鋼結構建筑物的防雷裝置設計

1、 專業(yè)技術文件 / Technical documentation 編號： 鋼結構建筑物的防雷裝置設計Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_鋼結構建筑物的防雷裝置設計溫馨提示：該文件為本公司員工進行生產(chǎn)和各項管理工作共同的技術依據(jù)，通過對具體的工作環(huán)節(jié)進行規(guī)范、約束，以確保生產(chǎn)、管理活動的正常、有序、優(yōu)

2、質進行。本文檔可根據(jù)實際情況進行修改和使用。 1、引言鋼結構是由鋼板,熱軋型鋼和冷加工成型的薄壁型鋼制造而成。具有：材料強度高, 鋼材質量輕；韌性, 塑性好；材質均勻；制造簡單, 施工周期短；密封性好等特點。而且造型美觀大方, 建設周期短, 因而得到廣泛的應用于機場、展覽館、體育館、各類工業(yè)廠房、大型超市等, 由于鋼結構獨特的建筑體系, 使得此類建筑和普通磚混結構、框架結構建筑物的防雷裝置設計有較大的差異。下面就本人通過對鋼結構建筑物的防雷裝置設計和竣工驗收的實際經(jīng)驗總結, 對鋼結構建筑物防雷裝置設計作一個初步的探討。首先, 我們先分析一下綜合防雷設計的要素, 建筑物的綜合防雷裝置設計總的來講

3、可分為兩部分：外部防雷和內(nèi)部防雷。外部防雷措施包括：接閃器（針、網(wǎng)、帶和線）、引下線、屏蔽和共用接地系統(tǒng), 內(nèi)部防雷措施包括：共用接地系統(tǒng)、屏蔽（隔離）、等電位連接、合理布線和安裝浪涌保護器（SPD）。鋼結構建筑物作為現(xiàn)代建筑物的一種新型建筑, 它的防雷裝置設計也離不開這個范圍, 同時又有著其特殊的地方, 下面就鋼結構建筑物防雷的不同點加以探討。2、鋼結構建筑物的外部防雷2.1接閃器首先應根據(jù)建筑物的使用性質、發(fā)生雷電事故的可能性和后果, 并認真調查該位置的地理、地質、氣象環(huán)境和雷電活動規(guī)律來確定該建筑物為第幾類防雷建筑物, 再選擇用何種接閃器。由于鋼結構建筑物的金屬屋面更容易引起雷擊, 所以

4、在設計時, 應根據(jù)防雷類別考慮在屋面上安裝何種接閃器。傳統(tǒng)建筑物的避雷方式是采用富蘭克林常規(guī)避雷導體或避雷地結合避雷網(wǎng), 但是金屬屋面的金屬板較薄, 無法安裝高大沉重的傳統(tǒng)避雷針, 其次從閃電理論來講, 云地閃電與人類關系最密切, 它是雷雨云中荷電中心對大地的脈沖放電過程, 該過程除存在光導、回擊主要脈沖放電過程外, 還存在一系列其他脈沖放電過程, 回擊的特點是峰值電流高, 放電時間短, 回擊的電流脈沖平均峰值為幾十到幾百千安, 持續(xù)時間約為幾十到上百微秒, 形成了閃電電流的劇烈變化。現(xiàn)在的做法, 有安裝多棵避雷針形式或避雷網(wǎng)形式, 也有采用避雷帶形式, 不論采用什么形式的接閃器, 首先必須考

5、慮防雷效果, 對建筑物內(nèi)部設備的保護, 同時還應考慮施工實現(xiàn)的問題。所以除開第一類防雷建筑物外, 可直接利用金屬屋面作接閃器, 根據(jù)建筑物的使用性質, 對金屬板的厚度要求不一樣（如下表）存放物品金屬板厚度無易燃物品0.5mm有易燃物品4mm（鐵）5mm（銅）7mm（鋁）厚度達不到要求時, 屋面不能作接閃器, 可采用2525mm的鋁合金方管將扁鋼架空, 扁鋼與方管之間用直桿螺栓固定, 方管與彩板之間用AB膠黏結, 這樣即能防水又能防銹。屋檐部位的接閃器, 可采用鉚釘將扁鋼與金屬板鉚住, 這樣即牢固又美觀。2.2屏蔽鋼結構建筑物的屏蔽, 可根據(jù)自身的特點采取相應的措施, 常規(guī)建筑物的屏蔽是采取法拉

6、第籠式保護法, 鋼結構建筑物可利用自身的鋼結構, 做好垂直和水平方向的導體連接來達到屏蔽的效果。3、鋼結構建筑物的內(nèi)部防雷避雷針（或避雷帶、避雷網(wǎng)）、引下線和接地系統(tǒng)等構成外部防雷系統(tǒng), 主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災事故及人身和財產(chǎn)安全事故。內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其他形式的過電壓侵入設備中造成毀壞, 這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的, 為了實現(xiàn)內(nèi)部避雷, 需要進出各保護區(qū)的電線, 金屬管道等都要連接避雷及過電壓保護, 并進行等電位連接。3.1防雷電感應雷電感應是指雷電放電時, 在附近導體上產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應。所形成的過電壓可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花放電, 其危害在于它能感應出相當高

7、的電壓, 由此發(fā)生火花放電引發(fā)爆炸事故。所以, 防雷電感應僅對制造、使用或儲存爆炸物質的建筑物和爆炸危險環(huán)境采取防雷電感應措施, 其它環(huán)境可不考慮。3.1.1第一類防雷建筑物的防雷電感應措施鋼結構建筑物由于本身性質的特點, 可采取如下措施：為防止靜電感應產(chǎn)生火花, 應將鋼結構建筑物內(nèi)的金屬物（如設備、管道、構架、電纜外皮等較大金屬構件）和整體鋼屋架及屋面均應接到防雷電感應的接地裝置上。特別是鋼屋架應做好連接, 應在等電位連接的部位采取鉚釘連接法, 一般不采取螺栓連接, 根據(jù)建筑物的使用性質和功能, 也可以考慮采用焊接連接法。為防止電磁感應產(chǎn)生火花, 平行敷設的長金屬物如管道、電纜外皮等, 其相

8、互間凈距小于100mm時應每隔20mm-30mm用金屬線跨接。凈距小于100mm的交叉處及管道連接處（如彎頭、閥門、法蘭盤等）, 應用金屬線跨接。接地裝置應和電氣設備接地裝置共用, 其工頻接地電阻10。3.1.2第二類防雷建筑物的防雷電感應措施第二類防雷鋼結構建筑物的根據(jù)使用性質和功能可采取如下措施：建筑物內(nèi)的設備、管道和本身鋼結構屋架及屋面, 應就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設備的保護接地裝置上, 不另設接地裝置。為防止電磁感應產(chǎn)生火花, 平行敷設的長金屬物如管道、電纜外皮等, 其相互間凈距小于100mm時應每隔20mm-30mm用金屬線跨接。凈距小于100mm的交叉處及管道連接處（如彎頭、

9、閥門、法蘭盤等）, 應用金屬線跨接, 但長金屬物連接處可不跨接。建筑物內(nèi)防雷電感應的接地干線與接地裝置的連接不應少于兩處。3.2防雷電波的侵入雷電波侵入是指由于雷電對架空線路或金屬管道的作用, 使沖擊過電壓波沿著這些管線侵入建筑物內(nèi), 從而危及人身安全和損壞設備。這種雷害現(xiàn)象占雷害的絕大部分, 凡是有防雷要求的建筑物均應考慮, 鋼結構建筑物也不例外。下面就鋼結構建筑物對防雷電波的侵入加以介紹：低壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設, 在入戶端應將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應的接地裝置上。當無法全線埋地敷設時, 在入戶端應采用一段金屬鎧裝電纜引入, 同時要根據(jù)鋼結構建筑物的防雷類別采取相應的埋地長度。架空金屬管道, 在進入鋼結構建筑物處, 應與防雷電感應的接地裝置相連。距離建筑物100米內(nèi)的架空管道, 還應每隔25米接地一次, 第一、二類沖擊電阻20, 第三類沖擊電阻30。4、結束語鋼結構建筑物日益漸增, 而相應的防雷規(guī)范還未出臺, 本文通過多個鋼結