陆凌云
（上海中森建筑与工程设计顾问有限公司上海200333）
【摘要】随着人们生活条件的不断的改善，越来越多的电气设备安装在高层建筑之中，极大的方便了人们的日常生活。但是由于相对孤立且海拔较高，高层建筑已然成为雷电频繁侵袭的对象，而由此造成的灾害损失也明显呈现逐年扩大趋势。笔者根据自己多年来的工作经验，从高层建筑防雷的实际情况出发，就如何做好防雷设计这一问题进行了简单的分析。
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关键词 多层建筑；防雷；技术
Explore the technical design of the building electrical lightning
Lu Ling-yun
(Shanghai-Architecture and Engineering Design Consultants Ltd.Shanghai200333)
【Abstract】With the continuous improvement of people´s living conditions, more and more electrical equipment installed in high-rise building, which greatly facilitate the daily lives of people. However, due to the relative isolation and high altitude, high-rise buildings has become a lightning frequently the object of attack, and disaster losses resulting presented significantly expanded year by year. The author based on their years of work experience, from a practical high-rise building lightning departure, a simple analysis on how to do mine design problem.
【Key words】Multi-storey buildings;Mine;Technology
由于建筑内安装的电气设备对于过电压的承受能力比较弱，一旦受到雷击，就很有可能出现损坏，甚至发生重大的安全事故，威胁人们的生命和财产安全，而高层建筑在雷雨天气十分容易受到雷击，对建筑物内部的电器设备产生很大的破坏，这就有必要对高层建筑进行防雷设计，从而保证建筑在雷雨天气的使用安全。
1. 高层建筑防雷设计的前期准备工作
1.1建筑物所处客观环境的了解。
首先，要对建筑物所处的地理位置、地质结构、外部环境和气象条件等有所了解，掌握建筑物的建筑面积、层数、高度和用途。
1.2建筑物自身状况。
在开始施工之前，应该对电气的设计方案进行审核，看其是否符合建筑防雷的相关的要求，如果不符合相关的要求，应该在防雷的设计的时候进行相应的改动。其次，综合考虑建筑物的各方面因素，预计建筑物的年雷击次数，按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057－94 2000版)中的规定，对建筑物的防雷类别进行确定，对于预计年雷击次数达不到三类防雷的建筑物来说，要从以下两种情况考虑:建筑物是否是公共场所，如大型的商场、超市、电子商城、学校和医通起来，使居民虽在室内，却如置身于室外的绿色环境之中。
2. 建筑防雷接地合理设计
2.1外部防雷。
2.1.1接闪带和接闪网。
屋顶的接闪带、接闪网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。一般来说，高层建筑物的屋顶防直击雷，可沿屋顶周边外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外处布设接闪带，屋顶中间设置接闪网，同时经过伸缩缝时应有补偿连接装置。屋面接闪网网格尺寸应严格按照建筑物防雷等级设置；如若暗敷，应注意埋设的深度，按照经验，一般为天面水平层下30~50mm，宜做在防水层上保温层下，埋设太深则无较好接闪效果。但对于斜屋面盖瓦的高层住宅，其接闪器布置和安装时就要注意屋檐、檐脚、屋角等靠建筑物顶外围处的接闪带是不允许暗敷的；一般来说，高层建筑也不能利用屋顶周边混凝土内的钢筋作为接闪器。虽然“新设计规范”没有明确提出高层建筑不能暗敷接闪器，但《建筑物防雷装置检测技术规范》（GB/T21431-2008）第5.2.2.8 条中明确指出“高层建筑物不应利用建筑物女儿墙内钢筋作为接闪器”。
2.1.2分流。
分流技术是现代防雷技术重点发展的措施，是保护电子设备和电子系统的有效手段。分流指的在所有室外导体，如天线、电话线、电源线等，和防雷装置和基地线间并联一种避雷装置，当雷击产生的电压沿着这些导体进入室内时，避雷装置的电阻迅速降低，接近短路，雷电产生的电流就由此分流入地了。宙电波电流在分流后，仍会有少量电流进入电子设备中，这对于不耐高压的设备来说是非常危险的。
2.1.3接地。
接地指的是将流入防雷系统的电流释放到大地，避免使电流能量集中在某一个部位，对被保护设施造成损害。良好的接地才能有效的释放能量，避免发生电压反击。过去的旧规范要求设备单独接地，但是这种做法现在已经不被提倡，而是改为和防雷接地系统共用接地设备。接地是防雷系统中最根本的要求，如果接地质量不合格，则防雷设施的防雷效果都不能表现出来。
2.1.4接闪杆。
据“新设计规范”第 5.2.2 条和第 5.2.3 条，安装在高层建筑顶的接闪杆宜采用热镀锌圆钢或钢管，接闪端宜做成半球状，其弯曲半径为 4.8~12.7mm。由于时刻会受到自然界空气、风力、雨雪、太阳辐射、接闪电流后的电磁力等各种危害影响，接闪杆应重点考虑风力、冰雪、雷击能量等对其荷载的影响，选用防腐抗氧化、高物理强度、耐高能量的材料，保证构件安装连接牢固，减少装置能量损耗，并定期对其安全性能进行检测，使其长期有效发挥作用。建筑物顶接闪杆在引雷防护的同时，伴随着很多负面效应（二次效应），主要包括：产生感应雷、增加雷击概率、地电位反击等，使得周围的电子设备和人员极易受到损害。所以高层建筑物，尤其是对现代智能信息系统的高楼，应尽量少用接闪杆，多采用接闪带、接闪网等作为接闪器。形状不规则或难以安装接闪带的高层建筑，可利用接闪杆进行保护。
2.2内部防雷
内部防雷装置的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。它包括等电位连接、屏蔽、加装电涌保护器（SPD）以及合理布线和良好接地等措施。即分流、均压、屏蔽、接地和保护（D·B·S·G·P）技术。
2.2.1屏蔽。
屏蔽的主要目的是对建筑物内的各种通信设备、电子计算机、精密仪器和各种微电子等设备的防护。建筑物内的这些设备不仅在防雷装置接闪时受到电磁干扰，而且易受雷电波的电磁辐射，甚至其他波源发出来的电磁波也会对其产生影响。因此，尽量利用钢筋混凝土结构的顶板、地板、墙面和窗、梁、柱等，使其构成一个六面体的网笼，有效地屏蔽掉各种电磁脉冲侵害。
2.2.2等电位连接。
建筑物内用电设备，进入建筑物的各种金属管道、电源线路、通信缆线等是否有等电位措施。凡穿越不同保护区界面的金属物都要进行等电位联接，并要求多点接地，一幢建筑物一般在一层 （或地下层） 电源总配电箱附近应设计总等电位连接 （MEB）箱，卫生间、电梯机房、计算机房等弱电机房设计局部等电位连接（LEB） 端子板。
2.2.3合理布线。
合理布线是为了使防雷技术获得更好的效果。现代建筑和电视、电话、照明等电器的管线息息相关，在进行防雷设计时必须把这些因素考虑在内。为了保证接闪时这些管线免受影响，我们要遵照下面的做法: 首先要把这些管线放在金属管内，实现屏蔽； 其次，要把这些管线的主干线中的垂直部分放在建筑物的中心，缩小电磁波感应的范围。除了考虑管线的布局和屏蔽以外，还应该在必要的线路上加装避雷装置。
2.2.4对电涌保护器 （SPD） 的要求。
电涌保护器（SPD）评价安装位置、型号、数量、技术参数等是否符合要求。依据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94 2000年版）宜在建筑物以下位置设计安装电涌保护器（SPD）：总电源（配电房）进线处、由市政网管引来的电话、宽带、有线电视配线设备（CD）处、固定在建筑物屋面上用电设备如节日彩灯、广告灯箱、航空障碍灯等对应的室内配电箱处，卫星天线馈线电缆两端，计算机信息系统、保安监控中心、消防控制中心等弱电系统的配电箱内。电涌保护器（SPD）的技术参数可按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94 2000版）的规定。
3. 结语
雷击所造成的损失和危害十分严重。因此只有严格按照规范要求，充分考虑建筑物所处雷电环境，精确计算、详尽分析，对于规范没有细化到位的地方加以科学考虑，采取特殊措施解决特殊问题，才能让建筑物的接闪器有效发挥防护作用，确保建筑物、人员和设备的防雷安全。
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［文章编号］1006-7619（2014）10-28-708
