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建筑物防雷设计规范范文1
关键词： 建筑电气；防雷设计；接闪器；引下线
近年来，国家对防雷设计规范进行了重新修订，防雷设计随之得到了不断完善与更新。然而，在建筑电气防雷设计过程中，由于设计人员对防雷规范存在着一些分歧，因此导致同一类型的建筑防雷设计差异较大，引起设计上的一些错误。因此，下面结合GB50057―2010《建筑物防雷设计规范》提出了自己的一些看法与理解，以供同行参考。
1 建筑防雷类别的划分问题
1.1 防雷类别的确定
依据 GB 50057―2010《建筑物防雷设计规范》的规定，建筑物防雷类别应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。其中确定其类别的一个重要指标是年预计雷击次数N。在许多工程设计中，设计者不计算年预计雷击次数，只凭经验或建筑物的高度确定其防雷类别。经多次验算证明，有许多设计按此方法确定的防雷类别是错误的，因此在设计中应计算出年预计雷击次数，并以此为依据确定该建筑物的防雷类别。
建筑物的年预计雷击次数可根据规范中给出的公式计算，也可利用设计软件进行计算。规范中规定建筑物年预计雷击次数应按下式计算：
N=kNgAe
式中： N为建筑物年预计雷击次数，次/a；Ng为建筑物所处地区雷击大地的年平均密度，次/（ km2・a） ；Ae为与建筑物截收相同雷击次数的等效面积，km2；k为校正系数。 k一般情况下取 1；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土 山顶部、山谷封口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7；位于山顶上或旷野的孤立建筑物取2。
1.2 变电站建筑防雷分类的划分
GB50057―2010《建筑物防雷设计规范》的规定：“预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物，应划分为二类防雷”。该条为强制性条文，变电站一般应划分为二类防雷建筑。
2 防雷引下线布置不合理问题
在进行建筑物的防雷设计时，往往注重引下线的间距和数量，而忽视了其合理的布置，在许多屋角为直角的转弯处没有设置防雷引下线。当屋角受到雷击时，因屋角没有设置防雷引下线，致使巨大的雷电流得不到及时泄流，从而导致屋角破损。因此，在进行建筑物防雷引下线设计时，除应注意符合规范中规定的间距、数量外，还必须注意其引下线的布置合理性，从而达到防雷效果。
如GB50057―2010《建筑物防雷设计规范》中第4.3.3条对第二类防雷建筑物的引下线设置规定如下： 专设引下线应多于2 根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不宜大于18m。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线，应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距宜使专设引下线的平均间距不大于18m。
另外，此规范中第5.3.8条对防雷装置的引下线规定：第二类和第三类防雷建筑物为钢筋混凝土或者钢结构建筑物时，对建筑钢筋或者钢构件之间的连接需要满足规范规定，并利用其作为引下线的条件下，当其垂直支柱均起到引下线的作用时，可不要求满足专设引下线之间的间距。
从中可以看出，新规范中降低了接地引下线间的距，但考虑到建筑的安全性，利用建筑物的钢构件或钢筋作引下线，沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，二类防雷建筑物平均间距应不大于18m，三类防雷建筑物平均间距应不大于25m。而变电站的防雷建筑物设计时，要求每个柱子作引下线，并按照《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010第5.3.8条进行设计。
3 防雷措施表达不准确
依据GB50057―2010《建筑物防雷设计规范》中第4.1.1条的规定，各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置，并应采取防闪电电涌侵入的措施。许多设计者在设计说明中仍说明本设计采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。防雷电波侵入的说法与规范中的术语不符，表达不准确，应以GB50057―2010《建筑物防雷设计规范》的术语为准，准确表达各种防雷措施。
4 防雷接闪器设置问题
根据《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010第4.3.1条对第二类防雷建筑物外部防雷的措施规定，应采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆。整个屋面组成要确保≤10m×10m或12m×8m的网格。而规范第4.4.1 条第三类防雷建筑物外部防雷的措施规定，应采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆。整个屋面组成不大于 20m×20m或24m×16m的网格。
随着我国城市化进程的加快，汽车数量日益增多，一些大型商场屋顶做成露天停车场，由于这些商场面积一般比较大。商场屋顶若按照常规防雷设施进行设置，通常不能对屋顶停车场上的人员及汽车实施保护。例如，某高层大型商场，高为30米，商场屋顶为露天停车场。考虑到保护屋顶停车场的汽车和人，《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010中没有相关的规定。而按照《民用建筑电气设计规范》JGJ16―2008第11.5.5条规定：屋面露天汽车停车场需要采用接闪杆、架空接闪线作接闪器，并使屋面车辆和人员处于接闪器保护的范围内。但该规范对人和汽车的保护高度没有明确的规定。
正因为如此，设计人员在进行建筑防雷设计时无法合理设计接闪杆、架空接闪线的高度。如果保护高度过高，就会造成浪费；而如果保护高度过低，则达不到保护车辆和人员的目的。为此，对于此类问题，在设计阶段设计人员需要与业主到当地的防雷中心进行咨询，由防雷专业公司设计预放电接闪杆，以解决了这些问题。但是国内设计规范不认可预放电接闪杆。如《民用建筑电气设计规范》JGJ16―2008第11.1.3条中规定：建筑物防雷不应采用装有放射性物质的接闪器。为此，对于设有屋顶露天停车场的项目，其防雷设计还没有明确的设计依据。
5 接地体形式选择
GB50057―2010《建筑物防雷设计规范》对利用建筑物的基础内钢筋做接地装置时已做明确的规定。许多设计者在做防雷接地设计时，不与结构专业沟通，不分建筑物的基础类型，均采用利用建筑物基础内钢筋做接地装置，忽略了规范中关于利用建筑物的基础内钢筋做接地装置时的规定，从而造成设计的接地装置不符合规范要求，达不到接地装置应起的分散雷电流的目的。因此，设计者应在设计时充分了解所设计的建筑物的基础形式，对不符合规范中所要求的基础形式应采用人工接地体形式，而不能一律采用利用建筑物基础内钢筋做接地体。
6 结论
总之，建筑物防雷是一个复杂性工程，其设计质量关系到建筑物的安全使用、电气设备的正常运行。因此，在进行建筑物防雷设计时，需要正确地理解已有规范中的相关规定，对规范中存在着一些不明之处，需要不断地改进与完善，以确保防雷设计的安全性和可靠性。
参考文献
建筑物防雷设计规范范文2
关键词：高层建筑；防雷；技术
1 建筑物防雷类别的分析
首先，必须认真了解建筑物所处区域的地理位置、地质（土壤电阻率等）、气象（雷暴日数）、环境等条件，了解建筑物的内外结构、建筑面积、层数、高度以及用途。
其次，综合建筑物的各方面的因子，计算建筑物年预计雷击次数，按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010版）第二章的规定，确定建筑物的防雷类别。有的建设项目年预计雷击次数达不到三类防雷，这时应考虑以下二种情况：
（1）是否是人员密集的公共建筑物。如大型商场、展览、博览、体育、商业影剧院、医院、学校等，如果出现以上建设项目应至少按三类防雷建筑物设计；
（2）建设项目内部是否有信息系统。《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010版）第六章明确规定“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。在要考虑屏蔽的情况下，防直击雷接闪器宜采用避雷网。”这个因素评价时也要考虑到。
（3）查看电气设计说明，其描述的建筑物防雷类别是否正确，如果防雷分类错误将导致防雷图纸的重大改动，作为技术评价人员应认真把好这一关。
2 防雷技术的依据
作为一个完整、严谨的建设项目工程设计图纸，防雷设计依据必须列出，可查看工程建筑设计总说明和电气设计说明。常用防雷技术依据有：《建筑物防雷设计规范》（GB50057-GB50057-2010版）、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343-2012）、《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-2008）、《低压配电设计规范》（GB50054-2011）、《供配电系统设计规范》（GB50052-2013）、《有线电视系统工程技术规范》（GB50200-2002）、《建筑物防雷设施安装》（99D501-1）、《建筑物防雷设施安装2003年局部修改版》（99（03）D501-1）、《接地装置安装》（03D501-4）、《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》（03D501-3）、《等电位联结安装》（02D501-2）等。
3 外部防雷与内部防雷的技术评价
3.1外部防雷
外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
（1）接闪器（也叫接闪装置）有三种形式：避雷针、避雷带和避雷网，它位于建筑物的顶部，其作用是引雷或叫截获闪电，即把雷电流引下。技术评价内容有：避雷针、带、网的布置、材料及布置方式，避雷带是否闭合，避雷网格是否偏大，突出天面的金属物体的接地情况，突出天面的非金属物体是否增设避雷带或加装避雷短针保护，避雷带是明敷或暗敷，应特别注意屋面结构比较复杂的情况，如斜屋面、层高不同或者多处设计露台阳台等，避雷带有没有上下跨接构成闭合环路，有没有漏设避雷带（网）等。
（2）引下线，上与接闪器连接，下与接地装置连接，它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。主要技术评价屋面防雷平面图、基础接地平面图。技术评价内容有：引下线布局设置是否合理，包括引下线条数、间隔、位置，四角及拐角处有无设置引下线。框架结构建筑物一般应利用钢筋混凝土柱内两根Φ16以上的主筋通长焊接或4根Φ10以上钢筋焊接作为引下线，非框架结构建筑物的引下线应设计在建筑物角位。
（3）接地装置：接地装置位于地下一定深度之处，它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。主要技术评价基础接地平面图。技术评价内容有：接地电阻值的要求，接地装置的选择、布置，测试卡以及外引连接线的设置情况。利用建筑物基础钢筋网作自然接地体时，应评价桩利用率、钢筋利用情况、接地网是否连成一个环型接地体。垂直接地极桩利用率一般以1：2为宜，如2.5m的桩，利用间距为5m，水平接地极一般利用地梁底部二主筋焊接成闭合环路，每幢建筑物应设置两个以上的测试卡，建筑物外墙四周引下线宜在地下0.8～1.0m设计外引连接线作为散流和连接人工接地体用。人工接地体则评价其形式、安全距离。
3.2内部防雷
内部防雷装置的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。它包括等电位连接、屏蔽、加装电涌保护器（SPD）以及合理布线和良好接地等措施。即分流、均压、屏蔽、接地和保护（D・B・S・G・P）技术。
（1）等电位连接：建筑物内用电设备，进入建筑物的各种金属管道、电源线路、通信缆线等是否有等电位措施。凡穿越不同保护区界面的金属物都要进行等电位联接，并要求多点接地，一幢建筑物一般在一层（或地下层）电源总配电箱附近应设计总等电位连接（MEB）箱，卫生间、电梯机房、计算机房等弱电机房设计局部等电位连接（LEB）端子板。
（2）屏蔽（线路穿钢管、金属线槽、桥架和合理布线）、接地。屏蔽主要技术评价设有大量重要微电子设备的机房、弱电线路的屏蔽情况。有大量重要微电子设备的计算机信息系统机房除线路要穿入钢管屏蔽外，同时宜采用六面体建筑物钢筋作全屏蔽，弱电线路当采用桥架、线槽或金属管布线，非镀锌电缆桥架、线槽间连接板和螺纹连接的金属导管接头应采金属线跨接和至少两端接地。一头接地只能起防静电的作用，两头接地才能防雷击。接地技术评价是否共用接地及其安全距离，当大楼采取联合接地的形式，弱电接地与防雷接地宜相距10m以上，弱电接地与强电接地宜相距3m，这即是共网不共线原则。
（3）对电涌保护器（SPD）的要求：电涌保护器（SPD）评价安装位置、型号、数量、技术参数等是否符合要求。依据《建筑物防雷设计规范》宜在建筑物以下位置设计安装电涌保护器（SPD）：总电源（配电房）进线处、由市政网管引来的电话、宽带、有线电视配线设备（CD）处、固定在建筑物屋面上用电设备如节日彩灯、广告灯箱、航空障碍灯等对应的室内配电箱处，卫星天线馈线电缆两端，计算机信息系统、保安监控中心、消防控制中心等弱电系统的配电箱内。电涌保护器（SPD）的技术参数可按《建筑物防雷设计规范》的规定。
4 总结
综上所述，高层建筑比一般建筑遭雷击的概率要大得多，而一旦遭受雷灾，损失将非常严重，后果会不堪设想。因此，高层建筑的防雷设计，成了建筑领域十分关注的问题。
参考文献
[1]刘潇忆.浅谈高层建筑的防雷设计[J].中小企业管理与科技学术版，2012.
建筑物防雷设计规范范文3
关键词 雷击事故；调查；整改；警示
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-121-01
2012年6月9日中午13点左右，茂名市第一技工学校教学楼遭受雷击，建筑物受损2处。监控系统和计算机网络系统设备受损严重，造成严重的经济损失。令人费解的是该建筑物已安装了防直击雷措施并通过竣工验收，茂名市防雷设施检测所组织专业技术人员对现场进行了雷击事故现场勘察，并认真的分析了该次雷击事故并做出整改意见。
1 雷击事故现场情况
1.1 现场基本情况
该教学楼，高约35.7米占地近1500平米。此处地势平坦空旷，且距该建筑物方圆2公里内，均为2到3层的居民住宅。按照《建筑物防雷设计规范》G50057-2010年预计雷击次数计算的相关规定，该建筑物属于位于山顶上或旷野的孤立建筑物校正系数K=2，由此计算的其年预计雷击次数为0.5。应为二类防雷建筑物。该建筑物已安装防直击雷措施，即在天面沿着女儿墙或葡萄架外沿敷设避雷带，并未安装任何防雷电波入侵措施的装置和设备。
1.2 气象情况
根据气象观测资料证明，该地区确实具有发生雷击事故所具有的前因条件，在时间上也与雷击事故基本相吻合。
1.3 雷击损失基本情况
经过技术人员现场认真细致的勘查，该建筑物受损2处，建筑物天面东南角被击飞一角30 cm×30 cm，另一处也被击飞外墙瓷砖等。被雷击坏24换机10台、监控摄像枪10支、电脑50台及其他设备若干，造成了严重的经济损失。
2 雷击事故分析
2.1 雷电灾害现场勘查情况
该建筑物具体情况：该建筑物为钢筋混凝土框架结构的多层普通建筑物，长74.6米、宽12.1米，天面由女儿墙、葡萄架、拱顶等组成、结构复杂，最高处为35.7米，最低处为27米。引下线利用原建筑物内结构柱筋。被雷击处的高度为29.2米，整栋建筑物未安装任何防雷电波入侵措施的装置和设备。
2.2 雷击事故分析
2.2.1 受直击雷部分
当建筑物女儿墙的避雷带高度小于该级别滚球半径时，外侧需按地面为基准面进行计算，则根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》附录内的D.0.7条的规定；内侧则分为两种情况，第一种情况是当装设接闪网或者利用原屋面女儿墙内钢筋作为接闪时，应以屋面为基准面。第二种情况是无屋面接闪器时，与对面的接闪带组合成2根接闪带，滚球放在这2根接闪带上，球体不触及屋面，即可全保护到屋面，反之则不能全保护到。现就根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》对该建筑物雷击处的避雷带保护范围进行计算，根据规范可确定该建筑为二类按照规范的附录D式D0.1-1（hr=45 m，h=29.2+0.13=29.33 m，hx=29.2 m）
所以该高度避雷带的保护范围为0.05 m，然而该处避雷带到女儿墙的外沿和拐角的距离分别为10 cm和15 cm。所以该处屋面未处于的避雷带的完全保护范围内。
2.2.2 建筑内部防雷分析
该建筑物并未按照《建筑物防雷设计规范》第6章的要求未安装任何防雷电波入侵措施。而且通讯机房杂乱无章，无任何屏蔽措施，进入机房的各种电缆随意架空敷设。所以当建筑物的避雷带接闪时，瞬时产生一个强大的电磁场。并通过电磁感应到各个线路，产生瞬时的过电压对室内的电子设备产生损坏。
2.3 整改意见
1）将现有避雷带进行移动，至距女儿墙外沿0.05 m处；女儿墙拐角部分需重点保护，通过计算需在天面女儿墙每个外拐角处安装高度不小于1 m 的避雷铜针进行全范围保护；而且通过避雷带外移后通过计算，外移过后的避雷带仍可完全保护女儿墙的内沿。
2）首先按照GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》对建筑物的线路敷设进行改造，并对通信机房做好屏蔽措施；在线路穿越LPZ0B区进入到LPZ1区，必须在穿越处安装适配的电源和信号电涌保护器，而后续设备的保护需求，根据《建筑物防雷设计规范》第6章第6.4.4至6.4.8条和本规范附录J选择和安装与其协调配合好的电涌保护器。
3 启示和思考
1）审图工作不认真：送审资料不全，在防雷设计图纸中只有《天面防雷平面图》，既没有相关的防雷安装大样图也没有电气相关说明的图纸，这导致避雷带的高度、安装位置无法确定，这样无法断定单单安装避雷带是否能使女儿墙和屋面在直击雷完全保护范围内。而且也无法确定电源、信号线路的情况。在防雷图纸过程中，应要求送审单位提交齐全防雷相关图纸，以便突审人员做出正确、全面的审核结论。施工单位工作不认真： 在施工过程中并未按审核过后的设计图纸施工，在原设计图中雷击处设计到安装一个避雷短针，但在施工过程中并未安装；验收单位工作不认真：在验收时，应仔细测量建筑物屋面的结构尺寸，记录避雷带的安装位置、高度等数据，是否达到规范的要求。
2）在今后的工作中必须做到：①图纸审核都必须严格按照相关规范要求进行，图纸审核人员在工作中必须做到认真细致，设计施工人员也必须熟悉规范，按照审核过后的防雷图纸施工，从源头上减少雷击事故的发生的前提条件。②加大防雷知识的宣传，提高设计单位、业主、施工单位对防雷的重视认知程度，尤其是建筑物的综合防雷意识。防雷装置设计审核单位需要求设计单位严格按照GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》及GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等规范，做好建筑物的全面防雷装置设计。使建筑物达到综合防雷的目的。
参考文献
[1]GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].北京：气象出版社，2010.
建筑物防雷设计规范范文4
随着我国经济的快速发展，城市的综合灾害防御规划与城市的建设规划共同进行已成为各地政府规划城市建设的主要内容之一。伴随地方经济的发展和人民生活水平的提高，各地的机动车辆也在迅速增加，城市机动车公共加油站这一为之提供能源的配套服务设施也在的速度的增加。加油站在城市交通建设中起着重要的作用，也是城市灾害救助中的重要能源基地，但是近年来加油站的雷电灾害事故频繁发生，直接威胁到加油站周围人群和建筑物的安全，削弱了加油站作为城市能源枢纽的功能，因此对加油站的雷电综合防护是非常重要的。
1 汽车加油站周围的环境特点：
加油站通常具有以下几个特点：1）地理位置：加油站通常设在城区开阔地带或郊区、山区、乡村、高速公路等道路边的开阔地带；2）实施条件：无论在城区还是乡村，这些加油站建筑往往都不具备符合要求的防雷实施（包括外部防雷、内部防雷和地网等等）。此外，加油站营业建筑的面积一般都很小，不便于多级防雷方案的实施；3）电源系统：一般加油站的380V交流供电线路是架空明线接入至站区附近再地埋引入建筑的，部分加油站是由10KV电力线架空接入，经变压器后再地埋引入建筑的。在乡村和山区有时根本没有地埋措施，因此非常容易感应雷电电磁脉冲；4）通信网络系统：引入加油站的ISDN等通信线路通常也是由户外架空明线引入的，并且通常未安装专用电涌保护器（SPD）做雷电防护措施。
从以上几个特点不难发现，从雷电防护角度来看，加油站一般都运行于“高风险”环境下，即对于雷害风险的“暴露程度”很高，因此需要采取强有力的防护措施。根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》、GB15599-95《石油与石油设施雷电安全规范》、GB 50074-2002《石油库设计规范》等国家标准及IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》标准，其电源线路至少应采取两级雷电防护，信号线路至少应采取一级雷电防护才能达到雷电防护的要求。但目前的情况是，大多数加油站都没有进行电源线路和信号线路的雷电过电压防护。
鉴于加油站的上述特点和要求，一般认为对于中等以上雷暴强度地区（年均雷暴日40天以上），应选用最大标称放电电流大于15KA（10/350μS）的电涌保护器作为电源系统的第一级雷电防护，其保护水平应小于2000V，同时满足这两个方面的要求才能保证加油站设备用电电源的可靠运行。通信信号线路由于多是由外部进线，因此同样会受到雷击的威胁，因此也需要采用专用通信信号系列电涌保护器进行雷电防护。下图为加油站系统图：
2 确认汽车加油站的防雷等级
依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》建筑物年预计雷击次数按下式计算：N = kNgAe；Ng = 0.024Td 1.3 式中N 建筑物预计雷击次数（次/a）；
k 雷击次数校正系数；在此类型情况下取2；
Ng 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2・a）]；
Ae 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）；
Td 该地区的年平均雷电日数；
在下列情况下k取相应数值：
a、位于旷野孤立的建筑物取2；
b、金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；
c、位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；
根据以上年预计雷击次数参数，对于中等以上雷暴强度地区（年均雷暴日40天以上）地区位于公路旁边四级以下的面积3000平方米左右，建筑高度小于15米的常规加油站的预计雷击次数为： N = kNgAe≈0.15次/a。
依据以上计算，参照GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第2.0.3条的要求，其属于标准规定的“具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者”。因此应定为二类防雷建筑物，其防爆防火等级应定为Ia(ia)ⅡAT3。
3 汽车加油站直击雷防护设计：
3.1 站区的防雷设计
依据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》，由于汽车加油站的建筑物的防雷类别为二类，所以用滚球设计接闪器时滚球半径R=45m；由于加油站的建筑物包括加油棚、宿舍楼及其它附属建筑物，这些建筑物在设计和施工时，利用其框架结构的桩作为垂直接地体，利用地梁与承台作为水平接地体，利用桩内两条对角主筋作为引下线，利用天面板筋作为接闪网格（通常为10m×10m或8m×12m），因此只需要沿天面四边设避雷带，在四角设避雷50cm短针进行防护即可。如加油站为尖顶型结构，需要在尖顶部位安装避雷针，常规设计为高度为100cm避雷针。
3.2 油罐区的防雷设计
依据GB50074-2002《石油库设计规范》第14.2章、防雷的要求：金属油罐必须作环形接地，其接地点不应少于两处，其间弧形距离不宜＞30m，接地体距罐壁应不小于3m。钢油罐顶板厚度＜4mm时，应装防直击雷设施，当顶板厚度≥4mm，可不装防直击雷设施。但对于位于多雷区（年平均雷暴日数多于40天）的油罐和铝顶油罐，应安装独立避雷针做防直击雷设施。独立避雷针与被保护油罐的水平距离不应小于3m，保护范围应高于呼吸阀2m以上。
依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物防雷设施和GB 50074-2002《石油库设计规范》第14.2章、防雷的要求：油罐区的防雷类别应设定为一类，用滚球法计算常规油罐区的保护范围，当滚球半径R=30m时，两支对角线分布的等高避雷针的高度一般为9.5m，其导流面积应大于100mm2 ，根据安装需要可进行焊接或螺栓紧固在避雷针铁塔顶部。
3.3 引下线的设计 ：
站区的避雷针和避雷带可用建筑物内的钢筋作引下线，将屋面避雷带按标准要求分别接在四个角上，将避雷带与建筑混凝土内的钢筋相连。油罐区的避雷针可用铁塔作引下线，因铁塔已良好接地，所以只需在安装避雷针时保证避雷针与铁塔有良好的电气连接，并做防腐处理即可。
3.4 地网的设计：
加油站的地网分为直击雷保护接地（其接地电阻要求≤10Ω）、防静电接地（其接地电阻要求≤10Ω）、电源工作接地（其接地电阻要求≤10Ω）、信号线路直流工作接地（其接地电阻要求≤4Ω）四个部分。
依据GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》第三章、建筑物防雷设施和GB 50074-2002《石油库设计规范》第14.2章、防雷的要求：加油站的接地应采用统一接地的接地形式，并在各处做等电位连接，既油罐的罐体及罐的金属构件以及呼吸阀、量油孔等金属附件，电力电缆外皮和瓷瓶铁脚，装于钢油罐上的信息系统的配线电缆外皮，加油机地脚螺钉等均应与接地系统做可靠的电气连接，其统一接地电阻要求≤4Ω。
考虑到地网使用的长期性和耐腐蚀性，建议使用非金属接地模块制作地网。地网布置依据地形进行设计。水平接地体使用40×4mm镀锌扁钢，埋深0.6米；垂直接地体使用L50×50×5×2000mm镀锌角钢；垂直接地体间使用非金属接地模块。地网引出地网测试极到地面上，以便以后检测地网情况。铁塔的应通过四个脚与地网相连，机房和变电房的基础内的钢筋应在四角处与地网相连。
4 电源配电系统雷电防护设计
4.1 外来导体的布置：
外来导体包括：金属水管、通讯电缆线及电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。所有的水管和电缆应埋地进入机房，水管和电缆铠装外皮和保护金属管应在进入机房时接地，电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌保护器接地。
4.2 电源系统电涌保护器的布置和选择：
4.2.1 电涌保护器的布置原理
在LPZ0和LPZ1区交界：U2 =U1-I2R2 可以看出：U2这样就可以通过多级钳位使残压逐步降低，以有效地抑制外来雷电波入侵和雷电电磁脉冲的危害。
（1）通过电涌保护器的雷电流逐级减少，还为安装电涌保护器提供了方便如（图3）所示，我们在安装电涌保护器时总会使用导线进行连接，而导线电感在雷电波的频率下不能忽略，于是有：
Uc=UL1+Us+UL2 Uc=Is(ZL1+ZL2)+Us
这样的残压将会附加上一个额外的Is(ZL1+ZL2)，如果只有一级电涌保护器，雷电流的大部将从这一级电涌保护器泄放入地则Is非常大，这样要保证U额外Is(ZL1+ZL2),否则则ZL1+ZL2要非常地小,也即导线要非常短,在安装时往往很难做至,安装条件就会非常苛刻。多级布置使这个部题得至解决。
（2）SPD4必须尽量靠近设备，这是因为GB 50057-94（2000版）和IEC 61312表明电涌保护器距被保护设备的距离过大会由于雷电波的反射效应而在被保护设备上引起高频振荡，使得设备上的电压超过电涌保护器上的残压而损坏设备。这个距离应小于10米。
4.2.2 电涌保护器的选择
（1）动作电压的选择
变压器低压侧的电涌保护器其三相电压为动作电压；U0 = 400V
（2）电涌保护器的通信容量选择
首级电涌保护器标称放电电流的选择
GB 50057-94（2000版）和IEC 61312指出：二类保护要求,应按总雷电流150KA(10×350μS波)来考虑电涌保护器选择，按照其建议的雷电流分配方式其中50%即75KA是通过接地系统（水管、铠装电缆外皮或导线的我属保护管等）直接入地；另外50%通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。
依据以上标准考虑到50%雷电流分配到电源系统的最恶劣环境，按照GB 50057-94（2000版）标准表6.1提供的雷电流参数电涌保护器每相上的雷电流约为：
当线路无屏蔽时，Iimp =[150 KA×50%]÷4 =18.75KA
当线路有屏蔽时，Iimp =[150 KA×50%×30%]÷4 =5.625KA
对于本系统电源线路的特点，按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA的要求。首级电涌保护器的每相标称放电电流应大于15KA（10/350μS）。
次级电涌保护器标称放电电流的选择
依据国标GB 50057-94第6.4.8条：在前级按第6.4.7条要求安装的10/350μs SPD 所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下，尚应在被保护设备处装设 SPD。且该 SPD 的电压保护水平加上其两端引线的感应电压小于被保护设备耐压水平的 80%。根据被保护设备的特性（如高电阻型、电容型）或开路时，反射波效应最大可将侵入的电涌电压加倍。
依据国标GB 50057-94第6.4.9条：当按第6.4.7条和第6.4.8条要求安装的 SPD 之间设有配电盘时，若第一级 SPD 的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备，应在该盘内安装第二级SPD。后级线路的SPD称放电电流 In的选择应考虑到前级SPD启动后线路残压和其两端引线的感应电压以及反射波效应。
对于本系统采用的非屏蔽电缆线路，次级电涌保护器的每相标称放电电流应大于20KA（8/20μS）。精密设备保护需选用防雷插座，其体积小，可以与设备靠得很近。
带潜油泵、液位仪加油站布线图
4.3 加油站电源系统设计方案
根据IEC 61312《雷电电磁脉冲的防护》、GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》、GB 50074-2002《石油库设计规范》及GB 50058-92《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》中防雷及过电压规范有关防雷分区的划分和各级电源系统雷电及过电压保护要求，针对汽车加油站配电系统的特点，可将其分为三个防雷区分别加以考虑。由于如前所述单级防雷可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者保护能力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级保护，可防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭。
4.3.1 电源一级防雷[LPZOA-LPZ1区]：
依据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷电电磁脉冲；第三节屏蔽、接地和等电位连接的要求：第6.3.4条及第四节 对电涌保护器和其他的要求：第6.4.7条规定，在LPZOA或LPZ0B区与LPZ1区交界处，从室外引来的线路上安装SPD当线路有屏蔽时，每个SPD的雷电流按雷电流的幅值的30%考虑，汽车加油站为二类防雷建筑物，首次雷电流幅值为150KA，电源线路为非屏蔽埋地的TN配电模式，因此首次直击雷在低压配电线路上每线的分配电流为：在建筑物已安装合格的防直击雷措施后，有50%的雷电流通过引下线流入接地装置，因此每线分配电流为：In =[150 KA×50%]÷4 =18.75KA，按《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时，依据《建筑物防雷设计规范》第六章：第四节第6.4.4条及IE C61312《雷电电磁脉冲的防护》第三部分：浪涌保护器的要求，浪涌保护器可以将数万伏的感应雷击过电压限制到4KV以下。
综上所述,应在380V低压总配电箱安装标称通流容量25KA的10/350μs波形的开关型模块式电源电涌保护器,用于整个加油站所有用电设备的第一级电源防护。笔者推荐使用采用多层石墨间隙技术和特殊的材料工艺的10/350μs波形的开关型模块式电源电涌保护器，此类SPD较火花间隙型SPD的优点在于: 1)它的雷电能量泻放能力较强；2)它的脉冲响应时间较火花间隙型SPD短；3)它的脉冲点火电压较火花间隙型SPD低，保护水平小于2000V，而火花间隙型SPD的保护水平等级通常为4000V；4）多层石墨间隙型SPD无工频续流，避免了火花间隙型SPD的续流和灭弧问题，工作状态更稳定。
4.3.2 电源二级防雷[LPZ1-LPZ2区]：
根据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器（SPD）的要求及GB 50054-95《低压配电设计规范》第四章的有关规定，依据雷电分流理论，需使用8/20μs波形，通流容量20KA。《建筑物防雷设计规范》第六章对于配电盘、断路器、固定安装的电机等第Ⅲ类耐冲击过压，其耐压为4KV。为防止浪涌保护器遭受雷击后损坏后，电源对地短路，需要在浪涌保护器前安装空气开关作为短路保护装置。
可在潜油泵控制线、潜油泵加油机、税控加油机或一般加油机电源配电箱和营业大厅电源配电箱内分别安装具有防火功能的8/20μs波形通流容量20KA的电源防雷箱，电源线选用耐油性能良好的带塑料护套的RVV型4×2.5mm2绝缘线引入。
4.3.3 电源三级防雷[LPZ2-LPZ3区]：
根据IEC 61312-3雷电电磁脉冲的防护 第三部分：浪涌保护器的要求，在LPZ2-LPZ3区内，浪涌保护器可将浪涌电压限制到一千多伏，防雷器通流容量为（8/20μs）：≥10KA。可在营业大厅计算机管理设备、UPS电源、票据打印设备、加油机数据传输设备及其它精密设备的电源开关处使用插座式电源防雷器。
5 信号系统的保护
在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1KM范围内的金属环路，如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的，往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。本方案中网络、信号设备防护方面，依据GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》、YD/T5098 《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》、GB 2887-89《计算机场地安全要求》中信号系统雷电及过电压防护要求，应在从营业厅液位仪检测仪引出的液位仪控制线上安装额定负载电流1～1.5A的大功率特殊信号电涌保护器，用于液位仪检测仪信号线路的保护。应在从营业厅加油机总控制线上安装精密的控制信号电涌保护器，用于加油机总控制线路的保护。应在PSTN拨号网络通讯线MODEN前和电话通讯系统进线端分别安装电话线路通信线电涌保护器，用于各设备网卡及电话通信线路的防雷保护。
建筑物防雷设计规范范文5
关键词:防雷装置设计审核 问题 对策 阿拉善盟
由于阿拉善地区防雷事业起步较晚，新建建（构）筑物的防雷设计审核工作直到2007年才正式开展，与国内其它开展此项工作的地区相比，滞后近十年之久。民众和设计人员的防雷意识和防雷技术水平较薄弱，部分房地产开发商为了尽量降低成本，往往要求设计人员只执行有关国家技术规范的强制性部分，甚至有的设计人员认为反正有审核部门把关，干脆等审核部门提出审核意见后再来修改设计。2007年，阿拉善地区防雷设计审核一次通过率还不到39%，所以近两年笔者在防雷设计审核的过程中，发现不少设计人员由于对有关法规、规范掌握理解不够，在施工设计中常出现许多未严格按照现行国家技术规范和标准执行的问题，以下笔者将就一些经常发生的问题加以分析。
一、防雷设计审核常见问题
（一）设计防雷类别不清，甚至没有防雷设计。由于阿拉善盟属于少雷区，年平均雷暴日数仅为9.6天，许多小高层以通过计算年预计雷击次数，达不到0.06次/年，设计人员认为“不属于三类防雷建筑物，不用进行防雷保护”，这是对防雷措施认识不清的结果，防雷措施不仅包括外屋面的避雷针、避雷带（网）待防直击雷的措施，还包括室内的等电位连接、电子信息系统的防雷措施等。不能简单的认为，只有楼顶的避雷针才属于防雷防雷装置。
（二）引用防雷设计依据欠缺。在电气设计说明中，有的没有将国家强制标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004作为设计依据，这种情况防雷设计大多不规范。
（三）接地电阻要求不明确，或者设计说明或设计图纸存在矛盾。如设计说明中接地电阻要求不大于1Ω，而屋面防雷平面图或基础接地平面图中要求接地电阻不大于4欧姆。若采用共用接地方式，接地电阻按接入设计要求中的最小值确定。一般浅基，接地电阻应不于4欧姆，深基，接地电阻应不大于1Ω。若防雷地单独设置，接地电阻则应满足《建筑物防雷设计规范》GB50057-94规范中一、二、三类防雷接地电阻的规定。
（四）避雷带暗敷的问题。《建筑物防雷设计规范》GB50057-94没有不允许利用建筑物屋顶结构钢筋时，造成钢筋表面的小块混凝土坠地面，可能造成地面人员、设施被击中的危险。故不推荐利用建筑屋顶周边混凝土内的钢筋作为接闪器。避吉带应尽量明敷，安装在女儿墙的外侧。
（五）避雷引下线分布位置不合理，间距不符合规范等。引F线应利用外墙所有的柱内主筋，建筑物阳角位的柱子必须利用。非框架结构建筑物的引下线也应敷设在建筑物角位。
（六）对于架空入户的强、弱电管线有的没有强调穿接地的金属管入户、对管线的金属外皮没有强调接地及线路安装电源SPD。
（七）等电位措施不完善，对弱电系统配电箱、配线架未说明需要接地。设计说明中应补充：“正常不带电、而当绝缘破坏，有可能呈现电堆的一切电气设备的金属外壳应可靠接地”。建筑物内用电设备、进入建筑物的各种金属管道，电源线路、通信缆线屏蔽层、光缆接头加强芯等的等电譬连矗。电气竖井内设置接地干线、计算机、通信、消防监拧等弱点机房，设备问预留等电位磐譬扳!零兰形成等电位连接网络。建筑物室外的节日彩灯、航空障碍灯、广告牌等设施的电源线路也应穿金属管道或使用屏蔽电缆，作接地处理。大型金属构件如电梯轨道等也应与接地线作等电位连接。
（八）设计中往往缺少电源SPD的标称放电电流参数，或者第一级SPD和第二级SPD选用了相同的产品，达不到将雷电流逐级泻放的目的。在建筑物总配电箱、各楼层配电箱及重要设备前端宜安装电源SPD。不同的雷电防护区界面处对电源SPD的标称放电电流的要求是不同的。
（九）遗漏屋面用电设备配电箱的电源SPD，或配置不合理，建筑物室外的节日彩灯、航空障碍灯、广告牌等用电设施的电源线路应加装一级电源SPD，其标称放电电流应≥40KA（8/20μS）。
（十）电子信息系统的各种线路防雷措施不完善。计算机网络、程控电话、火灾自动报警及消防联动控制、楼宇自控系统、卫星接收和有线电视系统等信号线路应安装适配的信号SPD。消防控制室配电箱、有线电视前端箱应装设电源SPD。
（十一）部分设计单位以低压配电柜中的用于功率补偿的电源SPD代替进线上的电源SPD。
二、出具设计审核意见书应注意的问题
防雷装置设计审核结束后，对于设计合格的应及时出具《防雷装置设计审查意见书》，用户凭此审查合格意见书，到气象主管机构领取《防雷装置设计核准书》。对于设计不合格的，出具《防雷装置设计修改意见书》，用广到设计单位进行变更后重审。防雷技术服务机构出具审查意见时，应注意以下几点：
（一）正确填写申请单位及项目名称，名称应符合图纸中图标的内容。
（二）每条审查修改意见，应说明所依据的规范名称、条款，做到有理有据。
（三）修改意见应符合规范用词，不能将规范中的“宜”做擅自改为“必须或应”做。
（四）若设计中所提要求高于图纸设计说明上所标规范的要求，除非存在明显不合理之处，原则上评价时不对此提出修正意见。
（五）若设计中所提要求低于规范的要求，则应要求设计方修正。
（六）若经过儿方面因素综合考虑，出现可高可低两种选择均不违反原则情况时，一般应按高标准要求。
（七）对涉及规范中用词表示要求严格程度为“必须”和“应”的条文要求，均应严格按规范执行，只有在条文用词表示“允许稍有选择”时才能适度放宽，但应以建议的形式提出。
（八）尽量明确提出修改方法。
三、结束语
防雷设计是新建建筑物的防雷装置旌工的依据，必须严格按照相关防雷规范设计。不仅要做好直击雷的防护，还要做好防雷电波的侵入、防雷电感应、防地电位反击等方面全方位的防护措施。防雷设计审核应当从“接闪、分流、均压、屏蔽、接地和过电压保护”六大要素，逐个环节进行分析审核，以发现设计不合理或漏设计环节，及时提出修改设计内容，使建筑物的防雷设计做到“安全可靠、技术先进、经济合理”。
以上提到的均是防雷设计审核中常见的问题，防雷设计中存在的问题远远不止这些，由于本人理论水平有限，不足之处还望同行指正。
[参考文献]
[1]王吉进；浅析防雷装置的设计审核和竣工验收[A]；第七届中国国际防雷论坛论文摘编[C]；2008年
[2]杨经科；纪英；防雷设计审核中发现的意见问题[A]；第四届中国目标防雷论坛论文摘编[C]；2005年
建筑物防雷设计规范范文6
关键字：防雷等级,接闪器,接地装置,等电位,雷电波
目前，我市的民用住宅建筑一般以一梯二户、三户类型为主，其结构一般为人工挖孔桩基础、框架结构，层数为七层或七层以上二十层以下，楼总高一般在50米以内。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。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，笔者认为很有必要。根据在施工监理过程中遇到的问题，结合当地防雷检测部门的要求，谈谈一般民用建筑住宅的防雷设计。
一、住宅建筑防雷等级的确定
我们在着手建筑物防雷设计的第一步，首先是要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》(GB50057－2010)中，对建筑物防雷类别的划分，除了由建筑物的功能定性外，第二、三类防雷建筑，还取决于建筑物的预计年雷击次数N。
N=K・Ng・Ae
其中Ng=0024Td13
式中：N―建筑物年预计雷击次数(次/a)
K―校正系数，一般情况取10
Ng―建筑物所在地雷击大地年平均度(次/Km2・a)
Td―年平均雷暴日(d/a)，临江市区取35(d/a)
Ae―与建筑物截收相同雷击次数等效面积(Km2)
L―建筑物长度(m)
W―建筑物宽度(m)
H―建筑物高度(m)
计算结果见下表：
按照《规范》，以上类型的民用住宅年预计雷击次数均大于0.006次/年且少于0.003次/年，因此均应划为第三类防雷建筑物。
二、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。避雷带采用镀锌圆钢Φ12，由Φ12间距为 15米高为0.2米的支持卡固定于屋面、墙壁、女儿墙顶上，同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上另加设Φ16，高 0.5米的避雷小针，并在屋面加设不少于20米×20米的避雷网格。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。
三、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，构成一完整的电气通路。
利用建筑物钢筋做为引下线在施工时，应配合土建施工按设计要求找出全部钢筋位置，用油漆做好标记，保证每层钢筋上、下进行贯通性连接，随着钢筋专业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，需在柱内做为引下线的钢筋上，距室外护坡0.5米处的柱子外侧，另焊一根扁钢引至柱外侧的墙体上的等电位箱内，做为防雷测试点。每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω。
四、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。由于我市住宅大部分均是采用人工挖孔柱基础，并且地下水位很高，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。
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。
五、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。新规范时等电位及防雷电波侵入有明确规定，因此该部分应十分重视。
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，进出入建筑物的金属水管及煤气管道等作等电位连接。
对于防雷电波侵入，应采取如下措施：
1、对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外支、钢管等与电气设备接地相连。避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30Ω。
2、对低压架空进出线，应在进出处设置避雷器与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上，当多回路架空进出线时，可仅在母线或总配电箱处装设一组避雷器或其它型式的过电压保护器，但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上。
3、进出建筑物的架空金属管道，在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地装置上，其冲击接地阻不宜大于30Ω。
总之，以上只是本人在防雷设计及监理实践中的经验积累，通过大量的工作实例证明，其接地电阻测量值均在4Ω左右，甚至个别小于1Ω，满足住宅三类防雷《规范》要求。技术上，达到规范、标准、可行；经济上，实用、美观、大方；同时防雷效果也十分理想。
参考文献
1《建筑物防雷设计规范》GB50057－94
