住宅建筑物防雷等級的分類

1、住宅建筑物防雷等級的分類轉(zhuǎn)帖 在當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大量增加，隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速提高，人們對建筑功能要求越來越高，建筑智能化使電氣設(shè)備本身技術(shù)含量和種類的上升，均導(dǎo)致電氣設(shè)備在建筑投資中所占比重越來越大，合理設(shè)計(jì)電氣的各個(gè)系統(tǒng)和運(yùn)用先進(jìn)的電氣設(shè)備對滿足建筑功能要求和節(jié)約基建投資是極為重要的。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，建筑物的情況千變?nèi)f化，功能多種多樣，特別是當(dāng)建筑物的面積較大用途復(fù)雜時(shí)，電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響到電氣設(shè)備成本的高低。在配電系統(tǒng)中根據(jù)建筑物的不同形式應(yīng)當(dāng)采用不同的配電系統(tǒng)。國標(biāo)GB5005295 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中第6.0.5條中規(guī)定“在高層建筑

2、物內(nèi)，當(dāng)向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，宜采用分區(qū)樹干式配電；但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷，應(yīng)從低壓配電室以放射式配電。”；在民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ/T1692 中第8.2.3 高層建筑低壓配電中第二條規(guī)定“對于容量較大的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷宜從配電室以放射式配電”，兩者相比國標(biāo)比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，應(yīng)按國標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通常我們在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中很難有效分清較大容量的概念，5.5KW、 7.5KW對于 500KVA的變壓器可以說是較大容量，但對于1600KVA容量以上的變壓器就是一個(gè)較小容量，而這個(gè)容量等級的區(qū)分直接影響配電成本的高低。前一段時(shí)間筆者在設(shè)計(jì)“山東出

3、版總社編輯業(yè)務(wù)樓”時(shí)，空調(diào)專業(yè)提給電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)資料中，地下車庫排煙風(fēng)機(jī)的容量大部分為 4KW、5.5KW 且排煙風(fēng)機(jī)機(jī)房位置較分散，而設(shè)計(jì)中采用的是 2 臺1600KVA的變壓器，若全部采用由低壓變配電室放射式供電，末端互投，這樣的結(jié)果會造成低壓出線回路大增，從而導(dǎo)致低壓柜數(shù)量的增加，更有可能會使變配電室的面積加大，同時(shí)，因?yàn)樽儔浩魅萘枯^大，為滿足短路容量的要求，必然要選擇高短路容量開關(guān)，相應(yīng)的饋出電纜亦增加，這些都大大提高了設(shè)備成本和建筑成本，當(dāng)然它的優(yōu)點(diǎn)是簡單可靠，完全滿足規(guī)范。能不能采用其它的配電系統(tǒng)既可以降低成本，又能滿足規(guī)范的要求呢？我們分三

4、種配電方式來分析如下： A.將相近的三到四個(gè)排煙風(fēng)機(jī)房中的動(dòng)力控制箱鏈?zhǔn)脚潆?，由變配電室出兩個(gè)饋電回路，這種方式的結(jié)果是減少了低壓出線回路，降低成本，但配電系統(tǒng)斷點(diǎn)的增加使整個(gè)系統(tǒng)可靠性下降，同時(shí)國標(biāo)GB5005295 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中第6.0.4條中規(guī)定“ 當(dāng)部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近。 容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆?。但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不宜超過5臺，其總?cè)萘坎灰顺^10KW?！?，而實(shí)際情況中排煙風(fēng)機(jī)并非次要用電設(shè)備，并且三到四個(gè)排煙風(fēng)機(jī)機(jī)房中動(dòng)力控制箱的設(shè)備容量之和大于10KW，因此不能采用此種設(shè)計(jì)方式。而在工程設(shè)計(jì)中，這種

5、情況經(jīng)常發(fā)生，特別是在事故照明配電、正壓風(fēng)機(jī)配電及污水泵配電中，因此方式不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，故不能采用。配電方式見圖一。B.將相近的三到四個(gè)排煙風(fēng)機(jī)房中的動(dòng)力控制箱T接式配電，由變配電室引出兩個(gè)饋電回路至排煙風(fēng)機(jī)房，分別通過T接箱引至動(dòng)力控制箱，并在動(dòng)力箱互投后給排煙風(fēng)機(jī)配電，這種方式的結(jié)果是減少了低壓出線回路，降低成本，并且配電系統(tǒng)的斷點(diǎn)要比鏈?zhǔn)脚潆娚?，因此系統(tǒng)可靠性提高；同時(shí)國標(biāo)GB5005495低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范中第4.2.4條中規(guī)定“在線芯截面減小處、分支處或?qū)w類型、敷設(shè)方式或環(huán)境條件改變后載流量減小處的線路，當(dāng)越級切斷電路不引起故障線路以外的一、二級負(fù)荷的供電中斷，且符合下列情況之一時(shí)，

6、可不裝設(shè)短路保護(hù)”，根據(jù)此規(guī)定這種配電方式是不是就不能采用呢？回答是否定的，因?yàn)榧俣ó?dāng)一個(gè)支路發(fā)生短路故障時(shí)，由于沒有分支斷路器保護(hù)，造成低壓配電柜饋電開關(guān)跳閘，但是這并不會造成故障線路以外的其它排煙風(fēng)機(jī)的中斷供電，這是因?yàn)橛辛硪宦返蛪弘娫磦溆?，而且在國?biāo)GB5005295 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中第3.03條中規(guī)定“供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷外，不應(yīng)按一個(gè)電源系統(tǒng)檢修或故障的同時(shí)另一個(gè)電源又發(fā)生故障進(jìn)行設(shè)計(jì)?！?，因此這種配電方式是符合規(guī)范規(guī)定的。配電方式見圖二。 C. 由變配電室不同變壓器的兩段母線上分別引出一路較大的出線回路，引至在所有排煙風(fēng)機(jī)機(jī)房

7、中位置較居中的風(fēng)機(jī)房中，并在此機(jī)房中設(shè)置兩臺動(dòng)力配電柜，由此兩臺動(dòng)力配電柜給各排煙風(fēng)機(jī)動(dòng)力控制箱放射式配電，并在動(dòng)力控制箱內(nèi)互投后，給排煙風(fēng)機(jī)供電。此種配電方式可以減少低壓配電柜的出線回路數(shù)，降低低壓斷路器和饋出電纜的數(shù)量，從而降低了成本。而缺點(diǎn)是增加了一級配電級數(shù)，較由變配電室直接放射式配電的供電可靠性低，那么此供電方式是否可行呢？在實(shí)際情況中電纜本身的故障率極低，而低壓配電柜中的饋電開關(guān)與排煙機(jī)房動(dòng)力配電柜進(jìn)線開關(guān)為同一等級開關(guān)，同時(shí)故障率亦極低，可以滿足排煙風(fēng)機(jī)的供電要求，并且此種配電方式是合規(guī)范規(guī)定的。配電方式見圖三。上述以排煙風(fēng)機(jī)的配電系統(tǒng)為例，探討了三種配電方式，其中的第二摘要根據(jù)

8、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)的要求，討論有關(guān)住宅建筑物防雷等級的分類及有關(guān)計(jì)算。關(guān)鍵詞國標(biāo)部標(biāo)防雷分類計(jì)算一、國家有關(guān)規(guī)范對住宅建筑物防雷的分類國家標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057942000年版以下簡稱國標(biāo)對有關(guān)住宅建筑防雷分類如下：第2.0.3條遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃分為第二類防雷建筑物：八.預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/a的部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。九.預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。 第2.0.4條遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃分為第三類防雷建筑物：二、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省級辦公建筑

9、物及其它重要或人員密集的公共建筑物。三、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。以上條文均已載入工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文房屋建筑部分，必須嚴(yán)格執(zhí)行。二、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)范對住宅建筑物防雷的分類建設(shè)部推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ/T1692以下簡稱部標(biāo)對有關(guān)住宅建筑防雷分類如下：12.2.1一級防雷的建筑物12.2.1.3高度超過100m的建筑物。12.2.2二級防雷的建筑物12.2.2.319層及以上的住宅建筑和高度超過50m的其他民用建筑物。12.2.3三級防雷的建筑物12.2.3.1當(dāng)年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于0.05時(shí)見附錄D.2，

10、或通過調(diào)查確認(rèn)需要防雷的建筑物。12.2.3.2建筑群中最高或位于建筑群邊緣高度超過20m的建筑物。12.2.3.4歷史上雷害事故嚴(yán)重地區(qū)或雷害事故較多地區(qū)的較重要建筑物。12.2.4在確定建筑物防雷分級時(shí)，除按上述規(guī)定外，在雷電活動(dòng)頻繁地區(qū)或強(qiáng)雷區(qū)可適當(dāng)提高建筑物的防雷等級。三、住宅建筑物防雷的分類方法通過以上有關(guān)規(guī)范的介紹，我們可以看出，國標(biāo)與部標(biāo)對住宅建筑物的防雷等級的劃分是不同的，國標(biāo)是按建筑物的重要性、使用性質(zhì)、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)等，來確定建筑物的防雷等級。住宅不存在第一類防雷建筑物，一般可分為第二類防雷和第三類防雷建筑物。部標(biāo)主要是按建筑物的重要性、使用性質(zhì)、建筑物的高度等，來確定建筑物

11、的防雷等級。但在三級防雷的建筑物中，如12.2.3.1條，需按預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，通過計(jì)算確定建筑物的防雷等級。住宅一般可分為一級防雷、二級防雷和三級防雷建筑物。國標(biāo)的第二類防雷和部標(biāo)的一級防雷措施相當(dāng)。國標(biāo)的第三類防雷和部標(biāo)的二級和三級防雷措施相當(dāng)。由于國標(biāo)有關(guān)住宅建筑防雷分類條文已載入工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文房屋建筑部分，必須嚴(yán)格執(zhí)行。部標(biāo)作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也要執(zhí)行。因此，筆者認(rèn)為，我們在設(shè)計(jì)中，必須嚴(yán)格按國標(biāo)確定住宅的防雷等級。如果是100m以上的住宅，根據(jù)部標(biāo)12.2.1.3條，不用計(jì)算即可確定為一級第二類 防雷建筑物。100m以下的住宅建筑物，必須按國標(biāo)要求，通過計(jì)算確定住宅的防雷等級是

12、第二類防雷建筑物還是第三類建筑物。例如高49.3m、17層占地面積1440m2的長方形住宅六單元住宅，通過計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N，與國標(biāo)第2.03條的八、九項(xiàng)和第2.0.4條二、三項(xiàng)比較詳“住宅防雷計(jì)算表”序號1，在廣州地區(qū)為第二類防雷建筑物。而同高同層數(shù)占地面積640m2的長方形住宅三單元住宅，通過計(jì)算為第三類防雷建筑物詳“住宅防雷計(jì)算表”序號2。如果按部標(biāo)12.2.3.1條，年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N大于0.05時(shí)，只能將此二棟住宅歸到三級防雷建筑中去。將降底住宅的防雷標(biāo)準(zhǔn)。由此可以看出，不能簡單以住宅高度來判斷住宅建筑物的防雷等級，還應(yīng)以住宅建筑物占地面積和形狀以及住宅所處的地理位置有關(guān)，且應(yīng)按國標(biāo)

13、通過計(jì)算。否則將得出錯(cuò)誤的結(jié)論。四、住宅建筑物防雷的分類計(jì)算在國標(biāo)中，住宅建筑物防雷分類，是通過計(jì)算、按規(guī)范比較建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，來確定住宅建筑物的防雷等級。建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)應(yīng)按下式確定N=kNgAe 1.1式式中N建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)次/a；K校正系數(shù)，在一般情況下取1，在下列情況下取相應(yīng)數(shù)值；位于曠野孤立的建筑物取2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取1.7；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取1.5；Ng建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度次/km2·a；Ae與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積k

14、m2·a雷擊大地的年平均密度應(yīng)按下式確定：Ng=0.024T1.3式中：Td年平均雷暴日，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_、站資料確定d/a。根據(jù)國標(biāo)第89頁，廣州年平均雷暴日Td=87.6d/a建筑物等效面積Ae為其實(shí)際面積向外擴(kuò)大后的面積。其計(jì)算方法當(dāng)建筑物高度H小于100m時(shí)，其每邊的放大后寬度和等效面積應(yīng)按下列公式計(jì)算確定：D= H200HAe=LW2LW· H200HH（200H）·106式中D建筑物每邊的擴(kuò)大寬度m；L、W、H分別為建筑物的長、寬、高m。下表是通過計(jì)算相同高度不同占地面積住宅建筑物和相同占地面積不同高度住宅建筑物的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N，來

15、看對防雷等級劃分的影響。從表中我們可以看出：在廣州地區(qū)，當(dāng)建筑物處在相同的位置，K取相同數(shù)值，高度也相同時(shí)高度小于100m如表中序號1、2項(xiàng)，住宅建筑物的防雷等級與建筑物的等效面積Ae有關(guān)，此時(shí)實(shí)際平面積等效面積大的住宅建筑物，根據(jù)公式1.1式計(jì)算，年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)就多；根據(jù)國標(biāo)第2.03條的八、九項(xiàng)和第2.0.4條第二、三項(xiàng)，防雷等級就高如表中序號1項(xiàng)，二類防雷，或必須防雷如表中序號2項(xiàng)，三類防雷。當(dāng)建筑物處在相同的位置，K取相同數(shù)值，住宅建筑物的實(shí)際平面積等效面積Ae相同時(shí)，防雷等級與建筑物高度有關(guān)，住宅建筑物高H大時(shí)，根據(jù)公式1.1式計(jì)算，年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)就多；根據(jù)國標(biāo)第2.03條的八、九項(xiàng)

16、和第2.0.4條二、三項(xiàng)，防雷等級就高如表中序號3項(xiàng)，二類防雷，或必須防雷如表中序號4項(xiàng)，三類防雷。表中序號5、6、7、8項(xiàng)也是當(dāng)建筑物處在相同的位置，K取相同數(shù)值，住宅建筑物的實(shí)際平面積等效面積Ae相同時(shí)S=560m2，防雷等級隨建筑物高度不同而分別為二類防雷H=65m、三類防雷H=60m、H=7m、不需防雷H=4.5m住宅建筑物。當(dāng)住宅建筑物處在不同的地點(diǎn)時(shí)，如位于曠野孤立處；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物；和結(jié)構(gòu)形式不同時(shí)，如金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物等。由于校正系數(shù)k取值不同，計(jì)算出來的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N也不一樣如表中序號9、10、11、12項(xiàng)，必須通過計(jì)算與國標(biāo)第2.0.3的八、九項(xiàng)和第2.0.4條二、三項(xiàng)比較后，確定住宅建筑物的防雷等級。五、住宅建筑物防雷分類通過以上討論，我們認(rèn)為，住宅建筑物防雷等級的確定，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)判斷、或僅僅只按建筑物高度和層數(shù)來定、或僅僅只按建筑物實(shí)際平面積