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摘要：本文介绍了民用普通住宅建筑防雷设计，包括安装接闪器、引下线、接地装置，合理处理电缆进出线、低压架空线及架空金属管道等，分析了民用住宅的防雷措施，以为民用住宅的防雷设计提供参考。
关键词：民用住宅；防雷设计；接闪器
引言：
雷击是一种自然现象，它的巨大能量众所周知。几个世纪来，人类对雷击的破坏性的研究、探索和采取预防的措施，已经有了一套比较成熟的理论。从EMC（电磁兼容）的观点来看，防雷保护由外到内应划分多级保护区。最外层为0级，是直接雷击区域，危险性最高，主要是由外部（建筑）防雷系统保护，越往里则危险程度越底。保护区的界面划分主要通过防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成，从0级保护区到最内层保护区，必须实行分层多级保护，从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言，雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄入大地，还有50%将平均流入各电气通道。
总体防雷原则是：
1.将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散（外部保护）；
2.阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波（内部保护及过电压保护）；
3.限制被保护设备上浪涌过压幅值（过电压保护）。这三道防线，相互配合，保障人身财产安全。
现在的城市建筑越来越多，人口越来越密集，民用住宅建筑一般以一梯二户、二梯四户及三梯六户类型为主，其结构一般为人工挖孔桩基础、框架结构，层数为八九层，楼总高一般在35m以内。由于各设计单位对防雷规范的把握深度及理解程度不尽相同，因而设计图纸也五花八门，给施工单位的施工及当地防雷检测部门的监督管理造成很大困难，有的甚至让甲方重复建设,造成资源的浪费。因此，设计出一个既符合国家规范，又便于施工、管理的规范化住宅的防雷模式,很有必要。
一、民用住宅避雷安装原则
避雷针必须高于一切被它保护的建筑物。装置的各部分连接要牢靠，应采用电焊或气焊，不许采用绑接或锡焊，如果避雷装置接地不好或安装不合格，那么被它吸引的闪电电流就可能流窜到建筑物的其它部分，从而造成破坏。现在的建筑就采用一种新的既经济又安全的防雷措施，称之为“暗装笼式避雷网”。既把建筑物中的金属结构沿钢筋连成一个整体，构成一个大型的金属网笼。这种笼式避雷网既起屏蔽作用，又充当引下线，是一种更加经济、美观的安全的防雷方式。你到大街上转一转，可看到许多新楼的屋顶上不再有高耸的金属杆和引下线了，那就是因为他们已用上笼式避雷网了。屋顶的各种金属物都用导体连到笼式避雷网上。在屋顶四周还应布设一条金属带，就是避雷带，把它与避雷网连接上。
二、民用住宅防雷设计
1住宅建筑防雷等级的确定。在着手建筑物防雷设计时，首先要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97)指出,对建筑物防雷类别的划分，除了由建筑物的功能定性外，第2、3类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数。按照《规范》，民用住宅年预计雷击次数均大于0.06次/年且少于0.30次/年，均应划为第3类防雷建筑物[1]。
2避雷装置的使用。避雷装置一般的由接闪器、引下线和接地体三部分组成。接闪器是吸引闪电电流的金属导体，然后通过引下线把闪电电流引到接地体上。接地体是埋设在地下的导体，它可把闪电电流泄放到大地中去。
接闪器的设计宜利用避雷带与避雷小针相结合组成接闪器系统。接闪器的作用就是在打雷时，吸引雷电流过来并通过其后端连接的引下线泄放入地，从而保证在其防护范围内的其他建构筑及人员免受直击雷侵害。其类型包括避雷针、带、线等。避雷带采用镀锌圆钢(Φ12),由间距为1m、高为0.2m的支持卡固定于屋面、墙壁及楼梯顶上，同时在屋面阳角处及楼梯顶四角上另加设高0.5m的避雷小针(Φ16)，并在屋面加设不小于20m×20m的避雷网格。这样的设置，既美观大方，又经济实惠，而且实践也证明防雷效果非常理想[2]。
3接地装置引下线设计利用建筑物柱内对角主筋作防雷引下线(Φ≥12)，利用建筑物基础作自然基础接地体，不仅可以节约钢材，而且比较安全。引下线主筋从上到下通长焊通，其上部(屋顶上)应与接闪器焊接，下部与基础焊接，并分别与各层板筋、梁筋及桩笼纵筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通，構成完整的电气通路。
利用建筑物钢筋做为引下线施工时，应配合土建施工按设计要求找出全部钢位置，用油漆做好标记，保证每层钢筋上、下进行贯通性连接，随着钢筋逐层串联焊接至顶层。由于利用建筑物钢筋做引下线，是从上而下连接一体，因此不能设置断接卡子测试接地电阻，需在距室外护坡0.5m处的柱子外侧，另焊一根圆钢(Φ≥10)引至柱外侧的墙体上，作为防雷测试点。每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω。
4接地装置利用建筑物的基础作接地装置，具有经济、美观和有利于雷电流场流散，以及不必维护和寿命长等优点。由于城市住宅大部分均是采用人工挖孔柱基础，条件符合《规范》3.3.5条中的第二款，混凝土内基础也能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求，因此建议推广使用[3]。
利用柱基础作接地体时，对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来，并要把各段地梁的钢筋连成一个环路，这样才能将各个基础连成一个联合接地体，而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环，综合成一个完整的接地系统，其接地电阻≤4Ω。
5等电位连接及防雷电波侵入这部分过去往往很容易被忽视。《规范》对等电位及防雷电波侵入有明确规定，因此应十分重视该部分内容。
总等电位联结的作用在于降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害，它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板与进线配电箱的PE(PEN)母排，进出入建筑物的金属水管及煤气管道等作等电位连接。
三、结束语
民用普通住宅建筑防雷设计是一项系统性、复杂性的工程，牵涉的方面比较广泛，做好前期预防、雷击风险评估是首要的，各级防雷主管机构要认真做好雷电监测预警及信息传递、防雷科普知识宣传、雷电灾害的调查分析、技术指导、咨询等服务工作，制定城市防雷技术规范标准，积极配合各相关部门从源头上做好城市建设中防雷设计、施工、检测、验收等工作，加快实施防雷示范工程建设，完善防雷工作体系，为社会主义城市建设保驾护航。
关键词：民用住宅；防雷设计；接闪器
引言：
雷击是一种自然现象，它的巨大能量众所周知。几个世纪来，人类对雷击的破坏性的研究、探索和采取预防的措施，已经有了一套比较成熟的理论。从EMC（电磁兼容）的观点来看，防雷保护由外到内应划分多级保护区。最外层为0级，是直接雷击区域，危险性最高，主要是由外部（建筑）防雷系统保护，越往里则危险程度越底。保护区的界面划分主要通过防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成，从0级保护区到最内层保护区，必须实行分层多级保护，从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言，雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄入大地，还有50%将平均流入各电气通道。
总体防雷原则是：
1.将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散（外部保护）；
2.阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波（内部保护及过电压保护）；
3.限制被保护设备上浪涌过压幅值（过电压保护）。这三道防线，相互配合，保障人身财产安全。
现在的城市建筑越来越多，人口越来越密集，民用住宅建筑一般以一梯二户、二梯四户及三梯六户类型为主，其结构一般为人工挖孔桩基础、框架结构，层数为八九层，楼总高一般在35m以内。由于各设计单位对防雷规范的把握深度及理解程度不尽相同，因而设计图纸也五花八门，给施工单位的施工及当地防雷检测部门的监督管理造成很大困难，有的甚至让甲方重复建设,造成资源的浪费。因此，设计出一个既符合国家规范，又便于施工、管理的规范化住宅的防雷模式,很有必要。
一、民用住宅避雷安装原则
避雷针必须高于一切被它保护的建筑物。装置的各部分连接要牢靠，应采用电焊或气焊，不许采用绑接或锡焊，如果避雷装置接地不好或安装不合格，那么被它吸引的闪电电流就可能流窜到建筑物的其它部分，从而造成破坏。现在的建筑就采用一种新的既经济又安全的防雷措施，称之为“暗装笼式避雷网”。既把建筑物中的金属结构沿钢筋连成一个整体，构成一个大型的金属网笼。这种笼式避雷网既起屏蔽作用，又充当引下线，是一种更加经济、美观的安全的防雷方式。你到大街上转一转，可看到许多新楼的屋顶上不再有高耸的金属杆和引下线了，那就是因为他们已用上笼式避雷网了。屋顶的各种金属物都用导体连到笼式避雷网上。在屋顶四周还应布设一条金属带，就是避雷带，把它与避雷网连接上。
二、民用住宅防雷设计
1住宅建筑防雷等级的确定。在着手建筑物防雷设计时，首先要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97)指出,对建筑物防雷类别的划分，除了由建筑物的功能定性外，第2、3类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数。按照《规范》，民用住宅年预计雷击次数均大于0.06次/年且少于0.30次/年，均应划为第3类防雷建筑物[1]。
2避雷装置的使用。避雷装置一般的由接闪器、引下线和接地体三部分组成。接闪器是吸引闪电电流的金属导体，然后通过引下线把闪电电流引到接地体上。接地体是埋设在地下的导体，它可把闪电电流泄放到大地中去。
接闪器的设计宜利用避雷带与避雷小针相结合组成接闪器系统。接闪器的作用就是在打雷时，吸引雷电流过来并通过其后端连接的引下线泄放入地，从而保证在其防护范围内的其他建构筑及人员免受直击雷侵害。其类型包括避雷针、带、线等。避雷带采用镀锌圆钢(Φ12),由间距为1m、高为0.2m的支持卡固定于屋面、墙壁及楼梯顶上，同时在屋面阳角处及楼梯顶四角上另加设高0.5m的避雷小针(Φ16)，并在屋面加设不小于20m×20m的避雷网格。这样的设置，既美观大方，又经济实惠，而且实践也证明防雷效果非常理想[2]。
3接地装置引下线设计利用建筑物柱内对角主筋作防雷引下线(Φ≥12)，利用建筑物基础作自然基础接地体，不仅可以节约钢材，而且比较安全。引下线主筋从上到下通长焊通，其上部(屋顶上)应与接闪器焊接，下部与基础焊接，并分别与各层板筋、梁筋及桩笼纵筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通，構成完整的电气通路。
利用建筑物钢筋做为引下线施工时，应配合土建施工按设计要求找出全部钢位置，用油漆做好标记，保证每层钢筋上、下进行贯通性连接，随着钢筋逐层串联焊接至顶层。由于利用建筑物钢筋做引下线，是从上而下连接一体，因此不能设置断接卡子测试接地电阻，需在距室外护坡0.5m处的柱子外侧，另焊一根圆钢(Φ≥10)引至柱外侧的墙体上，作为防雷测试点。每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω。
4接地装置利用建筑物的基础作接地装置，具有经济、美观和有利于雷电流场流散，以及不必维护和寿命长等优点。由于城市住宅大部分均是采用人工挖孔柱基础，条件符合《规范》3.3.5条中的第二款，混凝土内基础也能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求，因此建议推广使用[3]。
利用柱基础作接地体时，对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来，并要把各段地梁的钢筋连成一个环路，这样才能将各个基础连成一个联合接地体，而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环，综合成一个完整的接地系统，其接地电阻≤4Ω。
5等电位连接及防雷电波侵入这部分过去往往很容易被忽视。《规范》对等电位及防雷电波侵入有明确规定，因此应十分重视该部分内容。
总等电位联结的作用在于降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害，它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板与进线配电箱的PE(PEN)母排，进出入建筑物的金属水管及煤气管道等作等电位连接。
三、结束语
民用普通住宅建筑防雷设计是一项系统性、复杂性的工程，牵涉的方面比较广泛，做好前期预防、雷击风险评估是首要的，各级防雷主管机构要认真做好雷电监测预警及信息传递、防雷科普知识宣传、雷电灾害的调查分析、技术指导、咨询等服务工作，制定城市防雷技术规范标准，积极配合各相关部门从源头上做好城市建设中防雷设计、施工、检测、验收等工作，加快实施防雷示范工程建设，完善防雷工作体系，为社会主义城市建设保驾护航。