防雷知識
建築防雷六要素
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防雷是一項系統工(gōng)程。王時煦先生早在1960年作人(rén)民(mín)大(dà)會(huì)堂電氣工(gōng)程總結及寫作《建築物(wù)防雷設計(jì)》一書(shū)時就提出了建築物(wù)防雷設計(jì)的(de)六項重要因素，這對我國建築防雷規範化起到(dào)了重要作用(yòng)。
一、接閃功能(néng)
指實現接閃功能(néng)所應具備的(de)條件(jiàn)，包括接閃器(qì)的(de)形式（避雷針、避雷帶和(hé)避雷網）、耐流耐壓能(néng)力、連續接閃效果、造價以及接閃器(qì)與建築物(wù)的(de)美(měi)學統一性等。
二、分(fēn)流影響
指引下線對分(fēn)流效果的(de)影響。引下線的(de)粗細和(hé)數量直接影響分(fēn)流效果，引下線多，每根引下線通過的(de)雷電流就小(xiǎo)，其感應範圍就小(xiǎo)。引下線相(xiàng)互之間的(de)距離(lí)不應小(xiǎo)于規範中的(de)規定。當建築物(wù)很高(gāo)，引下線很長時，應在建築物(wù)的(de)中間部位增加均壓環，以減小(xiǎo)引下線的(de)電感電壓降。這不僅可(kě)以分(fēn)流，而且還可(kě)以降低反擊電壓。
三、均衡電位
使建築物(wù)内的(de)各個(gè)部位都(dōu)形成一個(gè)相(xiàng)等的(de)電位，即等電位。若建築物(wù)内的(de)結構鋼筋與各種金(jīn)屬設置及金(jīn)屬管線都(dōu)能(néng)連接成統一的(de)導電體，建築物(wù)内當然就不會(huì)産生不同的(de)電位，這樣就可(kě)保證建築物(wù)内不會(huì)産生反擊和(hé)危及人(rén)身安全的(de)接觸電壓或跨步電壓，對防止雷電電磁脈沖幹擾微電子設備也(yě)有(yǒu)很大(dà)的(de)好處。鋼筋混凝土(tǔ)結構的(de)建築物(wù)最具備實現等電位的(de)條件(jiàn)，因爲其内部結構鋼筋的(de)大(dà)部分(fēn)都(dōu)是自然而然地(dì)焊接或綁紮在一起的(de)。爲滿足防雷裝置的(de)要求，應有(yǒu)目的(de)地(dì)把接閃裝置與梁、闆、柱和(hé)基礎可(kě)靠地(dì)焊接、綁紮或搭接在一起，同時再把各種金(jīn)屬設備和(hé)金(jīn)屬管線與之焊接或卡接在一起，這就使整個(gè)建築物(wù)成爲良好的(de)等電位體。
四、屏蔽作用(yòng)
屏蔽的(de)主要目的(de)是使建築物(wù)内的(de)通信設備、電子計(jì)算機、精密儀器(qì)以及自動控制(zhì)系統免遭雷電電磁脈沖的(de)危害。建築物(wù)内的(de)這些設施，不僅在防雷裝置接閃時會(huì)受到(dào)電磁幹擾，而且由于它們本身靈敏性高(gāo)且耐壓水(shuǐ)平低，有(yǒu)時附近打雷或接閃時，也(yě)會(huì)受到(dào)雷電波的(de)電磁輻射的(de)影響，甚至在其他(tā)建築物(wù)接閃時，還會(huì)受到(dào)從該處傳來的(de)電磁波的(de)影響。因此，我們應盡量利用(yòng)鋼筋混凝土(tǔ)結構内的(de)鋼筋，即建築物(wù)内地(dì)闆、頂闆、牆面、及梁、柱内的(de)鋼筋，使其構成一個(gè)六面體的(de)網籠，即籠式避雷網，從而實現屏蔽。由于結構構造的(de)不同，牆内和(hé)樓闆内的(de)鋼筋有(yǒu)疏有(yǒu)密，鋼筋密度不夠時，設計(jì)人(rén)應按各種設備的(de)不同需要增加網格的(de)密度。良好的(de)屏蔽不僅使等電位和(hé)分(fēn)流這兩個(gè)問題迎刃而解，而且對防禦雷電電磁脈沖也(yě)是最有(yǒu)效的(de)措施。此外，建築物(wù)的(de)整體屏蔽還能(néng)防球雷、側擊和(hé)繞擊雷的(de)襲擊。
五、接地(dì)效果
指接地(dì)效果的(de)好壞。良好的(de)接地(dì)效果也(yě)是防雷成功的(de)重要保證之一。每個(gè)建築物(wù)都(dōu)要考慮哪種接地(dì)方式的(de)效果最好和(hé)最經濟。王時煦先生認爲，當鋼筋混凝土(tǔ)結構的(de)建築物(wù)符合規範條件(jiàn)時，應利用(yòng)基礎内的(de)鋼筋作爲接地(dì)裝置。當達不到(dào)規範中規定的(de)條件(jiàn)或基礎包在防水(shuǐ)卷材層内時，可(kě)做周圈式接地(dì)裝置，但(dàn)應将周圈式接地(dì)裝置預先埋在基礎槽的(de)最外邊（不必離(lí)開(kāi)建築物(wù)3m以外）。接地(dì)體靠近基礎内的(de)鋼筋有(yǒu)利于均衡電位，同時還可(kě)節省爲挖深溝所花費的(de)人(rén)力和(hé)物(wù)力。在基礎完工(gōng)後再挖深溝則易影響基礎的(de)穩定性。
對木結構和(hé)磚混結構建築物(wù)，必須做獨立引下線并采用(yòng)獨立接地(dì)方式。當土(tǔ)壤電阻率大(dà)，使用(yòng)接地(dì)極較多時，也(yě)可(kě)做周圍式接地(dì)裝置。因爲周圈式接地(dì)裝置的(de)沖擊阻抗小(xiǎo)于獨立接地(dì)裝置的(de)沖擊阻抗，而且有(yǒu)利于改善建築物(wù)内的(de)地(dì)電位分(fēn)布，減小(xiǎo)跨步電壓。采用(yòng)獨立式接地(dì)方式時，以鑽孔深埋接地(dì)極（約4~12m）的(de)效果爲最好，深孔接地(dì)極容易達到(dào)地(dì)下水(shuǐ)位，且能(néng)減少(shǎo)接地(dì)極的(de)用(yòng)鋼量。
六、合理(lǐ)布線
指如(rú)何布線才能(néng)獲得最好的(de)綜合效果。現代化的(de)建築物(wù)都(dōu)離(lí)不開(kāi)照(zhào)明(míng)、動力、電話(huà)、電視和(hé)計(jì)算機等設備的(de)管線，在防雷設計(jì)中，必須考慮防雷系統與這些管線的(de)關系。爲了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響，
首先，應該将這些電線穿于金(jīn)屬管内，以實現可(kě)靠的(de)屏蔽；
其次，應該把這些線路(lù)的(de)主幹線的(de)垂直部分(fēn)設置在高(gāo)層建築物(wù)的(de)中心部位，且避免靠近用(yòng)作引下線的(de)柱筋，以盡量縮小(xiǎo)被感應的(de)範圍。在管線較長或橋架等設施較長的(de)路(lù)線上(shàng)，還需要兩端接地(dì)。
第三，應該注意電源線、天線和(hé)屋頂高(gāo)處的(de)彩燈及航空障礙燈等線路(lù)的(de)引入做法，防止雷電波侵入。除考慮布線的(de)部位和(hé)屏蔽外，還應在需要的(de)線路(lù)上(shàng)加裝避雷器(qì)、壓敏電阻等浪湧保護器(qì)。因此，設計(jì)室内各種管線時，必須與防雷系統統一考慮。
一、接閃功能(néng)
指實現接閃功能(néng)所應具備的(de)條件(jiàn)，包括接閃器(qì)的(de)形式（避雷針、避雷帶和(hé)避雷網）、耐流耐壓能(néng)力、連續接閃效果、造價以及接閃器(qì)與建築物(wù)的(de)美(měi)學統一性等。
二、分(fēn)流影響
指引下線對分(fēn)流效果的(de)影響。引下線的(de)粗細和(hé)數量直接影響分(fēn)流效果，引下線多，每根引下線通過的(de)雷電流就小(xiǎo)，其感應範圍就小(xiǎo)。引下線相(xiàng)互之間的(de)距離(lí)不應小(xiǎo)于規範中的(de)規定。當建築物(wù)很高(gāo)，引下線很長時，應在建築物(wù)的(de)中間部位增加均壓環，以減小(xiǎo)引下線的(de)電感電壓降。這不僅可(kě)以分(fēn)流，而且還可(kě)以降低反擊電壓。
三、均衡電位
使建築物(wù)内的(de)各個(gè)部位都(dōu)形成一個(gè)相(xiàng)等的(de)電位，即等電位。若建築物(wù)内的(de)結構鋼筋與各種金(jīn)屬設置及金(jīn)屬管線都(dōu)能(néng)連接成統一的(de)導電體，建築物(wù)内當然就不會(huì)産生不同的(de)電位，這樣就可(kě)保證建築物(wù)内不會(huì)産生反擊和(hé)危及人(rén)身安全的(de)接觸電壓或跨步電壓，對防止雷電電磁脈沖幹擾微電子設備也(yě)有(yǒu)很大(dà)的(de)好處。鋼筋混凝土(tǔ)結構的(de)建築物(wù)最具備實現等電位的(de)條件(jiàn)，因爲其内部結構鋼筋的(de)大(dà)部分(fēn)都(dōu)是自然而然地(dì)焊接或綁紮在一起的(de)。爲滿足防雷裝置的(de)要求，應有(yǒu)目的(de)地(dì)把接閃裝置與梁、闆、柱和(hé)基礎可(kě)靠地(dì)焊接、綁紮或搭接在一起，同時再把各種金(jīn)屬設備和(hé)金(jīn)屬管線與之焊接或卡接在一起，這就使整個(gè)建築物(wù)成爲良好的(de)等電位體。
四、屏蔽作用(yòng)
屏蔽的(de)主要目的(de)是使建築物(wù)内的(de)通信設備、電子計(jì)算機、精密儀器(qì)以及自動控制(zhì)系統免遭雷電電磁脈沖的(de)危害。建築物(wù)内的(de)這些設施，不僅在防雷裝置接閃時會(huì)受到(dào)電磁幹擾，而且由于它們本身靈敏性高(gāo)且耐壓水(shuǐ)平低，有(yǒu)時附近打雷或接閃時，也(yě)會(huì)受到(dào)雷電波的(de)電磁輻射的(de)影響，甚至在其他(tā)建築物(wù)接閃時，還會(huì)受到(dào)從該處傳來的(de)電磁波的(de)影響。因此，我們應盡量利用(yòng)鋼筋混凝土(tǔ)結構内的(de)鋼筋，即建築物(wù)内地(dì)闆、頂闆、牆面、及梁、柱内的(de)鋼筋，使其構成一個(gè)六面體的(de)網籠，即籠式避雷網，從而實現屏蔽。由于結構構造的(de)不同，牆内和(hé)樓闆内的(de)鋼筋有(yǒu)疏有(yǒu)密，鋼筋密度不夠時，設計(jì)人(rén)應按各種設備的(de)不同需要增加網格的(de)密度。良好的(de)屏蔽不僅使等電位和(hé)分(fēn)流這兩個(gè)問題迎刃而解，而且對防禦雷電電磁脈沖也(yě)是最有(yǒu)效的(de)措施。此外，建築物(wù)的(de)整體屏蔽還能(néng)防球雷、側擊和(hé)繞擊雷的(de)襲擊。
五、接地(dì)效果
指接地(dì)效果的(de)好壞。良好的(de)接地(dì)效果也(yě)是防雷成功的(de)重要保證之一。每個(gè)建築物(wù)都(dōu)要考慮哪種接地(dì)方式的(de)效果最好和(hé)最經濟。王時煦先生認爲，當鋼筋混凝土(tǔ)結構的(de)建築物(wù)符合規範條件(jiàn)時，應利用(yòng)基礎内的(de)鋼筋作爲接地(dì)裝置。當達不到(dào)規範中規定的(de)條件(jiàn)或基礎包在防水(shuǐ)卷材層内時，可(kě)做周圈式接地(dì)裝置，但(dàn)應将周圈式接地(dì)裝置預先埋在基礎槽的(de)最外邊（不必離(lí)開(kāi)建築物(wù)3m以外）。接地(dì)體靠近基礎内的(de)鋼筋有(yǒu)利于均衡電位，同時還可(kě)節省爲挖深溝所花費的(de)人(rén)力和(hé)物(wù)力。在基礎完工(gōng)後再挖深溝則易影響基礎的(de)穩定性。
對木結構和(hé)磚混結構建築物(wù)，必須做獨立引下線并采用(yòng)獨立接地(dì)方式。當土(tǔ)壤電阻率大(dà)，使用(yòng)接地(dì)極較多時，也(yě)可(kě)做周圍式接地(dì)裝置。因爲周圈式接地(dì)裝置的(de)沖擊阻抗小(xiǎo)于獨立接地(dì)裝置的(de)沖擊阻抗，而且有(yǒu)利于改善建築物(wù)内的(de)地(dì)電位分(fēn)布，減小(xiǎo)跨步電壓。采用(yòng)獨立式接地(dì)方式時，以鑽孔深埋接地(dì)極（約4~12m）的(de)效果爲最好，深孔接地(dì)極容易達到(dào)地(dì)下水(shuǐ)位，且能(néng)減少(shǎo)接地(dì)極的(de)用(yòng)鋼量。
六、合理(lǐ)布線
指如(rú)何布線才能(néng)獲得最好的(de)綜合效果。現代化的(de)建築物(wù)都(dōu)離(lí)不開(kāi)照(zhào)明(míng)、動力、電話(huà)、電視和(hé)計(jì)算機等設備的(de)管線，在防雷設計(jì)中，必須考慮防雷系統與這些管線的(de)關系。爲了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響，
首先，應該将這些電線穿于金(jīn)屬管内，以實現可(kě)靠的(de)屏蔽；
其次，應該把這些線路(lù)的(de)主幹線的(de)垂直部分(fēn)設置在高(gāo)層建築物(wù)的(de)中心部位，且避免靠近用(yòng)作引下線的(de)柱筋，以盡量縮小(xiǎo)被感應的(de)範圍。在管線較長或橋架等設施較長的(de)路(lù)線上(shàng)，還需要兩端接地(dì)。
第三，應該注意電源線、天線和(hé)屋頂高(gāo)處的(de)彩燈及航空障礙燈等線路(lù)的(de)引入做法，防止雷電波侵入。除考慮布線的(de)部位和(hé)屏蔽外，還應在需要的(de)線路(lù)上(shàng)加裝避雷器(qì)、壓敏電阻等浪湧保護器(qì)。因此，設計(jì)室内各種管線時，必須與防雷系統統一考慮。
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