建筑物防雷与接地设计

　　第四章 建筑物防雷与接地设计。

　　4.1 建筑物防雷的分类。

　　对建筑物防雷等级划分需要综合性考虑，通过考虑建筑物重要性、该建筑物所在区域每年发生雷击所发生的概率，还需要考虑雷电电击之后会造成什么重要影响等来确定所建物的防雷级别[37].还需要遵循国家对建筑物防雷的有关规定，能够把建筑物防雷等级划成三类：

　　对于第一类防雷等级建筑物，通常情况下民用建筑不采用，因此，在这里不对第一类防雷进行介绍，本次将对建筑物的第二类和第三类防雷进行简要介绍并进行分析。

　　对于建筑物防雷设计，只要建筑满足以下的任何一个条件，那么可以采用二类防雷设计：

　　1.所需要防雷设计的建筑物高度应该不低于 100m;2.所需要防雷设计的建筑物属于国家级重点文物；3.所需要防雷设计的建筑物是国家级核心机构同时里边具有大量电子设备；4.对于流动人数多的公共建筑。

　　对于建筑物防雷设计，只要建筑满足以下的任何一个条件，那么可以采用三类防雷设计：

　　1.该防雷设计的建筑物是省级重点文物保护或省级档案馆；2.对于那些每年累积次数在 0.05 和 0.25 之间的民用或者办公楼等建筑；3.对于那些曾经经常受到雷击地方或者受到雷击造成严重影响的建筑。

　　4.2 建筑物防雷的措施。

　　4.2.1 一般规定。

　　（1）建筑物的防雷设计需要综合性考虑，不能依靠单一的因素就确定防雷设计的方案，应该从当地气象条件、地质条件以及地貌综合考虑，同时还要根据所建的建筑物特点，进行理论综合分析和计算，计算出来的结果与有关部门规范或者设计原则进行对比，最终确定建筑物属于哪个防雷等级，之后才能对建筑物进行详细设计[38].

　　（2）对于那些不能将建筑物里的工作人员或者居住人员不能和防雷装置分开的建筑物，应该将那些金属设备进行等电位连接。

　　（3）设计建筑物防雷装置时，首先应该了解建筑物的防雷等级和正确适当的保护措施或相关的防雷办法，为了防止对建筑物外观形象的损害，或者说对建筑物美观不产生影响，应该将建筑物防雷装备和建筑的形式、艺术造型相结合。

　　4.2.2 第二类防雷建筑物的措施。

　　结合第二类防雷装置的结构特征，对于引下线的设置应该做到均对称，引下线一般选择两根 1.6cm 的对角主筋。对于引下线之间的距离，设计者应该按照规定控制在18m 范围内。对于学生公寓建筑物墙角，它是非常容易受到雷电袭击，对于设计人员来说，在墙角应该设置引下线来减少雷击。对于整个大屋面设计，沿着建筑物屋面使用 40×4 热镀锌扁钢做成避雷网格，对于做成的避雷网格应根据规定小于或者等于10m×l0m 或 12m×8m.对于防雷设计，假如要求方提出了新的要求，应该采用避雷网和避雷针组合同时使用，以此进而增强防雷的可靠性。针对学生公寓的那些存放设备的机房，都应该具有接地设备。对于接地线的选择，设计工作人员会选择 40×4 规格的热镀锌扁钢，对他的敷设应沿墙并距离地面 50cm,对于门口，实行暗敷设。

　　4.2.3 第三类防雷建筑物的措施对于建筑物第三类防雷设计和具体要求类似于第二类防雷设施，对于引下线的设置应该做到均对称，引下线一般选择两根 1.6cm 的对角主筋。对于引下线之间的距离，设计者应该按照规定控制在 18m 范围内。对于建筑物的拐角处需要另外特别关注一下，在这里比较容易遭受雷击，对在拐角处安装防止雷击引下线。

　　4.3 本工程防雷与接地系统设计。

　　人身和设备安全对设计来说非常重要，对于配电来说，要确保接地系统和施工的质量。因此，对于建筑电气设计工作者来说，接地系统设计和施工一定要遵守相关部门的有关规定和相关原则。

　　4.3.1 本工程的防雷设计。

　　根据上面对建筑物防雷等级的划分，本次研究的某校学生公寓是属于第二类防雷建筑物，因此所有相关规范和原则应按照第二类防雷来设计。用 ф12 镀锌圆钢作避雷网，网高是 0.1m,每个网格支撑点间距选择 100cm,避雷带交错相连，形成小于2 0m× 20m的网格。可以用构造柱中外侧两根 ф16 主筋上下焊接连通，用来做避雷引下线，在使用基础地梁下侧两根主筋焊接连通，用来做为闭合导电通路做接地极，所以就要求接地电阻不大于 1?.当实测电阻不小于 1? 的时候，应该补打接地极。

　　对于学生公寓全部外墙的引下线，为了很好与地接触，应距离室外地面上 100cm处接 1 根热镀锌扁钢40mm × 4mm.对于那些凸出学生公寓建筑屋面所有金属构件，例如：金属屋架、金属屋面等都应该将它们可靠地焊接在避雷带上。对于均压环，应该从第一层开始，每个三层做一次。均压环也不例外，也应该和墙外的具有导电性的构件进行连接。

　　从第 60m 起，每一次学生公寓都要应该具有防侧击雷避雷带。对于这个防侧击避雷带要和该学生公寓层外墙上的金属物件、金属窗以及引下线连接。

　　防雷设备应该与金属物的底端、顶端和垂直敷设的金属管道相连接。

　　4.3.2 本建筑接地系统设计。

　　对于接地均采用一个接地极的方式将学生公寓里的防雷接地，公寓里的电气设备以及电梯机房等地线接到一起，所以就要求接地电阻不超过 1?,假如实测时不符合条件，应该增设人工接地极。对于与接地干线的连接，至少两处电缆桥架和其支架与其连接。为了能够可靠的与接地网进行连接，需要在强电竖井里敷设 1 条40 mm× 4mm热镀锌扁钢。

　　连续电源输出端的中性线应该和由接地设备不间接引来的接地干线相连接，然后重复接地。对于那些绝缘层容易被破坏的并有可能带有电压的所有设备的金属必须接地。

　　对本次学生高层公寓防雷设计需要进行等电位联结。在学生高层公寓外墙里侧铺设40 mm× 4mm镀锌扁钢，敷成环形并作为接地的母干线。为了等电位连接，需将进线总管、学生公寓内保护干线以及学生公寓的金属构件相连。对于学生公寓里的浴室、洗手间采用部分等电位连接。对于等电位具体规范应该遵循国家建筑标准《等电位联结安装》。

　　对于低压配电系统的保护，本文采用 TN-C-S 制式。

　　需要使用接地电阻不高于 1? 的中性线做反复接地保护，将所用到的电气设备金属外壳以及金属管道均交错的焊接在一起，为了很好的导电通路，需采用 PE 线连接。

　　4.4 本章小结。

　　本章对流动性大的学生公寓进行了防雷系统进行了设计与分析。防雷设计系统好坏直接影响学生的生命安全。

　　本章对防雷等级，防雷设备以及不同雷电形式对建筑物侵害进行了描述。接地形式对于防雷设计非常重要，因此本章也对接地形式的不同方式以及适用范围进行了介绍。本高层公寓是按建筑物二类防雷来进行系统设计的，低压配电系统保护应该选取TN-C-S 制式。