(wǎng)格要求是20m×20m或24m×16m），滿足任一種皆可。
（2）對于外立面或屋面形狀比較特殊、復雜的建筑物，要特別留意是否所有易遭受雷擊的部位均敷設(shè)了避雷帶。對伸出屋檐的部分（如曬臺、陽臺等）要結(jié)合其尺寸及與女兒墻的高度差判斷是否處于接閃器保護范圍內(nèi)。
（3）設(shè)于屋面的屋頂花園、網(wǎng)球場、或咖啡吧等人員公共活動場所，應采取相應的直擊雷防護措施（如設(shè)置合適高度的避雷針）保護人員和設(shè)施安全。
（4）采光天窗應采取相應的防直擊雷措施。
（5）當非金屬屋面有玻璃采光頂時，應向相關(guān)設(shè)計人員核實采光頂是明框還是隱框，如支撐玻璃的金屬構(gòu)架在玻璃下方（隱框），則除金屬支架可靠接地外，應對玻璃增設(shè)避雷裝置加保護。
（6）衛(wèi)星天線應處于接閃器的保護范圍之內(nèi)，若架設(shè)避雷針保護時，避雷針與天線的水平距離不應小于3m，天線底座應可靠接地。
（7）引下線應沿建筑四周均勻或?qū)ΨQ設(shè)置，條件限制時，局部的引下線間距可稍超出規(guī)范規(guī)定的間距值，但應確保建筑物整體的引下線平均間距不大于對應防雷分類的間距要求。
4 基礎(chǔ)接地平面圖
基礎(chǔ)接地平面圖審核時應注意以下幾點：
（1）利用建筑物基礎(chǔ)中的自然接地體時，應將樁基、承臺、地樑、底板內(nèi)的結(jié)構(gòu)主筋可靠連接以構(gòu)成共用接地裝置。
（2）地樑內(nèi)的結(jié)構(gòu)主筋應與所經(jīng)過的結(jié)構(gòu)柱內(nèi)主筋可靠連接以構(gòu)成環(huán)型接地體。
（3）引下線位置應逐一對應屋頂防雷平面圖中標志的引下線位置。
（4）結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的鋼筋作為雷電流的主要對地釋放通道，對附近的設(shè)備與人有一定程度影響，故弱電設(shè)備應盡可能遠離結(jié)構(gòu)柱和引下線。重要的設(shè)備機房應避免設(shè)置在建筑物的頂層和底層。
（5）各接地干線一般均為從大地板引出至各個部位，注意文字標注是否有誤。
（6）如有特別注明設(shè)備機房等電位接地措施的，應檢查是否設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡，等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡與大地板之間的連接方式、連接材料及規(guī)格型號，網(wǎng)絡是否能為機房將來可能存放的機柜、機架、線槽提供足夠的等電位聯(lián)結(jié)點，網(wǎng)絡的材質(zhì)是否達標。
5 配電系統(tǒng)圖
配電系統(tǒng)圖審核時應注意以下幾點：
（1）不同部位的配電箱在SPD配置方面的要求也不盡相同，并不是所有的配電箱都安裝In值相同的SPD就能解決問題，應按照配電箱所處的不同位置進行分級，相應確定合適的In值。
（2）應結(jié)合低壓配電系統(tǒng)的不同接地制式來確定安裝何種類型SPD。
（3）圖紙中設(shè)置的SPD應標明標稱放電電流In、電壓保護水平Up、持續(xù)工作電壓Uc等基本參數(shù)。
6 結(jié)語
總之，防雷設(shè)施對于保障建筑電氣設(shè)備正常工作及人身生命安全是至關(guān)重要的，必須加強防雷設(shè)施設(shè)計審核，以有效保證其防雷安全，特別是對施工圖設(shè)計的技術(shù)審核。要求審核人員在熟練掌握規(guī)范、標準的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑物的實際情況，綜合分析、客觀判斷、靈活處理，以提高建筑物的雷電防護能力。
參考文獻：
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