建筑物的防雷措施

1、建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施提要：建筑施工工地的防雷施工15m以下的 建筑物，由于高度不高，雷擊的可能性不大，故不必采取什么防雷措 施建筑物的防雷措施建筑物是否需要進(jìn)行防雷保護(hù)，應(yīng)采取哪些防雷措施，要根據(jù)建 筑物的防雷等級(jí)來(lái)確定。對(duì)于一、二類(lèi)民用建筑，應(yīng)有防直擊雷和防 雷電波侵入的措施；對(duì)于第三類(lèi)民用建筑，應(yīng)有防止雷電波沿低壓架 空線路侵入的措施，至于是否需要防止直接雷擊，要根據(jù)建筑物所處 的環(huán)境以及建筑物的高度、規(guī)模來(lái)判斷。一、防直擊雷的措施防直擊雷采取的措施是引導(dǎo)雷云與避雷裝置之間放電， 使雷電流 迅速流散到大地中去，從而保護(hù)建筑物免受雷擊。避雷裝置由接閃器、 引下線和接地裝置三部分組

2、成。（一）接閃器接閃器也叫做受雷裝置，是接受雷電流的金屬導(dǎo)體。接閃器的作 用是使其上空電場(chǎng)局部加強(qiáng)，將附近的雷云放電誘導(dǎo)過(guò)來(lái)，通過(guò)引下 線注入大地，從而使離接閃器一定距離內(nèi)一定高度的建筑物免遭直接 雷擊。接閃器的基本形式有避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)、籠網(wǎng)4種。避雷針的針尖一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅鋼管制成。 上部制成針尖形 狀，鋼管厚度不小于3 mm長(zhǎng)為12 m高度在2 0m以?xún)?nèi)的獨(dú)立避雷針通常用木桿或水泥桿支撐，更高的避雷針則采用鋼鐵構(gòu)架。磚木結(jié)構(gòu)房屋，可將避雷針?lè)笥谏綁敳炕蛭菁股?，用抱箍或?qū)?鎖螺栓固定于梁上，固定部位的長(zhǎng)度約為針高的1 /3。避雷針插在磚 墻內(nèi)的部分約為針高的1 /3 ,插在水泥

3、墻的部分約為針高的1 /41 /5。避雷針的保護(hù)范圍可以用一個(gè)以避雷針為軸的圓錐形來(lái)表示。圖6-7-2為單根避雷針保護(hù)范圍示意圖，如果建筑物正處于這個(gè)空間范 圍內(nèi)，就能夠得到避雷針的保護(hù)。避雷帶是用小截面圓鋼或扁鋼做成的條形長(zhǎng)帶，裝設(shè)在建筑物易遭雷擊部位。根據(jù)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)證明，雷擊建筑物有一定的規(guī)律，最可能 受雷擊的地方是屋脊、屋檐、山墻、煙囪、通風(fēng)管道以及平屋頂?shù)倪?緣等。在建筑物最可能遭受雷擊的地方裝設(shè)避雷帶，可對(duì)建筑物進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。為了使對(duì)不易遭受雷擊的部位也有一定的保護(hù)作用，避雷帶一般高出屋面0.2m,而兩根平行的避雷帶之間的距離要控制在1 0 m以?xún)?nèi)。避雷帶一般用8 mnmt鋅圓鋼或截面

4、不小于5 0 mm2勺扁鋼做成，每隔1 m用支架固定在墻上或現(xiàn)澆的混凝土支座上，如圖 6-7-3所示。避雷網(wǎng)相當(dāng)于縱橫交錯(cuò)的避雷帶疊加在一起，它的原理與避雷帶相同，其材料采用截面不小于5 0 mm2勺圓鋼或扁鋼，交叉點(diǎn)需要進(jìn) 行焊接。避雷網(wǎng)宜采用暗裝，其距面層的厚度一般不大于2 0cmI有時(shí)也可利用建筑物的鋼筋混凝土屋面板作為避雷網(wǎng)，鋼筋混凝土板內(nèi)的鋼筋直徑不小于3 mm并須連接良好。當(dāng)屋面裝有金屬旗桿或金屬柱時(shí)，均應(yīng)與避雷帶或避雷網(wǎng)連接起來(lái)避雷網(wǎng)是接近全保護(hù)的一種防雷籠網(wǎng)是籠罩著整個(gè)防雷籠網(wǎng)是籠罩著整個(gè)物的金屬籠，它是利用建筑結(jié)構(gòu)配筋所形成的籠作接閃器，對(duì)于雷電它能起到均壓和屏 蔽作用。接閃

5、時(shí)，籠網(wǎng)上出現(xiàn)高電位，籠內(nèi)空間的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，籠 上各處電位相等，形成一個(gè)等電位體，使籠內(nèi)人身和設(shè)備都被保護(hù)。對(duì)于預(yù)制大板和現(xiàn)澆大板結(jié)構(gòu)的建筑，網(wǎng)格較小，是理想的籠網(wǎng)，而 框架結(jié)構(gòu)建筑，則屬于大格籠網(wǎng)，雖不如預(yù)制大板和現(xiàn)澆大板籠網(wǎng)嚴(yán) 密，但一般民用建筑的柱間距離都在7 . 5 m以?xún)?nèi)，所以也是安全的。 利用建筑物結(jié)構(gòu)配筋形成的籠網(wǎng)來(lái)保護(hù)建筑，既經(jīng)濟(jì)又不損壞建筑物 的美觀。另外，建筑物的金屬屋頂也是接閃器，它好像是網(wǎng)格更密的避雷 網(wǎng)一樣。屋面上的金屬欄桿，也相當(dāng)于避雷帶，都可以加以利用。（二）引下線引下線又稱(chēng)引流器，接閃器通過(guò)引下線與接地裝置相連。引下線 的作用是將接閃器“接”來(lái)的雷電流引入大地

6、，它應(yīng)能保證雷電流通 過(guò)而不被熔化。引下線一般采用圓鋼或扁鋼制成，其截面不得小于4 8 mm2在易遭受腐蝕的部位，其截面應(yīng)適當(dāng)加大。為避免腐蝕加快， 最好不要采用膠線作引下線。建筑物的金屬構(gòu)件，如消防梯、煙囪的鐵爬梯等都可作為引下線， 但所有金屬部件之間都應(yīng)連成電氣通路。引下線沿建（構(gòu)）筑物的外墻明敷設(shè)，固定于埋設(shè)在墻里的支持 卡子上。支持卡子的間距為1 . 5 m。為保持建筑物的美觀，引下線也可暗敷設(shè)，但截面應(yīng)加大。引下線不得少于兩根，其間距不大于3 0mi而當(dāng)技術(shù)上處理有困 難的，允許放寬到4 0 mi最好是沿建筑物周邊均勻引下。但對(duì)于周 長(zhǎng)和高度均不超過(guò)4 0 m的建筑物， 可只設(shè)一根引

7、下線。當(dāng)采用兩根 以上引下線時(shí)，為了便于測(cè)量接地電阻以及檢查引下線與接地線的連 接狀況，在距地面1 . 8 m以下處，設(shè)置斷接卡子。引下線應(yīng)躲開(kāi)建筑物的出入口和行人較易接觸的地點(diǎn)，以避開(kāi)接觸電壓的危險(xiǎn)。建筑物寬在1 2 m以下的，引下線可裝在建筑物一側(cè)， 建筑物寬在1 2 m以上時(shí)，應(yīng)裝于建筑物的兩側(cè)。在易受機(jī)械損傷的地方，地面上1 .7m至地面下0 . 3 m的一段, 可用竹管、木梢等加以保護(hù)。在高層建筑中，利用建筑物鋼筋混凝土屋面板、梁、柱、基礎(chǔ)內(nèi) 的鋼筋作為防雷引下線，是我國(guó)常用的方法。（三）接地裝置接地裝置是埋在地下的接地導(dǎo)體 （即水平連接線）和垂直打入地 內(nèi)的接地體的總稱(chēng)。其作用是把

8、雷電流疏散到大地中去。 接地裝置如 圖6-7-4所示。圖6-7-4接地裝置圖接地體的接地電阻要小（一般不超過(guò)1 0Q）,這樣才能迅速地疏散雷電流。一般情況下，接地體均應(yīng)使用鍍鋅鋼材，使其延長(zhǎng)使用年限，但 當(dāng)接地體埋設(shè)在可能有化學(xué)腐蝕性的土壤中時(shí)， 應(yīng)適當(dāng)加大接地體和 連接點(diǎn)的截面，并加厚鍍鋅層。各焊接點(diǎn)必須刷漳丹油或?yàn)r青油，以 加強(qiáng)防腐。圖6-7-5避雷器與連接在安裝接地體時(shí)，首先從地面挖下0. 8 m左右，然后把接地體垂直打入地下，頂端與接地線焊接在一起。為滿(mǎn)足接地電阻的要求，垂直埋設(shè)的接地體常不只1根，用水平 埋設(shè)的扁鋼將它們連接起來(lái)，所采用扁鋼的截面不小于1 00mm2扁 鋼厚度不小于4

9、 mm為了減小相鄰接地體間的屏蔽效應(yīng)，垂直接地體間的距離一般為 5 m,當(dāng)受地方限制時(shí)，可適當(dāng)減小。接地體不應(yīng)該在回填垃圾、灰渣等地帶埋設(shè)，還應(yīng)遠(yuǎn)離由于高溫 影響使土壤電阻率升高的地方。接地體埋設(shè)后，應(yīng)將回填土分層夯實(shí)。當(dāng)有雷電流通過(guò)接地裝置向大地流散時(shí)， 在接地裝置附近的地面 上，將形成較高的跨步電壓，危及行人安全，因此接地體應(yīng)埋設(shè)在行 人較少的地方，要求接地裝置距建筑物或構(gòu)筑物出入口及人行道不應(yīng) 小于3 mi當(dāng)受地方限制而小于3 m時(shí)，應(yīng)采取降低跨步電壓的措施， 如在接地裝置上面敷設(shè)5 0-8 0 mm厚的瀝青層，其寬度超過(guò)接地 裝置2 ml除了上述人工接地體外，還可利用建筑物內(nèi)外地下管道

10、或鋼筋混 凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作自然接地體，但須具有一定的長(zhǎng)度，并滿(mǎn)建筑物的防雷措施提要：建筑施工工地的防雷施工15m以 下的建筑物，由于高度不高，雷擊的可能性不大，故不必采取什么防雷措施足接地電阻的要求。二、防雷電感應(yīng)的措施為防止雷電感應(yīng)產(chǎn)生火花，建筑物內(nèi)部的設(shè)備、管道、構(gòu)架、鋼 窗等金屬物，均應(yīng)通過(guò)接地裝置與大地作可靠的連接， 以便將雷云放 電后在建筑上殘留的電荷迅速引入大地， 避免雷害。對(duì)平行敷設(shè)的金 屬管道、構(gòu)架和電纜外皮等，當(dāng)距離較近，應(yīng)按規(guī)范要求，每隔一段 距離用金屬線跨接起來(lái)。三、防雷電波侵入的措施為防雷電波侵入建筑物，可利用避雷器或保護(hù)間隙將雷電流在室 外引入大地。如圖6-7-6所

11、示，避雷器裝設(shè)在被保護(hù)物的引入端。其 上端接入線路，下端接地。正常時(shí)，避雷器的間隙保持絕緣狀態(tài)，不 影響系統(tǒng)正常運(yùn)行；雷擊時(shí)，有高壓沖擊波沿線路襲來(lái)，避雷器擊穿 而接地，從而強(qiáng)行截?cái)鄾_擊波。雷電流通過(guò)以后，避雷器間隙又恢復(fù) 絕緣狀態(tài)，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。圖6-7-6年示的保護(hù)間隙，是一種簡(jiǎn)單的防雷保護(hù)設(shè)備，由于制 成角型，所以也稱(chēng)羊角間隙，它主要由鍍鋅圓鋼制成的主間隙和輔助 間隙組成。保護(hù)間隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，但保護(hù)性能差， 滅弧能力小，容易引起線路開(kāi)關(guān)跳閘或熔斷器熔斷，造成停電。所以 對(duì)于裝有保護(hù)間隙的線路上，一般要求裝設(shè)有自動(dòng)重合閘裝置或自重 合熔斷器與其配合，以提高供電可靠性。圖

12、6-7-6保護(hù)間隙常用的閥型避雷器，其基本元件是由多個(gè)火花間隙串聯(lián)后再與一 個(gè)非線性電阻串聯(lián)起來(lái)，裝在密封的瓷管中。一般非線性電阻用金鋼 砂和結(jié)合劑燒結(jié)而成，如圖6-7-7所示。圖6-7-7閥型避雷器正常情況下，閥片電阻很大，而在過(guò)電壓時(shí)，閥片電阻自動(dòng)變得 很小，則在過(guò)電壓作用下，火花間隙被擊穿，過(guò)電流被引入大地，過(guò) 電壓消失后，閥片又呈現(xiàn)很大電阻，火花間隙恢復(fù)絕緣。為防止雷電波沿低壓架空線侵入，在入戶(hù)處或接戶(hù)桿上應(yīng)將絕緣 子的鐵腳接到接地裝置上。此外，還要防止雷電流流經(jīng)引下線產(chǎn)生的高電位對(duì)附件金屬物體 的雷電反擊。當(dāng)防雷裝置接受雷擊時(shí)，雷電流沿著接閃器、引下線和 接地體流入大地，并且在它們上

13、面產(chǎn)生很高的電位。 如果防雷裝置與 建筑物內(nèi)外電氣設(shè)備、電線或其他金屬管線的絕緣距離不夠， 它們之 間就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，這種情況稱(chēng)之為“反擊”。反擊的發(fā)生，可引 起電氣設(shè)備絕緣被破壞，金屬管道被燒穿，甚至引起火災(zāi)、爆炸及人 身事故。防止反擊的措施有兩種。一種是將建筑物的金屬物體（含鋼筋） 與防雷裝置的接閃器、引下線分隔開(kāi)，并且保持一定的距離。另一種 是，當(dāng)防雷裝置不易與建筑物內(nèi)的鋼筋、金屬管道分隔開(kāi)時(shí)，則將建 筑物內(nèi)的金屬管道系統(tǒng)，在其主干管道外與靠近的防雷裝置相連接， 有條件時(shí)，宜將建筑物每層的鋼筋與所有的防雷引下線連接。四、建筑施工工地的防雷施工1 5 m以下的建筑物，由于高度不高，雷擊的

14、可能性不大， 故不必采取什么防雷措施。至于工地的臨時(shí)設(shè)施如倉(cāng)庫(kù)、辦公室和宿 舍等，一般不會(huì)太高，雖可不采取防雷措施，但要設(shè)滅火設(shè)施，以防 雷擊或球形雷引起的火災(zāi)。1 5 m以上的施工建筑和臨時(shí)設(shè)施， 由于 雷擊的可能性較大，必須采取防雷措施。由于高層建筑物施工工地四 周的起重機(jī)，腳手架等突出很高，木材堆積很多，萬(wàn)一遭受雷擊，不 但對(duì)施工人員的生命有危險(xiǎn)，而且很易引起火災(zāi)，造成事故，因此必 須引起各方面有關(guān)人員的注意和掌握防雷知識(shí)。高層樓房施工期間， 應(yīng)該采取如下的防雷措施：1 .對(duì)于施工的高層建筑，在施工時(shí)首先應(yīng)做好全部永久性的接 地裝置，隨時(shí)將混凝土的主筋與接地裝置連接起來(lái)， 利用它作接閃器

15、 及引下線，以對(duì)施工的建筑物本身進(jìn)行保護(hù)。對(duì)各層地面的配筋，應(yīng) 隨時(shí)使其成為一個(gè)等電位面并與混凝土主筋接通。2 .沿建筑物的四角和四邊豎起的杉槁腳手架或金屬腳手架上， 應(yīng)做數(shù)根避雷針，并直接接到接地裝置上，使其保護(hù)到全部施工面積。 其保護(hù)角可按6 0度計(jì)算。針長(zhǎng)最少應(yīng)高出杉槁3 0 cm,以免接閃時(shí) 燃燒木材。在雷雨季施工時(shí)，應(yīng)隨杉槁的接高，及時(shí)加高避雷針。3 .施工用的起重機(jī)的最上端必須裝設(shè)避雷針，并將起重機(jī)下部 的鋼架連接于接地裝置上。接地裝置應(yīng)盡可能利用永久性接地系統(tǒng)。 如系水平移動(dòng)的起重機(jī)，具四個(gè)輪軸足以起到壓力接點(diǎn)的作用， 須將 其兩條滑行用鋼軌接到接地裝置上。4 .應(yīng)隨時(shí)使施工現(xiàn)場(chǎng)正在綁扎鋼筋的各層地面，構(gòu)成一個(gè)等電 位面，以避免遭受雷擊時(shí)的