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摘要：本文根据作者从事多年的防雷工作经验，对防雷技术，建筑物防雷设计缺陷，建筑物防雷设计思路以及建筑物防雷系统施工提出了几点建议。
关键词：防雷技术，建筑物防雷 ， 建议
Abstract: in this paper, according to the author in the years work experience of lightning protection, the lightning protection technology, building lightningproof design flaws that building lightningproof mentality of designing and building lightningproof system construction were suggested.
Keywords: lightning protection technology, building lightningproof, Suggestions
中图分类号： TU976+.55 文献标识码：A文章编号：
一 综合防雷技术
要使建筑物内部设备不受雷电侵害或使雷击损害降到最低程度的根本办法，就是使建筑物具有一套完善的综合防雷装置。为了实现其对不同雷害的防护目的，必须采用合理的防直击雷装置、带有分流的多引下线系统、适宜的屏蔽和均压措施、良好的接地装置、加装电涌保护器等技术措施。因此，建筑物的防雷装置应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、避雷线、均压环、等电位屏蔽、电涌保护器共九个技术环节。
1.1 接地和引下线
接地就是让已经纳入防雷装置的闪电能量泄放入地，良好的接地装置是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。现代建筑物防直击雷已广泛采用避雷带、避雷网和多引下线系统。实践证明，利用建筑物深埋地下的基础桩、梁、柱等结构钢筋，形成一个网格的接地体装置，作为多引下线和接地装置，具有经济、美观和利于雷电
流散流以及不必维护和寿命长的优点。将建筑物内的桩筋、地梁内的主筋和柱内的主筋焊接起来，并把地梁外圈梁中间（网格)钢筋焊接成一个闭合环路，组成一个完整的接地系统。这种接地系统与大地接触面广，接地电阻低，而且钢筋得到混凝土的保护，受侵蚀作用减少，接地电阻比较稳定，防直击雷是相当有效和安全可靠的。
1.2 屏蔽与均压
现代钢筋水泥的建筑物内有纵横交错的钢筋，有效利用建在屋顶的避雷带、网和四周墙面内的柱钢筋作为引下线，以及梁钢筋相互焊接，把进入建筑物的金属管道及金属构件作良好电气连接，连接中要注意各信息系统间的电磁兼容问题。这样，整座建筑物就形成了一个理想的“法拉第笼”屏蔽网，十分有利于消弱建筑物内部的电磁地。不但能使雷电流有良好的散流途径，均压分流、接地電阻小，而且整座建筑物形成统一的等电位系统，保持均压作用，并可以避免建筑物产生雷电反击的危害。这种设计不仅经济实惠而且符合现代防雷的思路，为电气和电子设备防止雷电磁脉冲(LEMP)破坏提供了基础条件。
1.3 防侧击
在高层的建筑物防雷中，考虑到雷电流的散流途径长、从接闪器到引下线到接地装置的电位梯度大，为了均衡电位，降低电位梯度，气象防雷部门在施工方案中都有一个统一的认识：即在30m以上高度，每隔一层，沿建筑物四周敷设一道避雷带与各根引下线焊接或直接利用外圈梁的钢筋焊接成闭合回路，构成水平避雷带，可有效地防范雷电侧击。
1.4 电源线与信号线的防护
随着信息技术的迅速发展，现代高科技电子设备广泛使用，由于其灵敏度高、耐压低，很容易受到雷电电磁脉冲感应。因此，除建筑物必须在低压侧装设低压电涌保护器及各种楼层设置相应的电涌保护器以及电器汇流排外，还要把电线、电缆穿插金属管埋地并与接地装置相连。各种电涌保护器(SPD)的接地线以最直和最短的距离与电器汇
流排进行电气连接。这样可大大减小设备的损坏，实践证明其安全效果相当显著。
二 现代建筑物防雷设计缺陷和施工错误
2.1 设计依据不准确。目前建筑设计部门对建筑物的电气(包括防管)设计依据主要是《民用建筑毫气设计规范》和建设单位的意见，而气象防雷部门要求对建筑物及设备的防雷设计除依据JGJ/T16—92。
2.2 施工错误。由于设计依据不够准确和不统一，施工单位未能按照国家规范和国家建筑标准设计图纸施工，或因未正确理解设计意图，使得在施工过程中造成一些错误施工。
2.3防雷设计考虑不周全，部分建筑物元防雷设置。有的设计者仅从建筑物的高度考虑，认为较低的建筑物不需要防雷设计，而没有根据气象、地理、环境等自然条，雷击规律，建筑物德用途和面积以及建筑物所在地区的雷电特征等因素考虑建筑物是否需要做防雷设计。
2.4只注重建筑物自身放防设计，对建筑物内部设备的防雷尤其是对信息系统的LEMP防考虑不够全面。对综合性高层建筑物采用针与带的组合来保护建筑物的设施，忽视了用柱内钢筋作为引下线形成“法拉第笼”来防护直击雷和屏蔽LEMP侵入。②对进入建筑物的雷电导体，设计者不仅对电源进线和进出建筑物金属管道未作防感应雷处理，而且对信息线路和接至有关设备的电源线路都没有考虑防感应雷的措施。③设计者利用建筑物柱内钢筋作防雷引下线时，仅注重引下线具有泄放雷电流入地的作用，没有对引下线的数量、间距、安装位置引起足够的重视。设计时忽视了引下线与高层均压环有机结合成屏蔽网可以防止LEMP对建筑物侧面侵入的作用。④设计者利用建筑物的桩与承台作防雷接地体的同时对电源、信息系统等弱电设备又设计了人工接地体，而设计的人工接地体与建筑基础地的间距达不到防雷安全距离的要求，再加上城市的发展，也不允许我们有这样大的空间去做人工接地体，忽视了建筑物遭雷击后基础地的雷电高压对人工地的反击，没有完全理解等电位连接的重要性。
三 现代建筑物防雷设计思路
3．1设计的全面性
建筑物防雷系统由接闪、分流、均压、屏蔽、布线和接地6项要素组成，这些要素自身结构与建筑物的结构有机地组成一个整体，这个整体与外部环境有着多方面的联系。雷电对建筑物及其内部设备的作用是多途径的，有直击雷击，有沿金属管路、各种线路引入的瞬太过电压，还有空中传播的LEMP，因此对建筑物的防雷设计不能片面，应全面系统地对不同形式的雷电采用不同防护措施。
3．2设计的合理性
现代建筑物大量采用钢结构和钢筋混凝土结构，而且体积高大，本身具有较强的耐雷击能力，因此设计时应把防雷诸要素与建筑物的结构有机地结合起来，利用钢筋构成协调的防雷结构，使之发挥出整体的最优防雷功能。主要思路为：
在建筑物屋面采用避雷网，在屋面突出部分或通讯设施上安装避雷针或带。
②利用建筑物的结构钢筋作引下线，并适当增加引下线的数量，对减少各层的反击电压和减少各分支电流的电磁感应都有良好的作用。
③利用各层楼板钢筋或高(多)层建筑物均压环与作引下线的主筋连接，有利于均压的形成，有效降低室内反击电压和有利于对空中电磁场的屏蔽。
④从各层梁、板、柱内主筋焊出接头，便于与室内设备接地母线连接。
⑤利用四周圈式接地体和基础钢筋接地网，便于与引入建筑物的各种金属管道、电缆屏蔽层连接。
⑥为避免流经建筑物外墙柱内钢筋的雷电流产生的电磁感应，设计时应将信息系统及各种电气线路应放置或敷设在建筑物内的中心部位，把防雷系统诸多要素与建筑物结构有机结合，不但可以降低建设投资，还能获得最佳的防雷效果。
四 现代建筑物防雷系统的施工建议
除按图纸设计、国家规范及国家建筑标准设计图施工外，施工中还应注意以下几点：
4.1基础防雷图的施工事项
在利用桩、承台、地梁、引下线形成良好的基础接地时，它们之间的焊接较复杂，施工单位应对防雷用的钢筋用油漆表明。引下线与引下线之间的连接最好用地粱(或地板筋)连接，尽量不用扁铁连接。进入建筑物的主配电箱的接地也应与防雷地接到一起(防止雷电反击)。搭接焊指数要求为单面焊6d，双面焊12d，焊接角度<90°。
4．2 立面防雷图的施工事项
均压环主要是用于高层建筑物的防雷，它的施工要求是在某个楼层(十层以上，包括十层)平面内形成等电位，即建筑物遭受雷击后在这个平面内的任一点的瞬太过电压都是相等的。但要注意在有窗户的地方做等电位连接(预留接地端子)，它们的连接最好是用镙丝，这样做的目的主要是防侧击雷。
4.3天面防雷图的施工事项
天面防雷主要包括天面网格、避雷针、带(建筑物的接闪部分)，只有将天面网格、避雷针、带与引下线良号的连接起来，才能保证建筑遭雷击后造成的损失降到最低。30多年的运行经验证明，充分利用建筑物结构钢筋设计成“法拉第笼”式防雷网是目前国内外公认的经济可靠得防雷方式。
结语：总之，建筑物防雷是一项系统工程，防雷装置也不是一劳永逸的，要结合实际因地制宜，灵活应用，采取具体措施，重视各个环节的质量，构成一个完整的综合防护体系，才能收到预期的效果，最终使建筑物的防雷装置真正发挥出保护建筑物内人和设备安全的作用。防雷是一门新的综合科学，工程技术人员必须在实践中不断总结并积累经验，同时要注意学习国内外防雷的最新理论技术，并用以指导实际工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：防雷技术，建筑物防雷 ， 建议
Abstract: in this paper, according to the author in the years work experience of lightning protection, the lightning protection technology, building lightningproof design flaws that building lightningproof mentality of designing and building lightningproof system construction were suggested.
Keywords: lightning protection technology, building lightningproof, Suggestions
中图分类号： TU976+.55 文献标识码：A文章编号：
一 综合防雷技术
要使建筑物内部设备不受雷电侵害或使雷击损害降到最低程度的根本办法，就是使建筑物具有一套完善的综合防雷装置。为了实现其对不同雷害的防护目的，必须采用合理的防直击雷装置、带有分流的多引下线系统、适宜的屏蔽和均压措施、良好的接地装置、加装电涌保护器等技术措施。因此，建筑物的防雷装置应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、避雷线、均压环、等电位屏蔽、电涌保护器共九个技术环节。
1.1 接地和引下线
接地就是让已经纳入防雷装置的闪电能量泄放入地，良好的接地装置是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。现代建筑物防直击雷已广泛采用避雷带、避雷网和多引下线系统。实践证明，利用建筑物深埋地下的基础桩、梁、柱等结构钢筋，形成一个网格的接地体装置，作为多引下线和接地装置，具有经济、美观和利于雷电
流散流以及不必维护和寿命长的优点。将建筑物内的桩筋、地梁内的主筋和柱内的主筋焊接起来，并把地梁外圈梁中间（网格)钢筋焊接成一个闭合环路，组成一个完整的接地系统。这种接地系统与大地接触面广，接地电阻低，而且钢筋得到混凝土的保护，受侵蚀作用减少，接地电阻比较稳定，防直击雷是相当有效和安全可靠的。
1.2 屏蔽与均压
现代钢筋水泥的建筑物内有纵横交错的钢筋，有效利用建在屋顶的避雷带、网和四周墙面内的柱钢筋作为引下线，以及梁钢筋相互焊接，把进入建筑物的金属管道及金属构件作良好电气连接，连接中要注意各信息系统间的电磁兼容问题。这样，整座建筑物就形成了一个理想的“法拉第笼”屏蔽网，十分有利于消弱建筑物内部的电磁地。不但能使雷电流有良好的散流途径，均压分流、接地電阻小，而且整座建筑物形成统一的等电位系统，保持均压作用，并可以避免建筑物产生雷电反击的危害。这种设计不仅经济实惠而且符合现代防雷的思路，为电气和电子设备防止雷电磁脉冲(LEMP)破坏提供了基础条件。
1.3 防侧击
在高层的建筑物防雷中，考虑到雷电流的散流途径长、从接闪器到引下线到接地装置的电位梯度大，为了均衡电位，降低电位梯度，气象防雷部门在施工方案中都有一个统一的认识：即在30m以上高度，每隔一层，沿建筑物四周敷设一道避雷带与各根引下线焊接或直接利用外圈梁的钢筋焊接成闭合回路，构成水平避雷带，可有效地防范雷电侧击。
1.4 电源线与信号线的防护
随着信息技术的迅速发展，现代高科技电子设备广泛使用，由于其灵敏度高、耐压低，很容易受到雷电电磁脉冲感应。因此，除建筑物必须在低压侧装设低压电涌保护器及各种楼层设置相应的电涌保护器以及电器汇流排外，还要把电线、电缆穿插金属管埋地并与接地装置相连。各种电涌保护器(SPD)的接地线以最直和最短的距离与电器汇
流排进行电气连接。这样可大大减小设备的损坏，实践证明其安全效果相当显著。
二 现代建筑物防雷设计缺陷和施工错误
2.1 设计依据不准确。目前建筑设计部门对建筑物的电气(包括防管)设计依据主要是《民用建筑毫气设计规范》和建设单位的意见，而气象防雷部门要求对建筑物及设备的防雷设计除依据JGJ/T16—92。
2.2 施工错误。由于设计依据不够准确和不统一，施工单位未能按照国家规范和国家建筑标准设计图纸施工，或因未正确理解设计意图，使得在施工过程中造成一些错误施工。
2.3防雷设计考虑不周全，部分建筑物元防雷设置。有的设计者仅从建筑物的高度考虑，认为较低的建筑物不需要防雷设计，而没有根据气象、地理、环境等自然条，雷击规律，建筑物德用途和面积以及建筑物所在地区的雷电特征等因素考虑建筑物是否需要做防雷设计。
2.4只注重建筑物自身放防设计，对建筑物内部设备的防雷尤其是对信息系统的LEMP防考虑不够全面。对综合性高层建筑物采用针与带的组合来保护建筑物的设施，忽视了用柱内钢筋作为引下线形成“法拉第笼”来防护直击雷和屏蔽LEMP侵入。②对进入建筑物的雷电导体，设计者不仅对电源进线和进出建筑物金属管道未作防感应雷处理，而且对信息线路和接至有关设备的电源线路都没有考虑防感应雷的措施。③设计者利用建筑物柱内钢筋作防雷引下线时，仅注重引下线具有泄放雷电流入地的作用，没有对引下线的数量、间距、安装位置引起足够的重视。设计时忽视了引下线与高层均压环有机结合成屏蔽网可以防止LEMP对建筑物侧面侵入的作用。④设计者利用建筑物的桩与承台作防雷接地体的同时对电源、信息系统等弱电设备又设计了人工接地体，而设计的人工接地体与建筑基础地的间距达不到防雷安全距离的要求，再加上城市的发展，也不允许我们有这样大的空间去做人工接地体，忽视了建筑物遭雷击后基础地的雷电高压对人工地的反击，没有完全理解等电位连接的重要性。
三 现代建筑物防雷设计思路
3．1设计的全面性
建筑物防雷系统由接闪、分流、均压、屏蔽、布线和接地6项要素组成，这些要素自身结构与建筑物的结构有机地组成一个整体，这个整体与外部环境有着多方面的联系。雷电对建筑物及其内部设备的作用是多途径的，有直击雷击，有沿金属管路、各种线路引入的瞬太过电压，还有空中传播的LEMP，因此对建筑物的防雷设计不能片面，应全面系统地对不同形式的雷电采用不同防护措施。
3．2设计的合理性
现代建筑物大量采用钢结构和钢筋混凝土结构，而且体积高大，本身具有较强的耐雷击能力，因此设计时应把防雷诸要素与建筑物的结构有机地结合起来，利用钢筋构成协调的防雷结构，使之发挥出整体的最优防雷功能。主要思路为：
在建筑物屋面采用避雷网，在屋面突出部分或通讯设施上安装避雷针或带。
②利用建筑物的结构钢筋作引下线，并适当增加引下线的数量，对减少各层的反击电压和减少各分支电流的电磁感应都有良好的作用。
③利用各层楼板钢筋或高(多)层建筑物均压环与作引下线的主筋连接，有利于均压的形成，有效降低室内反击电压和有利于对空中电磁场的屏蔽。
④从各层梁、板、柱内主筋焊出接头，便于与室内设备接地母线连接。
⑤利用四周圈式接地体和基础钢筋接地网，便于与引入建筑物的各种金属管道、电缆屏蔽层连接。
⑥为避免流经建筑物外墙柱内钢筋的雷电流产生的电磁感应，设计时应将信息系统及各种电气线路应放置或敷设在建筑物内的中心部位，把防雷系统诸多要素与建筑物结构有机结合，不但可以降低建设投资，还能获得最佳的防雷效果。
四 现代建筑物防雷系统的施工建议
除按图纸设计、国家规范及国家建筑标准设计图施工外，施工中还应注意以下几点：
4.1基础防雷图的施工事项
在利用桩、承台、地梁、引下线形成良好的基础接地时，它们之间的焊接较复杂，施工单位应对防雷用的钢筋用油漆表明。引下线与引下线之间的连接最好用地粱(或地板筋)连接，尽量不用扁铁连接。进入建筑物的主配电箱的接地也应与防雷地接到一起(防止雷电反击)。搭接焊指数要求为单面焊6d，双面焊12d，焊接角度<90°。
4．2 立面防雷图的施工事项
均压环主要是用于高层建筑物的防雷，它的施工要求是在某个楼层(十层以上，包括十层)平面内形成等电位，即建筑物遭受雷击后在这个平面内的任一点的瞬太过电压都是相等的。但要注意在有窗户的地方做等电位连接(预留接地端子)，它们的连接最好是用镙丝，这样做的目的主要是防侧击雷。
4.3天面防雷图的施工事项
天面防雷主要包括天面网格、避雷针、带(建筑物的接闪部分)，只有将天面网格、避雷针、带与引下线良号的连接起来，才能保证建筑遭雷击后造成的损失降到最低。30多年的运行经验证明，充分利用建筑物结构钢筋设计成“法拉第笼”式防雷网是目前国内外公认的经济可靠得防雷方式。
结语：总之，建筑物防雷是一项系统工程，防雷装置也不是一劳永逸的，要结合实际因地制宜，灵活应用，采取具体措施，重视各个环节的质量，构成一个完整的综合防护体系，才能收到预期的效果，最终使建筑物的防雷装置真正发挥出保护建筑物内人和设备安全的作用。防雷是一门新的综合科学，工程技术人员必须在实践中不断总结并积累经验，同时要注意学习国内外防雷的最新理论技术，并用以指导实际工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。