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【摘要】根据新野县2000-2014年建筑物防雷设计图纸的审核资料，进行统计分析归纳，得出在建筑物防雷图纸设计中存在的几种问题：防雷图纸设计不够全面；设计者对感应雷的设计防护不够；防雷设计的防护级别不够，层次不清等，并提出了合理的建议。
【关键词】防雷设计；存在问题；设计建议
0.引言
雷电主要在积雨云中生成，在云中、云间和云地间产生放电现象。积雨云一般都较厚，厚度可达20KM以上，积雨云中有很强的对流，对流气流夹杂着冰晶、水滴不断的破碎合并及在地球磁场的共同作用下，便产生了电荷。一般积雨云的上部为正电荷，下部为负电荷，当正负电荷间的电位差到一定程度便会产生放电，这就是雷电。雷电会给人们造成危害，随着高楼越来越密集，电器和精密仪器使用越来越多，雷电造成的危害越来越大，因此防雷设计在建筑物图纸设计中越来越重要。防雷图纸审核，在新野县已开展五年有余，从图纸设计上看，绝大多数新建建筑物的防雷设计越来越规范，基本做到了防雷设施安装与建筑工程同步,但还存在着一些设计不当的问题。建筑物的防雷设计,除了严格执行防雷标准外,还应考虑到建筑物周围的实际情况来进行综合设计。
1.依据
依据《民用建筑电气设计规范》、《低压配电设计规范》、《建筑物防雷设计规范》、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、《建筑物防雷》和《雷电电磁脉冲防护》对建筑物图纸的防雷部分进行探讨。
2.建筑物图纸防雷设计部分存在的问题分析
2.1设计不够全面
部分设计者对防雷知识的了解掌握不够全面，误以为高的建筑物才会遭到雷击，故对建筑物较低的部分没有进行必要的防雷设计。其实由于受地质、地理环境及雷击规律的影响，较低建筑物仍然可能受到感应雷甚至直接雷的危害。
2.2没能利用建筑物自身的钢筋结构进行设计
设计者单纯的用避雷带和针及另设引下线来保护,忽视了利用建筑物自身的钢筋结构作为引下线和“法拉第笼”来防护雷电，造成了浪费。
2.3引下线根数及密度设计不够
设计者误以为只要有引下线就可以将雷电流导入地下，忽视了引下线的数量、间距及安装的位置。殊不知引下线的数量不够，间距不够，安装位置不对，雷电流在瞬间泄流不及，仍然可以产生很强的雷电磁场而造成危害。
2.4人工接地体与建筑基础接地体设计的间距不够
利用建筑物自身的钢筋结构做接地体时，人工接地体与建筑基础接地体的间距如果达不到要求，加上没有进行等电位连接，建筑物基础接地体的雷电高压对人工接地体会造成反击，从而对建筑物内部的弱电系统造成危害。
2.5感应雷防护设计不够
设计者只注重对直击雷的防护设计,对建筑物内部设备感应雷的屏蔽防护不够。有的设计者仅对电源线和金属管道作了防感应雷的防护设计,而对电话线路、网线和接至设备的电源线没有作防感应雷设计。
3.潜在危害分析
3.1直击雷的危害
防雷设计中存在的缺陷，特别是没有做防雷设计的低层建筑，更容易遭直击雷的危害。直击雷电可产生几万伏甚至几十万伏的电压，电流峰值在瞬间可高达数百千安,即使时间很短,任然可击坏建筑和电器设备。
3.2感应雷的危害
感应雷产生的电流也不容小觑，雷电会产生强大的交变电磁场，当雷电消失时，如果来不及疏散，便产生很高的电压，从而造成危害。感应雷主要破坏的是建筑物内的弱电设备，它产生的路径多,范围广，难于预防。从防雷设计缺陷方面分析，感应雷发生危害主要有架空线路（输电线路、电话线、网线、闭路线等）产生的雷电涌，其电压可达到几十到几百千伏，雷电涌沿着线路侵入到建筑物内部的电气设备，造成电器设备的损坏甚至烧毁。
3.3雷电流的热效应危害
没有防雷装置或设计有缺陷的建筑物，雷电流一旦通过建筑物和建筑物内的设备时，会瞬间产生很大的热效应，建筑物和设备在瞬间来不及散热，而迅速膨胀产生强大的破坏力。雷电放电产生的温度可高达几万摄氏度，能烧穿很厚的钢板。
3.4接地体的反击危害
当建筑物基础接地体与人工接地体间的距离达不到要求时，又没有把引下线与均压环及预留接地端子进行等电位相接，会造成建筑物基础接地体的高电位反击到人工接地体上,因连接人工接地体的引下线很长，电流流经引下线时会产生很大的感應电压，高电位从人工接地体端引入到建筑物内部的电器设备，造成设备的损坏。
4.防雷图纸设计目的及建议
4.1防雷图纸设计的目的
首先要了解清楚建筑物的整体结构和用途（如教学楼、办公楼、医院、加油站等）,根据建筑物的地理环境、当地雷击的规律、雷电参数及设备允许电压脉冲的参数，确定需要保护的级别，最后再进行防雷图纸的设计。雷击是一个很强大的随机概率性事件, 因此防雷措施对建筑物和设备的防护并不能达到百分之百。因此，在作防雷图纸设计时还要考虑到建筑物所能受的雷击能力，以及建筑与建筑，同一个建筑中的房间与房间、电器与电器，都应采取不同的防雷措施，从而达到整体优化设计的目的。[1]
4.2防雷图纸设计要全面
雷电是随机活动的，可以在云中、云间和云地间产生放电现象。雷击事件可能发生在建筑物顶上，也可能发生在建筑物的侧面上，还有可能顺着架空线路、金属管道侵入建筑物内部，因此雷电对建筑物及建筑物内的设备危害是多途径的，故在作建筑物的防雷图纸设计时要全面考虑，应对直击雷、感应雷和雷电波等不同形式的雷电采用相应不同的防雷措施。
4.3防雷图纸设计要与建筑物的结构有机结合
建筑物的钢结构或钢筋混凝土结构,本身对雷电具有屏蔽作用，故在进行图纸设计时就应把建筑物的钢结构或钢筋混凝土结构与避雷的各要素结合起来设计，利用建筑物的钢筋结构组成协调的防雷设施，既节约了资金，又使防雷系统发挥最优防雷功效。一般来说，在建筑物顶安装避雷网，在建筑物突出部分安装避雷带，加装避雷针；利用建筑的主体钢筋作为引下线，并根据防雷要求适当增加引下线，且把各层楼板钢筋和均压环与引下线相连接。把建筑物各层的梁和板及柱内的主筋与室内电器接地相连接；把建筑物四周的圈式接地体及基础钢筋接地网与引入建筑物的金属管道、电缆相连接。这样做，既节约了建设资金又达到了良好的避雷效果。[2]
4.3防雷图纸设计要分区防护
防雷图纸设计时要根据电器设备的不同敏感度把建筑物划分成几个防雷保护区来确定合适的连接点。根据不同保护区内雷电磁场的分布，来确定对电器设备的具体防护点。把防雷保护区内的所有金属物均进行等电位相连，并做好相应的屏蔽措施；把不同保护区内的电线和线路进行合理布设，并选择合适的避雷器进行保护。这样经过层层保护可以使雷电对建筑物内的设备干扰降到安全范围。[3]
5.结论
根据以上讨论的问题，得出设计者在作建筑物的防雷图纸部分设计时要全面考虑直击雷、感应雷和雷电波等不同形式的雷电，采用相应不同的防雷措施；要把建筑物内部的钢筋结构与避雷的各要素有机结合起来，使防雷系统发挥最大防雷功能；要根据电器设备的不同敏感度，把建筑物划分成不同的防雷保护区来确定合适的连接点，保护区内的所有金属物要均进行等电位相连，进入保护区的线路要合理布设，并加装避雷器。经过全面层层的防护措施，尽可能最大的降低雷电的危害。[科]
【参考文献】
［1］《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六.
［2］《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004.
［3］IEC61024-1（国际电工委员会）.
【关键词】防雷设计；存在问题；设计建议
0.引言
雷电主要在积雨云中生成，在云中、云间和云地间产生放电现象。积雨云一般都较厚，厚度可达20KM以上，积雨云中有很强的对流，对流气流夹杂着冰晶、水滴不断的破碎合并及在地球磁场的共同作用下，便产生了电荷。一般积雨云的上部为正电荷，下部为负电荷，当正负电荷间的电位差到一定程度便会产生放电，这就是雷电。雷电会给人们造成危害，随着高楼越来越密集，电器和精密仪器使用越来越多，雷电造成的危害越来越大，因此防雷设计在建筑物图纸设计中越来越重要。防雷图纸审核，在新野县已开展五年有余，从图纸设计上看，绝大多数新建建筑物的防雷设计越来越规范，基本做到了防雷设施安装与建筑工程同步,但还存在着一些设计不当的问题。建筑物的防雷设计,除了严格执行防雷标准外,还应考虑到建筑物周围的实际情况来进行综合设计。
1.依据
依据《民用建筑电气设计规范》、《低压配电设计规范》、《建筑物防雷设计规范》、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、《建筑物防雷》和《雷电电磁脉冲防护》对建筑物图纸的防雷部分进行探讨。
2.建筑物图纸防雷设计部分存在的问题分析
2.1设计不够全面
部分设计者对防雷知识的了解掌握不够全面，误以为高的建筑物才会遭到雷击，故对建筑物较低的部分没有进行必要的防雷设计。其实由于受地质、地理环境及雷击规律的影响，较低建筑物仍然可能受到感应雷甚至直接雷的危害。
2.2没能利用建筑物自身的钢筋结构进行设计
设计者单纯的用避雷带和针及另设引下线来保护,忽视了利用建筑物自身的钢筋结构作为引下线和“法拉第笼”来防护雷电，造成了浪费。
2.3引下线根数及密度设计不够
设计者误以为只要有引下线就可以将雷电流导入地下，忽视了引下线的数量、间距及安装的位置。殊不知引下线的数量不够，间距不够，安装位置不对，雷电流在瞬间泄流不及，仍然可以产生很强的雷电磁场而造成危害。
2.4人工接地体与建筑基础接地体设计的间距不够
利用建筑物自身的钢筋结构做接地体时，人工接地体与建筑基础接地体的间距如果达不到要求，加上没有进行等电位连接，建筑物基础接地体的雷电高压对人工接地体会造成反击，从而对建筑物内部的弱电系统造成危害。
2.5感应雷防护设计不够
设计者只注重对直击雷的防护设计,对建筑物内部设备感应雷的屏蔽防护不够。有的设计者仅对电源线和金属管道作了防感应雷的防护设计,而对电话线路、网线和接至设备的电源线没有作防感应雷设计。
3.潜在危害分析
3.1直击雷的危害
防雷设计中存在的缺陷，特别是没有做防雷设计的低层建筑，更容易遭直击雷的危害。直击雷电可产生几万伏甚至几十万伏的电压，电流峰值在瞬间可高达数百千安,即使时间很短,任然可击坏建筑和电器设备。
3.2感应雷的危害
感应雷产生的电流也不容小觑，雷电会产生强大的交变电磁场，当雷电消失时，如果来不及疏散，便产生很高的电压，从而造成危害。感应雷主要破坏的是建筑物内的弱电设备，它产生的路径多,范围广，难于预防。从防雷设计缺陷方面分析，感应雷发生危害主要有架空线路（输电线路、电话线、网线、闭路线等）产生的雷电涌，其电压可达到几十到几百千伏，雷电涌沿着线路侵入到建筑物内部的电气设备，造成电器设备的损坏甚至烧毁。
3.3雷电流的热效应危害
没有防雷装置或设计有缺陷的建筑物，雷电流一旦通过建筑物和建筑物内的设备时，会瞬间产生很大的热效应，建筑物和设备在瞬间来不及散热，而迅速膨胀产生强大的破坏力。雷电放电产生的温度可高达几万摄氏度，能烧穿很厚的钢板。
3.4接地体的反击危害
当建筑物基础接地体与人工接地体间的距离达不到要求时，又没有把引下线与均压环及预留接地端子进行等电位相接，会造成建筑物基础接地体的高电位反击到人工接地体上,因连接人工接地体的引下线很长，电流流经引下线时会产生很大的感應电压，高电位从人工接地体端引入到建筑物内部的电器设备，造成设备的损坏。
4.防雷图纸设计目的及建议
4.1防雷图纸设计的目的
首先要了解清楚建筑物的整体结构和用途（如教学楼、办公楼、医院、加油站等）,根据建筑物的地理环境、当地雷击的规律、雷电参数及设备允许电压脉冲的参数，确定需要保护的级别，最后再进行防雷图纸的设计。雷击是一个很强大的随机概率性事件, 因此防雷措施对建筑物和设备的防护并不能达到百分之百。因此，在作防雷图纸设计时还要考虑到建筑物所能受的雷击能力，以及建筑与建筑，同一个建筑中的房间与房间、电器与电器，都应采取不同的防雷措施，从而达到整体优化设计的目的。[1]
4.2防雷图纸设计要全面
雷电是随机活动的，可以在云中、云间和云地间产生放电现象。雷击事件可能发生在建筑物顶上，也可能发生在建筑物的侧面上，还有可能顺着架空线路、金属管道侵入建筑物内部，因此雷电对建筑物及建筑物内的设备危害是多途径的，故在作建筑物的防雷图纸设计时要全面考虑，应对直击雷、感应雷和雷电波等不同形式的雷电采用相应不同的防雷措施。
4.3防雷图纸设计要与建筑物的结构有机结合
建筑物的钢结构或钢筋混凝土结构,本身对雷电具有屏蔽作用，故在进行图纸设计时就应把建筑物的钢结构或钢筋混凝土结构与避雷的各要素结合起来设计，利用建筑物的钢筋结构组成协调的防雷设施，既节约了资金，又使防雷系统发挥最优防雷功效。一般来说，在建筑物顶安装避雷网，在建筑物突出部分安装避雷带，加装避雷针；利用建筑的主体钢筋作为引下线，并根据防雷要求适当增加引下线，且把各层楼板钢筋和均压环与引下线相连接。把建筑物各层的梁和板及柱内的主筋与室内电器接地相连接；把建筑物四周的圈式接地体及基础钢筋接地网与引入建筑物的金属管道、电缆相连接。这样做，既节约了建设资金又达到了良好的避雷效果。[2]
4.3防雷图纸设计要分区防护
防雷图纸设计时要根据电器设备的不同敏感度把建筑物划分成几个防雷保护区来确定合适的连接点。根据不同保护区内雷电磁场的分布，来确定对电器设备的具体防护点。把防雷保护区内的所有金属物均进行等电位相连，并做好相应的屏蔽措施；把不同保护区内的电线和线路进行合理布设，并选择合适的避雷器进行保护。这样经过层层保护可以使雷电对建筑物内的设备干扰降到安全范围。[3]
5.结论
根据以上讨论的问题，得出设计者在作建筑物的防雷图纸部分设计时要全面考虑直击雷、感应雷和雷电波等不同形式的雷电，采用相应不同的防雷措施；要把建筑物内部的钢筋结构与避雷的各要素有机结合起来，使防雷系统发挥最大防雷功能；要根据电器设备的不同敏感度，把建筑物划分成不同的防雷保护区来确定合适的连接点，保护区内的所有金属物要均进行等电位相连，进入保护区的线路要合理布设，并加装避雷器。经过全面层层的防护措施，尽可能最大的降低雷电的危害。[科]
【参考文献】
［1］《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六.
［2］《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004.
［3］IEC61024-1（国际电工委员会）.