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浅议防雷建筑物的保护措施
吕建表
摘要：本文针对不同等级的防雷建筑物，对接闪器，包括避雷针、避雷网、带管等的安装位置和安装形式，以及引下线材料、根数及间距，接地装置和接地电阻等防雷措施提出具体选择方案。
关键词：防雷接闪器引下线接地装置
随着我国经济的高速发展，高楼大厦越来越多。而南方的春、夏、秋季都是雷电多发的季节，建筑物是雷击的高发区，由于雷击往往会引起人员伤亡、火灾等重大事故，所以建筑物防雷必需引起各类建筑设计和施工人员的高度关注。
一、民用建筑物的防雷分级
根据建筑物本身的特征、重要程度和使用性质，以及雷电事故的可能性及其后果，民用建筑物防雷可分为三级：
1、一级防雷建筑物
指具有特别重要用途的建筑物。如国家级的重要办公、聚会场所，档案、资料馆，大型博展建筑，特大型、大型铁路客运站，国际性航空港，通讯枢纽，大型旅游建筑，国际化港口、客运站，国家级重点文物保护的建筑物等。特别值得注意的是，高度超过100米的建筑物也属于一级防雷建筑，随着经济的发展，这类建筑物已经在我国的大、中、小各类城市随处可见。
2、二级防雷的建筑物
指重要的或人员密集的大型建筑物。如省、部级办公及会议场所，博物馆，展览馆、体育、交通、广播、商业、影剧院，省级重点文物保护的建筑物等。另外19层及以上的住宅建筑和高度超过50米的其它民用建筑物也属于二级防雷建筑物。
3、三级防雷建筑物
三级防雷建筑物有以下几种：①建筑物的年计算雷击次数大于等于每年0.05次，或者通过调查确认需要防雷的建筑物。②建筑群边缘中最高或位于建筑群边缘高度超过20米的建筑物。③高度15米以上的烟囱、水塔等孤立建筑物和构造物。④历史上雷电事故较多、较严重地区的建筑物。
二、各级防雷建筑物的保护措施
防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。而建筑物防雷的保护措施主要是指接闪器，包括避雷针、避雷网、带管等的安装位置和安装形式的选择，以及引下线材料、根数及间距的选择，接地装置的选择和接地电阻的确定。
1、一级防雷建筑物的保护措施
（1）对接闪器的要求
防直击雷的接闪器应装设在建筑物易受雷击的部位，如屋角、屋脊、女儿墙或屋檐上的避雷带，并在屋面上装设不大于10m×10m的网格。若利用金属物体和金属屋面作接闪器时，应符合以下要求：①金属板之间具有持久的贯通连接；②当需要防金属板雷击穿孔时，其厚度不应小于下列数值：钢板5 mm，铝板7mm，铁板4mm；③不需要防金属板雷击穿孔和金属板下无易燃物品时，其厚度不小于0.5mm；④金属板无绝缘覆盖层。
一般情况下，屋顶上的下列金属物宜作为接闪器，但所有的部件之间应连成电气通路：①旗杆、栏杆、装饰物等，但其规格不小于标准接闪器所规定的尺寸；②厚度不小于2.5mm的金属管、金属罐，且不会由于被雷击穿而发生危险。
（2）对引下线的要求
防止直击雷时所采用的引下线应首先考虑利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋，然后再考虑做人工引下线。同时引下线的上部应与接闪器焊接，下部室外地坪下0.8-1 m处焊出一根￠12mm或者40mm×4mm的镀锌导体，此导体伸向室外距外墙的距离不小于1m。
防直击雷引下线数量和间距要符合下列规定：①单独设置的引下线，其根数不应少于两根，其间距不应大于18m；②当利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为防雷装置的引下线时，其数量没有具体规定，但间距不应大于18m。但建筑外轮廓各个角上的柱筋应被利用作引下线，这点要特别注意。
另外，在采用多根单独设置的引下线时，为了便于测量接地电阻以及检查引下线、接地线的连接状况，宜在各引下线距地面1.8m以下处设置断接卡箱，以便测定接地电阻值。另外在易受机械损坏的地方，地面上约1.7m至地面上0.3m的这一段引下线应加保护设施。
（3）对防雷接地装置的要求
防雷接地装置应首先考虑利用建筑钢筋混凝土基础内的钢筋作为自然接地装置。其次再考虑人工接地装置。
建筑物的基础有各种形式，当基础采用以硅酸盐为基料的水泥和周围土壤的含水量不低于4%以及基础的外表无防腐层，或有沥青质防腐层时，钢筋混凝土基础内的钢筋宜作接地装置，但应符合以下要求：①每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5欧姆；②敷设在钢筋混凝土中的单根钢筋或圆钢，其直径不应小于10mm。③利用基础内钢筋作为接地体时，每根引下线距地面0.5m以下的钢筋表面积总和不应少于4.24Kc；④应在与防雷引下线相对应的室外埋深0.8-1m处，由被利用作为引下线的钢筋上焊出一根￠12mm或40mm×4mm镀锌导体，些导体伸向室外距外墙皮的距离不宜小于1m。
（4）防感应雷措施
为防止静电感应产生火花，建筑物内的金属物和突出屋面的金属物均应接地。金属屋面和钢筋混凝土屋面沿周边每隔18-24m应采用引下线接地一次，防静电的接地装置可与防直击雷的装置共用一组接地体，其电阻取两者中的最小值。屋内防感应雷的接线干线与接地装置的连接不应少于两处。
（5）防雷电波的侵入
为防止雷电波的侵入，进入建筑物的各种线路和金属管道宜采用全线埋地引入，并在入户端将电缆的金属外皮、钢管及金属管道可靠地与接地体连接。
另外，进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地装置应在进出建筑物处与防雷接地装置连接。
（6）防侧击雷和等电位措施
建筑物高度超过30m时，30m以上部分应采取下列防侧击雷和等电位措施：①建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应互相连接；②应利用钢柱或钢筋混凝土内钢筋作为防雷装置的引下线；③应将30m及以上部分外墙上的栏杆、金属门窗等较大金属物直接或通过金属门窗埋铁与防雷装置相连；④垂直金属管道及类似金属物，当整个建筑物的全部为钢筋混凝土结构，或为砖混结构但有钢筋混凝土组合柱和圈梁时，应将其各种竖向金属管道每三层与圈梁连接一次。
二级防雷建筑物的保护措施
（1）对接闪器的要求
防直击雷宜采用装设在屋角、屋脊、女儿墙或屋檐上的环状避雷带，并在屋面上装设不大于15m×15m的网格。突出屋面的物体应沿其顶部四周装设避雷带。
（2）对引下线的要求
防雷装置的引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋，对钢筋的要求与一级防雷建筑措施中要求相同。
为防雷装置专设引下线时，其数量不应少于2根，间距不应大于20m。
当利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为防雷装置的引下线时，其引下线的数量不作具体规定，间距不应大于20m，但建筑物外廓各个角上的钢筋应被利用。
（3）对防雷接地装置的要求
防雷接地装置应首先考虑利用自然装置接地，然后考虑人工接地装置。接地装置的冲击接地电阻应小于或等于10欧姆。对其他的具体要求与一级防雷建筑的措施相同。
（4）防雷电波侵入的要求
与一级防雷建筑的防雷电波侵入的要求相同。
二级防雷建筑的其他要求与一级防雷建筑的要求相同。
2、三级防雷建筑物的保护措施
三级防雷建筑物的保护措施的一般要求与二级防雷建筑物的保护措施相同。执行时按二级防雷建筑的保护措施要求进行。不同之处有以下几点：
（1）防直击雷措施的接闪器
防直击雷宜在建筑物屋角、屋檐、女儿墙或屋脊上装设避雷带或避雷针。
当采用避雷带保护时，应在屋面上装设不大于20m×20m的网格。采用避雷针保护时，被保护的建筑物及突出屋面的物体均应处于接闪器的保护范围内。
（2）引下线
首先考虑采用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作引下线。然后考虑专门设引下线。当专门设置引下线时，其引下线的数量不应少于2根，其间隔距离不应大于25m。构筑物的防直击雷装置引下线一般可以一根，但其高度超出40m时，应在相对称的位置上装设两根。
（3）防雷电波侵入措施
对进出建筑物的所有金属管道和电气管线，均应采用可靠接地。其接地冲击电阻值不宜大于30欧姆。