建筑电气-防雷设计

防雷设计，5——1建筑电气防雷设计1.泰州附近农村一幢小三层住宅楼，由于没有防雷设施，人站在用铝合金窗封闭的二层阳台上，打雷时被雷击死。如按计算N值，肯定不要求设防雷设施。这种情况如何处理？答：可见《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第1.0.1条的条文说明：“有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。从经济观点出发，要达到这点是太浪费了，因此，特指出‘或减少’，已示不是万无一失。因此按照本规范设计的防雷装置的防雷安全度不是100％。”对于设计人员来说，只要N值计算无误，准确地划分了防雷类别，各项措施符合规范要求，则对个案的特殊情况就没有责任了。2.110kV、220kV变电所的防雷类别如何确定？答：110kV、220kV变电所的防雷类别按电力行业设计规范进行划分。《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第1.0.2条：“本规范适用于新建建筑物的防雷设计。本规范不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。”《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）的指定对象很明确，是建筑物（含构筑物）。对于网架等户外装置，可见电力行业和化工行业设计规范。3.未注明年预计雷击次数N值，定为第二类、第三类防雷建筑物，但图内已按二类、三类设计，算不算违反强制性条文或强制性标准？答：《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）（2004年版）第2.0.1条的条文说明：“本规范对第一类防雷建筑物和第二、第三类的部分（如爆炸危险环境、文物）仍沿用以往的做法，不考虑以危险度作为分类的基础。对于第二、三类中一些难于确定的建筑物则根据危险度这一基础来划分。对危险度的分析，见本规范第2.0.3条的说明。”所以，应以定性分析的方法来确定防雷类别，无法定性时，则应以定量计算N值的方法来确定防雷类别。据此可知，施工图设计说明中应有N值，图纸中具体做法应符合规范对各类防雷建筑物的具体要求。审图工作中已发现：（1）不注明N值；（2）防雷类别标定混乱，二类定成三类，三类定成二类；将“类”写成“级”等；（3）不管应是何类别，都按二类设计。《建筑工程设计文件编制深度规定》（2003年版）中规定，随图说明可包括：防雷类别和采取的防雷措施。可以明确地说：文字说明中应明确防雷类别，计算结果，送审图纸中应有计算书，图纸上各种措施要符合规范要求。没有年预计雷击次数，怎么能确定是二类或是三类呢？审核人怎么能判断对错呢？4.相当多的普通工程设计，把年预计雷击次数小于0.06次/a也按三类防雷建筑物进行设防，这是否违反《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）（2004年版）第2.0.4条规定？答：原则性地讲属超标设计，没有必要，可以不做。但《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第6.1.3条规定：在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的保护范围内时，宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。（“信息系统”的定义见附表N：建筑物内许多类型的电子装置，包括计算机、通信设备、控制装置等的统称。“电子信息系统”的定义也可见《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）第2.0.1条）5.单支避雷针保护建筑物，当针高超过滚球半径hr时的保护范围计算方法（作图法）如何进行？避雷针设于屋顶时，针高h应从地坪起计算还是从屋顶平面起计算？答：单支避雷针保护范围见《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）附录四中的（1）条。当针高大于滚球半径时，其保护范围见附录四中的（2）条。问题可能是建筑物高度超过滚球半径时，要采取哪些措施？见天的屋面由接闪器保护，高度超过滚球半径的部分应有防侧击雷保护措施（见第3.3.10条、第3.4.10条、第3.2.4条等）。屋顶避雷针保护范围见《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）附录四中的（7）条.防雷设计，5——26.关于防雷类别问题：计算年预计雷击次数中的年平均雷暴日数，《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）中，苏州为28.1d/a；新实施的《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）中，苏州市亦为28.1d/a。但苏州市防雷中心口头要求苏州市应为52d/a。应如何执行？设计抬高防雷类别是否违反强制性条文？是否经计算不需防直击雷的建筑物都要采取防止雷电波侵入的措施？答：必须计算年预计雷击次数，不计算无法分类的。《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）附录一已写清楚，“Td——年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d/a）”。《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）第3.1.3条指出，“地区雷暴日数按国家公布的当地年平均雷暴日数为准”，若无正式下文，不能做为依据，应请主管部门下文明确。另一种办法是，在设计图纸上注清资料来源，再请主管部门审定。设计抬高防雷类别是否违反强制性条文问题。《工程建设强制性条文及应用示例（房屋建筑部分－电气专业）》04DX002上有解释：“设计时，必须根据建、构筑物的性质、高度、体量确认其防雷类别，有的需进行计算，如划分错误，会造成损失和浪费。”请注意，《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第6.1.3条的意思是按规范其它条文要求，可以不考虑防雷装置的建筑物，但内部没有信息系统时，则宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。7.防雷设计中，什么样规模的商业建筑属“人员密集的公共建筑物”？答：《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）规定：“人员密集的公共建筑物，如集会、展览、博览、体育、商业、影剧院、医院、学校等建筑物；”另从《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）条文说明及《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-2005）第4.5.4条、第4.5.7条的条文说明可知，除上述建筑外，宾馆、饭店、公共娱乐场所、候车候船候机厅以及养老院、托儿所、集体宿舍等也属于人员密集建筑物。8.屋面避雷带、避雷网格可否利用结构梁上层钢筋？若行，应注意些什么？答：从理论上讲，除第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物的第1、4、5、6、7款之外的其它防雷建筑物，只要符合《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第3.3.5条时，都可利用屋面结构钢筋做接闪器。《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第4.1.5条注：利用屋顶建筑构件内做接闪器，应符合本规范第3.3.5条和第3.4.3条的规定。另可见《工业与民用配电设计手册》（第三版）相关内容。但是，国标图集《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》（03D501-3）上有段话：“1.接闪器……，为此，高层建筑物屋顶防直击雷首先宜沿屋顶周边设接闪带，其安装位置宜略为突出屋顶外沿。规范没有不允许利用高层建筑物屋顶的钢筋做为接闪器的规定，但在此不建议利用屋顶周边混凝土内的钢筋做为接闪器。因闪电击中钢筋时，钢筋表面的一小块混凝土将比多层建筑物屋顶落到地面的动量要大得多，但屋顶钢筋要与防雷装置相连，做为屏蔽和后备接闪器用。”据此可知，结构梁上层钢筋可利用，规范允许用，但最好别用，特别是高层建筑物屋顶周边混凝土内钢筋尽量不要用。9.彩钢板屋顶的车间利用彩钢板做接闪器，是否还要考虑20×20（m）或24×16（m）避雷带网格？答：彩钢板做接闪器用，其上不必再做避雷网格，但应符合《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第4.1.4条相关要求。10.宽度小于20m的坡屋面避雷带是否要形成网格。《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第3.4.1条规定，平屋面的建筑物，当其宽度不大于20m时，可仅沿周边敷设一圈避雷带。如果是坡屋面，是否也可在屋脊、周边敷设避雷带。纵向是否需要加20×20m的网格？答：坡屋面可在屋脊及周边设避雷带，不必再设避雷网格。详见《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）附录二相关说明。11.车间利用柱内主筋做为防雷引下线，独立柱基内的钢筋做为接地极，独立基础之间则利用地梁内的钢筋连通，但地梁距地小于0.5m，这样做是否可以，是否会有跨步电压的危险？答：规范对地梁埋设深度是有要求的，见《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第3.3.5条防雷设计，5——3第4款及第3.4.3条第1款。现实是大多数工程的埋设深度都是大于0.5m，详见《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.1.2条。个别小于0.5m的地梁，从理论上讲也可做为接地装置的一部分，另补充人工接地装置以满足要求。此问题与跨步电压的问题无关。关于跨步电压的问题见《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第4.3.5条。12.国标图集《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》（03D501-3）中有一张雷击多跨距厂房的雷电流通路示意，图中在建筑物中间的柱上也是有雷电流流下的，这是否意味着较大面积的厂房（如实际中遇到200m×300m的金属屋面，混凝土结构的厂房）内部的柱筋上也可做为引下线？如按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）中规定的只沿建筑四周设引下线是否会影响到雷击时的安全性？如果是全钢结构厂房，是否所有钢柱均要接地？如接地，则意味着所有柱均可以做为引下线吗？答：内部的柱筋可算作自然引下线。由于《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）的第4.2.2条的条文目前尚未修改，所以，建议设计人员仍然利用四周柱筋做引下线用，尽可能不要内部柱筋。《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第3.3.3条和第3.4.7条对二、三类防雷建筑物需设的引下线数量和间距都有要求，请注意“不应少于”和“不应大于”的含义，即只做1根引下线，规范不允许；每根柱子都做，间距小了，规范允许，但是增加了施工工作量。详见该“规范第5.3.3条表5.3.3－1的规定。13．《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）第5.3.1条第1款，要求电子信息系统设备主机房宜选择在建筑物地层中心部位，其设备应远离外墙结构柱，但在实际设计中，大多机房设在外墙处，是否将电子信息机房及设备尽量远离用做防雷引下线的外墙结构柱即可？答：是的。机房和设备应尽量远离外墙结构柱，设备与利用钢筋做为引下线的柱子至少保持不小于1m的距离。详见该“规范”第5.3.3条表5.3.3－1的规定。14.《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第3.3.5条防雷引下线和接地装置中的钢筋，其数量、直径是否一定要写上？防雷引下线沿建筑物四周，如有内庭院的怎么办?现在有多跨工业厂房，而且长度在100m以上，中间跨的柱子能不能设防雷引下线？答：引下线的定义：连接接闪器与接地装置的金属导体。它的作用是把接闪器接受到的雷电流泄放到大地中去。关于引下线的问题见《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第3.2.4条，第3.3.3条和第3.4.7条的规定。内庭处是否设引下线？要看内廷面积，小于避雷网格尺寸时，可以不设引下线。此内廷已处在保护范围之内了。当内廷面积比网格尺寸大得较多时，内廷屋檐也应敷设避雷带。此屋避雷带也应通过引下线接地。大面积多跨厂房，引下线也应设置在外墙处。厂房内不宜人为设置引下线。实际落雷过程中，有些工程的内部柱筋也可能起到泄放部分雷电流的作用，则另当别论。屋顶面积虽大，仅与避雷带网格的尺寸有关，与引下线数量无直接关系。按照现行《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）规定，内部不必设引下线。高层建筑可能有多处退层。最上层接闪器经引下线下到退层屋顶处，向外扩出，用最外的柱子作引下线用。总之，最后入地的引下线应在建筑物的外墙，不要一通到底。“跨度”与“柱距”是两个概念。跨度可能大于引下线间距，但跨度中间不能加引下线了。所以，超过规范要求，但规范允许在非山墙的另二面上增加引下线的数量，缩短引下线间距，保证整个建筑物的全部引下线间距的平均值不要超过规范要求。“间距”应指避雷带的物理长度。对暗装引下线规格的基本要求是《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）第4.2.2条中“圆钢直径不应小于10mm（计算