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建筑物防雷裝置施工圖設(shè)計(jì)技術(shù)審核
【摘 要】 雷電是一種危害極大的自然災(zāi)害，在許多新建建筑物中，由于防雷裝置設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)的技術(shù)審核進(jìn)行探討，指出了審核中的注意事項(xiàng)，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(yán)重的自然災(zāi)害，雷擊時(shí)有強(qiáng)大電流通過(guò)，產(chǎn)生機(jī)械力和熱效應(yīng)，破壞建筑物和威脅人員的生命財(cái)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(jì)技術(shù)審核是做好防雷建設(shè)的第一個(gè)把關(guān)口，通過(guò)審核，可以發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，進(jìn)而進(jìn)行改進(jìn)，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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就防雷裝置施工圖設(shè)計(jì)的技術(shù)審核進(jìn)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(yīng)以當(dāng)?shù)貧庀蟛块T公布的該地年平均雷害次數(shù)Td作為計(jì)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(wú)其他建筑物或樹(shù)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(jì)算建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N時(shí)校正系數(shù)K的取值（依據(jù)為GB50057—1994《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（2000年版）附錄一）。
2 施工設(shè)計(jì)說(shuō)明
電氣施工設(shè)計(jì)說(shuō)明（有時(shí)也稱為強(qiáng)電施工設(shè)計(jì)說(shuō)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(chǎng)所？建筑物內(nèi)是否有爆炸物質(zhì)？是否具有火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)環(huán)境？屬于哪類防火類別？是否有重要的信息機(jī)房？結(jié)合年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N確定建筑物防雷分類，同時(shí)也與等電位接地的設(shè)計(jì)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(jì)。
2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)
（1）國(guó)標(biāo)。設(shè)計(jì)依據(jù)的國(guó)標(biāo)有：GB50057—1994《建筑物防雷設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)和控制設(shè)備第534節(jié)：過(guò)電壓保護(hù)電器》。
（2）圖集。設(shè)計(jì)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(dāng)圖紙中的某項(xiàng)參照標(biāo)準(zhǔn)化圖集時(shí)，應(yīng)同時(shí)注明圖集名稱、圖集號(hào)、頁(yè)次。
2.3 防雷、接地及安全
（1）防雷分類及分級(jí)。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(zhǎng)、寬、高尺寸，計(jì)算該建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N，結(jié)合施工設(shè)計(jì)說(shuō)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(hù)等級(jí)。
高度超過(guò)100m的民用建筑，依據(jù)JGJ16—2008《民用建筑物電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》第11.2.3條第1款規(guī)定，應(yīng)劃為第二類防雷建筑物。
（2）直擊雷防護(hù)。一般地，現(xiàn)多采用避雷帶作為直擊雷防護(hù)措施。審核時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：1）避雷網(wǎng)格尺寸應(yīng)符合對(duì)應(yīng)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(yīng)符合GB50057—1994等國(guó)標(biāo)的規(guī)定，非標(biāo)尺寸可能造成施工階段材料購(gòu)買和施工的困難，應(yīng)避免出現(xiàn)此類問(wèn)題。3）避雷帶沿女兒墻敷設(shè)時(shí)，應(yīng)結(jié)合女兒墻的寬度來(lái)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(hù)措施，應(yīng)符合GB50057—1994等國(guó)標(biāo)的規(guī)定，注意厚度的不同要求。5）對(duì)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(jiān)決不能暗敷；別墅等建筑體量較小的低層建筑物，當(dāng)其N值達(dá)不到第三類防雷建筑物的規(guī)定值時(shí)，應(yīng)當(dāng)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(duì)角線的兩根主鋼筋作為引下線，則鋼筋直徑不應(yīng)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(yīng)小于12mm。
（4）防側(cè)擊雷。超過(guò)建筑物對(duì)應(yīng)滾球半徑高度的部分均應(yīng)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(yīng)與防雷裝置連接。
（5）等電位及接地。審核時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)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(dú)接地系統(tǒng)。共用接地系統(tǒng)的接地電阻值應(yīng)不高于接入各系統(tǒng)、設(shè)備要求接地電阻的最小值。2）強(qiáng)弱電豎井內(nèi)應(yīng)在每層預(yù)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(yīng)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(hù)等級(jí)判斷SPD的設(shè)置分級(jí)及各級(jí)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(kāi)工前進(jìn)行，一般在此階段弱電設(shè)計(jì)尚未作深化設(shè)計(jì)（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(jì)，審核時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）弱電機(jī)房的位置設(shè)置應(yīng)遵從“盡可能遠(yuǎn)離屋頂和立柱”的原則，即遠(yuǎn)離可能流經(jīng)大的雷電流的區(qū)域。（2）進(jìn)出建筑物的信號(hào)線路應(yīng)穿金屬管埋地敷設(shè)入戶，進(jìn)戶處應(yīng)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(qiáng)筋等。（3）機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)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(luò)（一般做法為鋪設(shè)銅排），將機(jī)房?jī)?nèi)所有正常時(shí)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(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：
（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(duì)于外立面或屋面形狀比較特殊、復(fù)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(duì)伸出屋檐的部分（如曬臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)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(hù)范圍內(nèi)。
（3）設(shè)于屋面的屋頂花園、網(wǎng)球場(chǎng)、或咖啡吧等人員公共活動(dòng)場(chǎng)所，應(yīng)采取相應(yīng)的直擊雷防護(hù)措施（如設(shè)置合適高度的避雷針）保護(hù)人員和設(shè)施安全。
（4）采光天窗應(yīng)采取相應(yīng)的防直擊雷措施。
（5）當(dāng)非金屬屋面有玻璃采光頂時(shí)，應(yīng)向相關(guān)設(shè)計(jì)人員核實(shí)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(yīng)對(duì)玻璃增設(shè)避雷裝置加保護(hù)。
（6）衛(wèi)星天線應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi)，若架設(shè)避雷針保護(hù)時(shí)，避雷針與天線的水平距離不應(yīng)小于3m，天線底座應(yīng)可靠接地。
（7）引下線應(yīng)沿建筑四周均勻或?qū)ΨQ設(shè)置，條件限制時(shí)，局部的引下線間距可稍超出規(guī)范規(guī)定的間距值，但應(yīng)確保建筑物整體的引下線平均間距不大于對(duì)應(yīng)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(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）利用建筑物基礎(chǔ)中的自然接地體時(shí)，應(yīng)將樁基、承臺(tái)、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(yīng)與所經(jīng)過(guò)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(yīng)逐一對(duì)應(yīng)屋頂防雷平面圖中標(biāo)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(duì)地釋放通道，對(duì)附近的設(shè)備與人有一定程度影響，故弱電設(shè)備應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)柱和引下線。重要的設(shè)備機(jī)房應(yīng)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(gè)部位，注意文字標(biāo)注是否有誤。
（6）如有特別注明設(shè)備機(jī)房等電位接地措施的，應(yīng)檢查是否設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)，等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)與大地板之間的連接方式、連接材料及規(guī)格型號(hào)，網(wǎng)絡(luò)是否能為機(jī)房將來(lái)可能存放的機(jī)柜、機(jī)架、線槽提供足夠的等電位聯(lián)結(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的材質(zhì)是否達(dá)標(biāo)。
5 配電系統(tǒng)圖
配電系統(tǒng)圖審核時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（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(wèn)題，應(yīng)按照配電箱所處的不同位置進(jìn)行分級(jí)，相應(yīng)確定合適的In值。
（2）應(yīng)結(jié)合低壓配電系統(tǒng)的不同接地制式來(lái)確定安裝何種類型SPD。
（3）圖紙中設(shè)置的SPD應(yīng)標(biāo)明標(biāo)稱放電電流In、電壓保護(hù)水平Up、持續(xù)工作電壓Uc等基本參數(shù)。
6 結(jié)語(yǔ)
總之，防雷設(shè)施對(duì)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(qiáng)防雷設(shè)施設(shè)計(jì)審核，以有效保證其防雷安全，特別是對(duì)施工圖設(shè)計(jì)的技術(shù)審核。要求審核人員在熟練掌握規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑物的實(shí)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(hù)能力。
參考文獻(xiàn)：
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