張黎黎 李承昊 聶 楊 楊曉娜

高層建筑防雷設(shè)計(jì)圖紙審查的要點(diǎn)分析

張黎黎 李承昊 聶 楊 楊曉娜

隨著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法不斷創(chuàng)新，我國(guó)高層建筑進(jìn)入飛躍發(fā)展的階段，高層建筑成為主要的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)公式，高層建筑比一般的建筑遭遇雷擊的概率要大得多，做好高層建筑防雷設(shè)計(jì)圖紙審查工作有利于大大降低雷電造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

高層建筑；防雷圖紙審查；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

新建高層建筑防雷應(yīng)綜合考慮整個(gè)防雷系統(tǒng)接閃功能、分流影響、等電位連接環(huán)、等電位和接地等因素，從防直擊雷、防側(cè)擊雷和防雷電波侵入等方面，進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。做到高層建筑內(nèi)部防雷、外部防雷和接地等功能整體上防護(hù)，達(dá)到高層建筑設(shè)施和人員安全的防雷目的。

圖紙審查應(yīng)提供的主要材料包括總建筑平面圖、建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明、電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明、建筑平面圖、天面防雷平面圖、接地平面圖、配電圖等，審圖人員應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范，對(duì)圖紙進(jìn)行科學(xué)的審查，并出具防雷技術(shù)評(píng)價(jià)。

1　防雷類別的審查

依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》和總平面圖，計(jì)算出建筑物的防雷類別，審核設(shè)計(jì)圖紙中的防雷類別劃分是否正確，在圖紙審查中的工作最為重要，只有正確地劃分防雷類別，才能進(jìn)行正確的防雷設(shè)計(jì)。

2　直擊雷防護(hù)措施

2.1避雷針保護(hù)范圍問(wèn)題

工程設(shè)計(jì)中常用的方法是滾球法。依據(jù)現(xiàn)有公式對(duì)其設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審核。需要注意的是，有些避雷針，大都以“預(yù)放電”或者“提前放電”作為其賣點(diǎn)，多數(shù)是從國(guó)外進(jìn)口來(lái)的所謂“特殊避雷針”，其所提供的保護(hù)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)按照滾球法的原理所計(jì)算的保護(hù)范圍，但這些避雷針的所謂科學(xué)原理，在中國(guó)到目前為止尚未得到認(rèn)可，其防雷效果也沒(méi)有得到實(shí)踐的認(rèn)可。在建筑物上即使安裝了這樣的避雷針，還是要按照滾球法的原理進(jìn)行計(jì)算。

2.2避雷帶敷設(shè)采用的形式——明敷和暗敷

避雷帶（網(wǎng)）要嚴(yán)格按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求來(lái)設(shè)計(jì)。但高層建筑物避雷帶的敷設(shè)，提倡采用明敷形式。與其暗敷避雷帶相比，在發(fā)生雷擊時(shí)，屋面受雷擊概率降低。即使發(fā)生雷擊，屋面和屋角被破壞的幾率小。必要時(shí)，應(yīng)在屋面增設(shè)避雷網(wǎng)格，防雷網(wǎng)格的尺寸因防雷類別不同：三類防雷建筑物網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于20 m×20 m或24 m×16 m；二類防雷建筑物網(wǎng)格尺寸應(yīng)不大于10 m×10 m 或12 m×8 m；一類防雷建筑物網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于 5m×5 m 或6 m×4 m。

3　引下線的審核

新建高層建筑物引下線一般采用暗敷方式。應(yīng)盡量利用建筑物自身柱內(nèi)主筋由下而上通長(zhǎng)焊接作為引下線。高層建筑核心筒的防雷設(shè)計(jì)是將核心筒基礎(chǔ)不少于50%的樁作為垂直接地裝置，將每條樁不少于兩條主鋼筋與承臺(tái)底板鋼筋焊接。核心筒的四個(gè)角設(shè)計(jì)引下線，每條引下線應(yīng)采用兩條不小于φ16的圓鋼從承臺(tái)底部引至建筑物屋面的防雷網(wǎng)格鋼筋。核心筒的每層設(shè)計(jì)為均壓環(huán)，均壓環(huán)與核心筒的所有引下線焊接。同時(shí)核心筒內(nèi)的強(qiáng)電井、弱電井和電梯井應(yīng)預(yù)留電氣接地端子箱。

4　高層建筑物側(cè)擊雷審核

4.1等電位連接環(huán)設(shè)計(jì)的審核

等電位連接環(huán)是高層建筑物為防側(cè)擊雷而設(shè)計(jì)的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶。在設(shè)計(jì)上等電位連接環(huán)應(yīng)形成閉合圈，此閉合圈必須與所有的引下線連接。在審核設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，依據(jù)相關(guān)規(guī)范，①《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057—2010中綜合第4.2.4條第4款及第7款，第一類防雷建筑物從30米以內(nèi)起每六米設(shè)一道；而對(duì)第二類和第三類防雷建筑物沒(méi)有作出要求。②《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16—2008中，11.3.3條第2款以及11.4.3條對(duì)第二類和第三類防雷建筑物作出要求，分別是超過(guò)45米、60米結(jié)構(gòu)圈梁中的鋼筋應(yīng)每三層連成閉合回路，并應(yīng)同防雷裝置引下線連接。

4.2幕墻設(shè)計(jì)的審核

近些年，由于建筑材料及加工工藝的迅速發(fā)展，幕墻逐漸成為外墻建筑裝飾新潮流。為了達(dá)到藝術(shù)美觀的效果，很多高層采用了幕墻，幕墻的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用建筑物的防雷裝置。其對(duì)側(cè)擊雷的防御措施，關(guān)鍵是幕墻上的金屬構(gòu)架。金屬構(gòu)架應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接，主體結(jié)構(gòu)有水平等電位連接環(huán)的樓層，應(yīng)將導(dǎo)電通路的立柱預(yù)埋件或固定件與等電位連接環(huán)焊接相連，形成防雷通路，并與本層的全部引下線焊接，達(dá)到分流、泄流的作用。金屬構(gòu)架與預(yù)埋件連接時(shí)，必須對(duì)接觸面進(jìn)行絕緣層處理，用螺栓固定時(shí)，必須有金屬墊片，保證防雷通路。在審核設(shè)計(jì)圖紙中，高層建筑如采用的是玻璃幕墻，玻璃幕墻的構(gòu)架必須有外露于玻璃的部分，作為玻璃幕墻防側(cè)擊雷的接閃器之用。

5　采取措施防止防雷電波侵入

5.1浪涌保護(hù)器安裝的審核

參照配電系統(tǒng)圖等，審核高層建筑物的配電系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)等安裝相應(yīng)的SPD設(shè)計(jì)是否合理，安裝位置為保證浪涌保護(hù)器依次由前到后順序泄放。在一般情況下，電壓開(kāi)關(guān)型浪涌保護(hù)器與限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長(zhǎng)度不宜小于10米，限壓型浪涌保護(hù)器之間的線路長(zhǎng)度不宜小于5米。

5.2等電位的審核

結(jié)合防雷平面圖和電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明，高層建筑中的等電位聯(lián)結(jié)，是將建筑物中所有電氣裝置和其它裝置外露的導(dǎo)電部分與接地系統(tǒng)用導(dǎo)體連接起來(lái)，減少電位差。等電位聯(lián)結(jié)包括總等電位、局部等電位、和輔助等電位聯(lián)結(jié)。高層建筑做總等電位聯(lián)結(jié)后，可防止TN系統(tǒng)電源線路中的PE和PEN線傳導(dǎo)引入故障電壓導(dǎo)致的電擊事故。高層建筑局部等電位聯(lián)結(jié)包括衛(wèi)生間的金屬浴盆、金屬水管和金屬采暖管等。

6　接地裝置設(shè)計(jì)圖紙的審核

對(duì)于高層建筑物的接地基本上采用共用接地方式，在審查接地防雷平面圖紙的同時(shí)。新建高層建筑物普遍利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置。當(dāng)接地電阻達(dá)不到要求時(shí)，需在建筑物周圍布設(shè)人工接地裝置，并考慮防跨步電壓的要求。

將設(shè)計(jì)圖紙要點(diǎn)分析的成果運(yùn)用到高層建筑物防雷裝置設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)實(shí)際工作中，正確指導(dǎo)審圖人員在防雷裝置設(shè)計(jì)施工圖技術(shù)評(píng)價(jià)工作方面為用戶提供更加合理、科學(xué)的技術(shù)評(píng)價(jià)報(bào)告；另外，在高層建筑防雷施工質(zhì)量監(jiān)督工作中，便于防雷檢測(cè)技術(shù)人員進(jìn)行施工質(zhì)量監(jiān)督和檢測(cè)，最大限度地解決了高層建筑頻遭雷擊的技術(shù)難題，以期最大限度的減少高層建筑遭受雷擊事故的概率。

［1］ 潘雨順. 簡(jiǎn)論高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主要途徑［J］. 節(jié)能，1995 （10）：30-33.

遼寧省防雷技術(shù)服務(wù)中心 遼寧沈陽(yáng) 110000

Review of design drawings for lightning protection of high-rise buildings

Zhang Lili，Li Chenghao，Nie Yang，Yang Xiaona

With the development of design method，the high-rise building in our country has entered the stage of rapid development，and it has become the main trend. According to the formula for the expected number of lightning strikes（see GB50057-2010），higher the probability of lightning exists in the high-rise building. Review of lightning-protection design drawings for high-rise building is conducive to greatly reduce the casualties and property damage caused by lightning.

high-rise building；review of lightning protection drawing；key points of design

TU976

A