摘要：商住建筑是人员密集场所，因此，对防雷的要求较高，本方案通过对商住建筑大楼的实地考察，对其雷电防护存在问题进行了分析，从防直接雷击、防感应雷、防雷电波侵入等方面入手，采取安装避雷针，避雷带或避雷网、电源电涌保护器、屏蔽、等电位连接等措施，对建筑物进行了孩子雷设计。本方案从防雷的多个角度进行了考虑，对雷电实现安全有效地防范，对保护建筑物内人员的生命、财产安全提供了科学的保障依据。
关键词：商住建筑；防雷设计；工程管理
引言
雷击是自然界一种强大的脉冲放电过程，它对地面物有着巨大的破坏作用，主要表现形式有直击雷和雷电感应及雷电波侵入三种。
联合国国际十年减灾委员会公布雷击灾害是对人类造成最严重危害的十大自然灾害之一。雷击灾害已成了信息时代的一大公害，关系到国家财产和人民生命安全。江西省位于长江中下游交接处的两岸，境内地貌类型齐全，区域差异显着。地贽周高中低，向北倾斜，这种地形地貌很容易形成局部地区热对流而产生“气团雷暴”。根据气象部门几十年的雷暴资料统计，永修县属中亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛，雷暴日多。年平均雷暴日数为57.10天，属雷击多发地区，防雷工作尤显重要，积极采取防雷措施，减少雷击灾害，无疑是有利于国计民生的大事。
一、防雷设计指导思想
从防雷保护的对象而言，可分三类，建（构）筑物、设备和人，从防雷性质而言，可分为防直击雷及防雷电感应及孩子雷电波侵入，三者需统筹兼顾。防护工作的第一步就是首先应确认雷害侵入的各种途径，在这个基础上，依据系统防雷的科学理论和我们丰富的防雷设计安装经验，采取相应的防护措施，进行有针对性的防护，从而达到在雷电入侵时能够保障系统安全运行的目的。现代防雷技术主要采取拦截、分流、等电位、屏蔽、接地及合理布线六个方面的措施进行全面完整及多方位的防护，力求避免发生雷电安全事故，确保财产及人身的安全。
二、防雷设计原则
由于机房雷电防护系统对所保护系统的业务正常运行具有非常重要的作用，因此，防雷保护系统应具备先进性、可靠性、易维护、易升级等方面的突出特征。防雷工程设计及设备的选择应遵从可靠性原则、先进性原则、实用性原则、经济性原则。
三、防雷管理设计方案
1）直击雷的防护设计
用直接装设在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网进行防护。利用建筑物天面上的卫星天线作为接闪器使用，并作好接地。
避雷带安装在建筑物天面的外侧（距建筑物外沿不大于15cm），用图中的蓝色表示，避雷网格宜利用屋面板筋焊接而成，所有网格应与就近的圈梁钢筋或避雷带连接，避雷网尺雨为10×10或12×8。
在建筑物天面安装了避雷带的前提下，必须在建筑物拐弯处的避雷带上安装短避雷针，以加强易受雷击部位的防雷效果，用图中的红色表示。
因该建筑物属于第二类防雷建筑物，其高为90m，需要考虑防侧击，在楼高45m处安装一圈水平避雷带，作为均压环使用，超过45m出，每隔6m做一圈水平避雷带，一共需做七次。
2）引下线的设计
对于该建筑物考虑美观上的要求，引下线可采用暗敷设，但截面要加大。暗装引下线也应在相应的地方做断接卡子接线盒。（利用混凝土柱钢筋做引下线时，由于利用建筑物钢筋是从上而下连接一体，所以不必做断接卡子，但必须引出测量线端子外露墙面，因此不能设另焊一根圆钢（Φ≥10）引至柱外侧的墙体上，做为防雷测试点。）断接卡子必须镀锌，并保护接触面严密，接触面不得小于10m㎡卡接母丝直径必须大于8mm，卡接母丝上应套有弹簧垫圈。利用建筑物柱内对象主筋作防雷引下线（Φ≥12mm），利用建筑物基础作自然基础接地体。引下线主筋从上到下通长焊通，其上部应与接闪器焊接，下部与基础焊接，并分别与各层板筋、梁筋及柱笼纵筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通，构成一完整的电气通路。
3）接地装置的设计
土壤电阻率=600欧·米。
利用柱基础作接地体时，对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来，并要把各段地梁的钢筋连成一个环路，这样才能将各个基础连成一个联合接地体，而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环，综合成一个完整的接地系统，其接地电阻≤4Ω。
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4）供配电的防护
在进入建筑物入口处的各种线缆安装相尖的SPD，以确保其安全，不会发生雷电过电压波侵入，直击雷。在每栋建筑物的总配电间的进线处加装电源SPD，共计10台，作为第一级防护，在各楼层配电间加装电源SPD，作为第二级防护，在有电子设备的房间电源进线处可加装电源SPD，在信号进线处加装信号SPD，作为第三级防护。电子设备可用防雷插座。（经勘测该建筑物的供配电制式为TN-S系统）。
5）等电位的设计
配置有信息系统设备的机房内应设等电位连接网络，电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、计算机直流地、防静电接地、屏蔽线外层、安全保护地及各种SPD接地端，均应以最短的距离就近与等电位连接网络连接。该建筑物宜采用M型网形结构。
建筑物LPZ与LPZ1区交界处应设置总等电位接地端子板，每层宜设置楼层等电位。
接地应从共用接地网引出，通过接地干线引至总等电位接地端子板和各楼层辅助等电位接地端子板；再通过接地线引至各设备机房的局部等电位接地端子板。局部等电位接地端子板应与各楼层预留接地端子板连接。
接地干线应采用多股铜芯电缆或铜带，其截面积不应小于16mm2。接地干线应在电器竖井内明敷，应与各楼层主钢筋做等电位连接。接地线宜采用多股铜芯电缆穿镀锌钢管敷设。对重要的设备机房，接地宜直接通过接地干线与共用接地网连接。
6）屏蔽的设计
我们应尽量利用钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面、及梁、柱内的钢筋，使其构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网，从而实现屏蔽。由于结构构造的不同，墙内和楼板内的钢筋有疏有密，钢筋密度不够时，设计人应按各种设备的不同需要增加网格的密度。
7）合理布线
首先，应该将这些电线穿于金属管内，以实现可靠的屏蔽。
其次，应该把这些线路的主干线的垂直部分设置在高层建筑物的中心部位，且避免靠近用作引下线的柱筋，以尽量缩小被感应的范围。在管线较长或桥架等设施较长的路线上，还需要两端接地。
第三，应该注意电源线、等线路的引入做法，防止雷电波侵入。除考虑布线的部位和屏蔽外，还应在需要的线路上加装避雷器、压敏电阻等浪涌保护器。因此，设计室内各咱管线时，必须与防雷系统统一考虑。
接地引下线长度不宜超过30m，其材料为镀锌扁钢，戴面积不宜小于40mm—4mm或不小于95mm2的多股铜线。接地引入线应作防腐、绝缘处理，并不得在暖气地沟内布放，埋设时应避开污水管道和水沟，裸露在地面以上部分，应有防止机械损伤的措施。对电缆进入线，应在进出端将电缆的金属外支、钢筋等与电气设置接地相连。当电缆转换为架空线时，应在转换处装设避雷器；避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30Ω。
四、防雷工程案例分析
佛山市高明区荷城新天地广场是一个集商业和居住为一体的建筑综合体，总建筑面积120455.98平方米。按二类防雷设计，采用接闪带和重点位置加设接闪杆的避雷措施，并利用桩基础钢筋作为接地体.接闪杆，暗装接闪带。本工程利用建筑物钢筋混凝土屋顶、梁、桩、柱、基础内两条钢筋作为引下线。在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下，在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设Ⅰ级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应取等于或大于12.5kA。
本防雷工程的接闪网、接闪带按规范沿屋角、屋脊和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m*10m或12m*8m的网格；防雷引下线由柱两对角主筋（即必须是焊接的主筋）焊接成。引下线从基础到天面的接驳都应电焊连接，到天面处用镀锌圆钢焊接连通接闪带。接地端子突出柱面，作为电气安全接地点。屋面用热镀锌钢作为接闪带。接闪带支架间距 1米.转弯处 0.5米.接闪带及地极带在伸缩缝处应留适当伸缩量。突出屋面的金属管（如给排水管）应与接闪带用镀锌圆钢焊接连通（给水管网不少于两点，铸铁排水管加设接闪杆用弯箍固定并与接闪带连接。），所有焊接处的搭焊长度应为圆钢直径的6倍或扁钢宽度的2倍.并且不能小于100mm.所有外露焊口应加刷防锈漆两道。
结束语
防雷设施的保护对象都是有针对性的，不得擅自拆卸、增减数量、改动位置、改变连接等，且考虑雷电防护的经济价值，设计防护安全系数均在最大限度之内，安装的防雷装置应按规定接受法定的防雷技术检测机构年检。
参考文献
[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000
[2]《电子计算机机房设计规范》GB50110—1993
[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
[4]《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
论文作者:叶军雄
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签：防雷论文; 建筑物论文; 钢筋论文; 电位论文; 雷电论文; 防护论文; 雷暴论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;