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摘要：现代城市建筑物智能化程度高，大量的电子电气设备对雷电的敏感度高，因雷击造成设备损坏、系统瘫痪的情况时有发生。本文对接闪、分流、接地、等电位连接、线路屏蔽以及电涌保护器装设等方面进行分析，提出综合防护措施，为建筑物雷电防护提供设计和施工依据。
关键词：综合防雷；接闪；分流；等电位连接；接地；电涌保护器
雷电能够对地面上的建筑物和设施构成严重危害，其危害主要分为两类：直接危害和间接危害。直接危害主要表现为雷电引起的热效应、机械效应和冲击波等，间接危害主要表现为雷电引起的静电感应、电磁感应、电磁脉冲等，然而，目前对防雷机理和技术研究滞后，防雷技术规范有些条款界定模糊，影响防雷装置的设计和施工。本文就存在的问题进行分析和思考，提出技术处理方法。
1 接闪
现代建筑一般属第二类防雷建筑物，可使用不大于10m×10m或8m×12m的接闪网格，接闪器应明敷或直接利用建筑物屋面的钢构架作为接闪器，并与接闪网、引下线或楼板的钢筋焊接连通。接闪带应沿女儿墙外墙外表面或屋檐边垂直面敷设，在转角处宜设置接闪短针保护，接闪带在变形缝处加设补偿器。接闪网格有明网和暗网两种，网格越密，接闪和屏蔽性能越好。网格的尺寸视建筑物防雷类别确定，在接闪杆施工时，应预埋好地脚螺栓和底板，将引下线焊接在底板上，清除药皮刷防锈漆。接闪针应垂直安装牢固。
2 分流
通常利用钢筋混凝土柱或剪力墙内的钢筋作防雷引下线对雷击时的雷电流进行分流和均压。新建建筑物引下线随土建结构柱施工，用色标示意，直至建筑物封顶处。当钢筋直径为16mm及以上时，可利用2根主钢筋作为1组引下线，当钢筋直径为10mm及以上时，可利用4根主钢筋作为1组引下线，由于高层建筑混凝土柱内主筋直径一般都超过16mm，因此利用对角或对称的2根主钢筋作为引下线就足够了。作为引下线的钢筋宜进行跨接焊接，搭接长度不应小于跨接钢筋直径的6倍，在距地面1.8m下设置预留测试端子，对引下线进行定位标识，防止漏焊或错焊。
3 接地
接地和接地电阻是防雷最基本的要求，是决定建筑物防雷性能的重要组成部分。防雷设计中，接地电阻几乎都要求达到≤1.0Ω，忽略了由于地质条件和土壤电阻率的高低不同，设计的接地电阻应不同。事实上，对于不同的土壤电阻率，当基础接地体满足所包围面积的等效圆半径的情况下，可不计及冲击接地电阻，也不必增设人工接地体。因此，应对土壤电阻率进行测试，视土壤电阻率高低而定，避免因增设人工接地体而造成浪费，增加施工难度。施工方面，应利用钢筋混凝土基础中的钢筋作为接地装置，将地梁内钢筋连成环形接地装置；无钢筋混凝土地梁时，可在无钢筋的闭合条形混凝土基础内，采用符合要求的热镀锌扁钢或热镀锌圆钢直接敷设在槽坑外沿，形成环形接地。箱形基础和桩基础的接地网应由箱形基础和桩基础内的钢筋组成，必须确保桩基础内的钢筋与柱及承台内的钢筋焊成一体，承台内上、下两层各两根主筋与相对应的地梁上、下两层各两根主筋焊成一体。
4 防侧击
高度超过45m的现代建筑物，当滚球半径45m的球体从屋顶周边接闪带向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时，应有防侧击措施，具体做法是：高于60m的建筑物，上部占高度20%并超过60m的部位，所有金属栏杆、金属门窗、金属构件等较大的金属物直接或通过金属预埋件与防雷装置连接。幕墙必须形成自身的接闪网，幕墙面积每≤100m2与主体防雷装置就近作可靠连接。建筑幕墙接地预埋件必须与等电位连接环处梁的纵向钢筋连通，楼层上作为引下线的立柱主筋必须与等电位连接环连通，幕墙接地连接处不同金属间应有防电化腐蚀措施，导线连接接触面应紧密可靠，不可松动。幕墙金属框架与防雷装置的连接应紧密可靠，应采用焊接或机械连接，形成导电通路，连接点水平间距不应大于防雷引下线的间距。
5 外立面太阳能系统防侧击
部分现代建筑物外立面也设置了太阳能集热器，一旦遭受雷击，玻璃碎块落地将造成人员伤亡，雷电流可通过热水器的管道、电源线和信号线直接进入用户室内，导致热水器和家用电器毁坏，重则引起电击事故。对于建筑物外墙的侧立面安装太阳能集热器，国家防雷规范没有明确的规定，必须补充直击雷、防侧击和雷击电磁脉冲防护设计，集热器金属构架保持电气连通，顶端和底端与防雷接地裝置进行可靠连接；电加热电源线和传感信号线采用铠装电缆或穿金属管敷设，并做好双端接地，条件允许时加装电源和信号电涌保护器。
6 等电位连接
现代建筑物在防侧击之外，还应装设防雷等电位环，环间垂直距离不大于12m，应能保证建筑物的金属结构和金属设备就近连接到环上，防雷等电位环与引下线作可靠连接。外墙金属门窗、栏杆、扶手等较大金属部件的预埋焊接点不应少于2处。新工艺的消防管道大多采用沟槽式连接，每段之间几乎都是绝缘的，消防管道都经过热镀锌处理，高温焊接时势必破坏管道内外壁的镀锌层，时间一长就会出现锈蚀穿孔，可采用等电位卡子加导线跨接。建筑物的总等电位连接做法是通过设置总等电位连接母排，将配电箱的PE母排、上下水管、热力管道和建筑物金属结构等进行等电位连接。总等电位连接端子板应互相连通。连接工艺方面，各连接导体间的连接可采用焊接，也可采用螺栓连接，应注意接触面的光洁、足够的接触压力和面积。浴室内插座盒、管道、器具等，应配合土建工程敷设导管，预先接通跨接线，以保证等电位连结的始终导通。
7 电涌保护器设置
现代建筑物必须有防雷击电磁脉冲防护措施，《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343—2012）明确规定：在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的电涌保护器，每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时，应取≥12.5 kA，电涌保护器的电压保护水平应≤2.5kV；当选用Ⅱ级试验电涌保护器时，每一保护模式的标称放电电流应≥50kA。
结束语
现代智能建筑物的雷电防护是一个系统工程，必须从综合防雷的角度进行分析和思考，在做好外部防护的同时，内部防护措施至关重要，应对接闪器、引下线、接地装置、防侧击措施、等电位连接措施以及电涌保护器诸多环节科学设计和施工，真正保证防雷装置安全、可靠、有效。
参考文献：
[1]建筑物防雷设计规范GB50057-2010[S].北京：中国计划出版社，2011.
[2]建筑物防雷工程施工与质量验收规范GB50601—2010[S].北京：中国计划出版社，2010.
[3]王厚余.低压电气装置的设计安装和检验[M].北京：中国电力出版社，2003：210-214.
[4]秦向宏.建筑侧击雷的防护设计与施工分析[J].低碳世界，2015年，36：177.
关键词：综合防雷；接闪；分流；等电位连接；接地；电涌保护器
雷电能够对地面上的建筑物和设施构成严重危害，其危害主要分为两类：直接危害和间接危害。直接危害主要表现为雷电引起的热效应、机械效应和冲击波等，间接危害主要表现为雷电引起的静电感应、电磁感应、电磁脉冲等，然而，目前对防雷机理和技术研究滞后，防雷技术规范有些条款界定模糊，影响防雷装置的设计和施工。本文就存在的问题进行分析和思考，提出技术处理方法。
1 接闪
现代建筑一般属第二类防雷建筑物，可使用不大于10m×10m或8m×12m的接闪网格，接闪器应明敷或直接利用建筑物屋面的钢构架作为接闪器，并与接闪网、引下线或楼板的钢筋焊接连通。接闪带应沿女儿墙外墙外表面或屋檐边垂直面敷设，在转角处宜设置接闪短针保护，接闪带在变形缝处加设补偿器。接闪网格有明网和暗网两种，网格越密，接闪和屏蔽性能越好。网格的尺寸视建筑物防雷类别确定，在接闪杆施工时，应预埋好地脚螺栓和底板，将引下线焊接在底板上，清除药皮刷防锈漆。接闪针应垂直安装牢固。
2 分流
通常利用钢筋混凝土柱或剪力墙内的钢筋作防雷引下线对雷击时的雷电流进行分流和均压。新建建筑物引下线随土建结构柱施工，用色标示意，直至建筑物封顶处。当钢筋直径为16mm及以上时，可利用2根主钢筋作为1组引下线，当钢筋直径为10mm及以上时，可利用4根主钢筋作为1组引下线，由于高层建筑混凝土柱内主筋直径一般都超过16mm，因此利用对角或对称的2根主钢筋作为引下线就足够了。作为引下线的钢筋宜进行跨接焊接，搭接长度不应小于跨接钢筋直径的6倍，在距地面1.8m下设置预留测试端子，对引下线进行定位标识，防止漏焊或错焊。
3 接地
接地和接地电阻是防雷最基本的要求，是决定建筑物防雷性能的重要组成部分。防雷设计中，接地电阻几乎都要求达到≤1.0Ω，忽略了由于地质条件和土壤电阻率的高低不同，设计的接地电阻应不同。事实上，对于不同的土壤电阻率，当基础接地体满足所包围面积的等效圆半径的情况下，可不计及冲击接地电阻，也不必增设人工接地体。因此，应对土壤电阻率进行测试，视土壤电阻率高低而定，避免因增设人工接地体而造成浪费，增加施工难度。施工方面，应利用钢筋混凝土基础中的钢筋作为接地装置，将地梁内钢筋连成环形接地装置；无钢筋混凝土地梁时，可在无钢筋的闭合条形混凝土基础内，采用符合要求的热镀锌扁钢或热镀锌圆钢直接敷设在槽坑外沿，形成环形接地。箱形基础和桩基础的接地网应由箱形基础和桩基础内的钢筋组成，必须确保桩基础内的钢筋与柱及承台内的钢筋焊成一体，承台内上、下两层各两根主筋与相对应的地梁上、下两层各两根主筋焊成一体。
4 防侧击
高度超过45m的现代建筑物，当滚球半径45m的球体从屋顶周边接闪带向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时，应有防侧击措施，具体做法是：高于60m的建筑物，上部占高度20%并超过60m的部位，所有金属栏杆、金属门窗、金属构件等较大的金属物直接或通过金属预埋件与防雷装置连接。幕墙必须形成自身的接闪网，幕墙面积每≤100m2与主体防雷装置就近作可靠连接。建筑幕墙接地预埋件必须与等电位连接环处梁的纵向钢筋连通，楼层上作为引下线的立柱主筋必须与等电位连接环连通，幕墙接地连接处不同金属间应有防电化腐蚀措施，导线连接接触面应紧密可靠，不可松动。幕墙金属框架与防雷装置的连接应紧密可靠，应采用焊接或机械连接，形成导电通路，连接点水平间距不应大于防雷引下线的间距。
5 外立面太阳能系统防侧击
部分现代建筑物外立面也设置了太阳能集热器，一旦遭受雷击，玻璃碎块落地将造成人员伤亡，雷电流可通过热水器的管道、电源线和信号线直接进入用户室内，导致热水器和家用电器毁坏，重则引起电击事故。对于建筑物外墙的侧立面安装太阳能集热器，国家防雷规范没有明确的规定，必须补充直击雷、防侧击和雷击电磁脉冲防护设计，集热器金属构架保持电气连通，顶端和底端与防雷接地裝置进行可靠连接；电加热电源线和传感信号线采用铠装电缆或穿金属管敷设，并做好双端接地，条件允许时加装电源和信号电涌保护器。
6 等电位连接
现代建筑物在防侧击之外，还应装设防雷等电位环，环间垂直距离不大于12m，应能保证建筑物的金属结构和金属设备就近连接到环上，防雷等电位环与引下线作可靠连接。外墙金属门窗、栏杆、扶手等较大金属部件的预埋焊接点不应少于2处。新工艺的消防管道大多采用沟槽式连接，每段之间几乎都是绝缘的，消防管道都经过热镀锌处理，高温焊接时势必破坏管道内外壁的镀锌层，时间一长就会出现锈蚀穿孔，可采用等电位卡子加导线跨接。建筑物的总等电位连接做法是通过设置总等电位连接母排，将配电箱的PE母排、上下水管、热力管道和建筑物金属结构等进行等电位连接。总等电位连接端子板应互相连通。连接工艺方面，各连接导体间的连接可采用焊接，也可采用螺栓连接，应注意接触面的光洁、足够的接触压力和面积。浴室内插座盒、管道、器具等，应配合土建工程敷设导管，预先接通跨接线，以保证等电位连结的始终导通。
7 电涌保护器设置
现代建筑物必须有防雷击电磁脉冲防护措施，《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343—2012）明确规定：在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的电涌保护器，每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时，应取≥12.5 kA，电涌保护器的电压保护水平应≤2.5kV；当选用Ⅱ级试验电涌保护器时，每一保护模式的标称放电电流应≥50kA。
结束语
现代智能建筑物的雷电防护是一个系统工程，必须从综合防雷的角度进行分析和思考，在做好外部防护的同时，内部防护措施至关重要，应对接闪器、引下线、接地装置、防侧击措施、等电位连接措施以及电涌保护器诸多环节科学设计和施工，真正保证防雷装置安全、可靠、有效。
参考文献：
[1]建筑物防雷设计规范GB50057-2010[S].北京：中国计划出版社，2011.
[2]建筑物防雷工程施工与质量验收规范GB50601—2010[S].北京：中国计划出版社，2010.
[3]王厚余.低压电气装置的设计安装和检验[M].北京：中国电力出版社，2003：210-214.
[4]秦向宏.建筑侧击雷的防护设计与施工分析[J].低碳世界，2015年，36：177.