住宅建筑电气防雷措施分析

【摘 要】住宅建筑逐步走向高层化，各类高层建筑拔地而起，在高层住宅建筑带来高土地利用率的同时，增加了雷电的危害隐患。在进行住宅建筑电气设计时，要做好充分的防雷措施，避免建筑物遭受雷击损坏。本文简单分析了住宅建筑电气防雷的措施，研究探讨了提高住宅建筑安全的方法。

【关键词】房屋建筑工程 施工管理 施工质量 质量措施 管理措施 房屋质量

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：

一．引言。

随着我国城镇化建设步伐的加快，各类住宅建筑开始倾向于高层住宅发展。高层建筑建造后，提高了土地的利用率，但随着带来了建筑物遭受雷击损坏的风险。在住宅建筑中，有线电视、电话线、网线等都是容易导致雷电进入建筑物内的导火索，为了提高建筑安全，有必要在进行电气设计时，就考虑到建筑防雷功能，采取经济使用而又安全可靠的解决措施，提高建筑防雷电能力。

二.建筑物防雷等级分类。

建（构）筑物的等级分类，应符合以下要求：

1.第一类防雷建筑物

（1）凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、人工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。（2）具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。（3）具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大坡坏和人身伤亡者。

2.第二类防雷建筑物

（1）部级重点文物保护的建筑物。

（2）部级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、部级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

（3）部级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。

（4）国家特级和甲级大型体育馆。

（5）制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，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。

（5）具有1区爆危险环境的建筑物，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。

（6）具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡。

（7）具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。

（8）预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。

（9）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。

3.第三类防雷建筑物

（1）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

（2）预计雷击次数大于或等于0.01次/a，且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所。

（3）预计雷击次数大于或等于0.05次/a，且小于或等于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。

（4）在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱，水塔等孤立的高耸建筑物。在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱，水塔等孤立的高耸建筑物。

在确定建筑的防雷分级时，除按上述规定外，在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。对建筑高度超过19层的住宅建筑，适用于二级防雷等级，其他为三级防雷。

三.住宅建筑电气防雷措施。

1、安全用电技术措施。

(1)防雷及接地技术措施。

1）在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中，电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室（总配电箱）电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。

2）TN-S系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。

3）在TN-S系统中，保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10欧姆。

4）PE线上严禁装设开关或熔断器，严禁通过工作电流，且严禁断线。 5）施工现场内的起重机、升降机等机械设备，以及钢管脚手架和正在施工的在建工程等的金属结构，当在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装置接闪器的保护范围外时，应按相关规定安装防雷装置。

6）做防雷接地机械上的电气设备，所连接的PE线必须同时做重复接地，同一台机械上的电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体，但接地电阻应符合要求。

(2)漏电保护器的设置

1)施工现场的总配电箱和开关箱应至少设置两级漏电保护器，而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合，使之具有分级保护的功能。

2)开关箱中必须设置漏电保护器，施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。

3)漏电保护器的选择应符合国标GB6829—86《漏电电流动作保护器(剩余电流动作保护器)》的要求，开关箱内的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。使用于潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品。其额定漏电动作电流应不大于15mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。

2. 室内线路及室外配线要求。

2.1室内线路：直敷布线—建筑物顶棚内严禁采用。金属管布线—建筑物顶棚内宜采用。硬质塑料管布线—适用于室内场所和有酸碱腐蚀性介质的场所。电气间布线—井壁应是耐火极限不低于1小时的非燃烧体，电气间在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊，其耐火极限不应低于三级，楼层间应做防火密封隔离。电气间内高压、低压和应急电源的电气线路，相互之间应保持0.3米及以上的距离或采用隔离措施。向电梯供电的电源线路，不应敷设在电梯井道内。

2.2室外配线：

（1）架空线路：由高低压线路至建筑物第一个支持点之间的一段架空线称为架空线。高压接户线受电端的对地距离不应小于4米；低压接户线受电端对地距离不应小于2.5米。向一级负荷供电的双电源线路，不应同杆架设。

（2）电缆线路：在电缆沟和电缆隧道内敷设的电缆，应采用裸铠装电缆、裸铅包电缆或塑料护套电缆。在电缆直埋敷设时，当沿同一路径敷设的室外电缆根数为8根及以下时，直埋深度不应小于0.7m。向一级负荷供电同一路径的双电源电缆不应敷设在同一沟内。电缆在电缆沟或隧道内敷设时，同一路径的电缆根数多于8根、少于或等于18根时适合采用电缆沟敷设，多于18根时可采用电缆隧道敷设。电缆隧道高度不应低于1.9米。电缆隧道长度大于7米时，两端应设出口，两个出口间的距离超过75米时，还应增加出口。电缆在排管内敷设时，一般可采用石棉水泥管或混凝土管。

3. 接地装置。

接地装置包括接地体和接地线。接地装置的优劣与接地电阻和接地方式有关。为便于与各种入户金属管道相连，降低跨步电压，建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地应尽量利用自然接地体作为接地装置，只要基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于基础外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，可利用基础内钢筋作接地装置，否则应加设人工接地装置。高层建筑通常利用桩基础、箱形基础作接地装置，这些基础连成的接地网有较大的电容，其冲击阻抗很小。施工中通常将桩基的抛头钢筋与承台板主筋焊接，并与承台上作为引下线的柱钢筋焊通，再与整个底板内钢筋或地梁中的钢筋互相连通，将桩基主筋与地梁主筋焊接成一个闭合的水平接地网，以形成均压。由于防雷装置直接装在建、构筑物上，建筑物防雷接地与电气设备接地等无法隔离。通常建筑物的防雷接地与电气设备的接地、微电子设备接地均应连接成统一的接地系统，其共用接地电阻按其中最小值选定。一般要求，接地电阻值。

四. 重视雷击电磁脉冲（LEMP）对智能系统的危害。

目前，住宅建筑中多使用了智能系统，系统提供的智能建筑系统专业公司较多，一般承担系统设计（包括施工和设计）、供应设备，并从事安装、调试等技术工作。在进行设计时，设计者侧重于系统网络、通信方式、设备选型等工作，但往往忽视了系统防雷措施的设计。有的设计者认为建筑物已设有防直击雷的避雷带，至于安装于室外的监控设备、器件以及中控室，已处于保护范围之内，不必再考虑智能系统本身的防雷措施，其实这种理解不全面，在概念上也是含糊的。

如果雷击发生在建筑物顶部，一般为直击雷，通过建筑物的接闪器（避雷针或避雷带），经由引下线，将雷击过电压、大电流绝大部分洩放到大地，而泄入建筑物内部的相对较小，只要智能电子设备不靠近引下线，则危害偏小。但如果雷击发生在建筑物附近围墙或进户线缆、管道的地面，由雷电感应和雷电波侵入的雷击电磁脉冲（LEMP）的过电压，则可能通过信号或供电线路导入建筑物内部的智能电子设备而将其击坏。

作为建筑工程设计的电气专业，通常根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057－2010）的规定，进行了防直接雷击、高层建筑防侧击雷及防雷电波侵入等措施的设计，主要着重于保护变配电系统的正常运行和人身安全。而对于建筑智能系统，一般由建设方交给智能系统的专业厂商（或公司）进行二次设计或直接进行设计。很清楚，智能系统的防雷设计，主要指采取防雷电波侵入和雷电感应产生的雷击电磁脉冲的技术措施，应由智能系统专业设计人员在进行设计时加以重点、周到的考虑。

五．结束语。

在建筑防雷设计和施工中，要将外部防雷接地装置和内部防雷接地装置有效结合起来，综合考虑分流、接闪、屏蔽、接地、布线和均压等要素，做好设计方案，提高建筑防雷的可靠性。

参考文献：

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