(一)原則:采用國(guó)際通用的“法拉第籠”原理,通過接閃器、引下線和接地裝置構(gòu)成的外部防雷系統(tǒng),將雷電流安全地引導(dǎo)并泄放入大地。
(二)目標(biāo):
1. 保護(hù)建筑物結(jié)構(gòu):防止雷擊導(dǎo)致的火災(zāi)、爆炸、結(jié)構(gòu)損壞。2. 保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全:防止雷電的機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)對(duì)建筑物內(nèi)人員造成傷害。
3. 為內(nèi)部系統(tǒng)提供基礎(chǔ):良好的外部防雷是內(nèi)部防雷(防雷電電磁脈沖)的前提,為電力、電子系統(tǒng)提供參考地電位。
二、前期準(zhǔn)備
(一)現(xiàn)場(chǎng)勘查
1. 建筑物信息收集:詳細(xì)記錄建筑物的結(jié)構(gòu)類型(如框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等)、高度、層數(shù)、占地面積、使用性質(zhì)(住宅、商業(yè)、工業(yè)等)。例如,對(duì)于一棟20層的商業(yè)寫字樓,需明確其各層功能分區(qū),如辦公區(qū)、商場(chǎng)區(qū)等。
2. 周邊環(huán)境評(píng)估:觀察建筑物周邊地形地貌,判斷是否處于空曠地帶、山坡、山谷等特殊地理位置;查看周邊是否有高大樹木、其他建筑物等,測(cè)量其與被保護(hù)建筑物的距離和相對(duì)高度。比如,若建筑物周邊50米內(nèi)有高30米的樹木,需考慮其對(duì)雷電吸引的影響。
3. 氣象資料收集:向當(dāng)?shù)貧庀蟛块T獲取該地區(qū)近5 - 10年的雷電活動(dòng)數(shù)據(jù),包括年平均雷暴日數(shù)、雷電發(fā)生的時(shí)間分布規(guī)律、雷電強(qiáng)度等信息。以某地區(qū)為例,年平均雷暴日數(shù)為40天,主要集中在6 - 8月,這有助于確定防護(hù)的重點(diǎn)時(shí)段。
(二)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
1. 確定雷電防護(hù)等級(jí):根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、重要性、發(fā)生雷電事故的可能性和后果,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》)確定其雷電防護(hù)等級(jí)。例如,國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的古建筑、大型火車站等屬于一類防雷建筑物;一般的住宅、普通辦公樓等屬于三類防雷建筑物。
2. 分析雷電入侵途徑:考慮雷電可能通過直擊雷、側(cè)擊雷、雷電感應(yīng)、雷電波侵入等途徑對(duì)建筑物造成危害。對(duì)于高層建筑物,側(cè)擊雷的防護(hù)尤為重要;對(duì)于有大量電子設(shè)備的建筑物,雷電感應(yīng)和雷電波侵入的防護(hù)需加強(qiáng)。
三、防雷裝置設(shè)計(jì)與選型
(一)接閃器設(shè)計(jì)
1. 接閃桿選型與布置
1.1 選型:根據(jù)建筑物的防護(hù)等級(jí)和高度,選擇合適規(guī)格的接閃桿。對(duì)于一類防雷建筑物,接閃桿的針長(zhǎng)一般不小于5 米;對(duì)于三類防雷建筑物,針長(zhǎng)可適當(dāng)減小。同時(shí),要考慮接閃桿的材質(zhì),通常采用鍍鋅圓鋼或鋼管。

1.2 布置:在建筑物的屋頂邊緣、屋角、女兒墻等易受雷擊的部位安裝接閃桿。對(duì)于多層建筑物,可在每層屋頂設(shè)置接閃帶,并與接閃桿連接。
2. 接閃帶與接閃網(wǎng)設(shè)計(jì)
接閃帶:采用鍍鋅圓鋼或扁鋼制成,沿建筑物屋頂?shù)耐庋鼗蚺畠簤ι厦鞣笤O(shè)。在接閃帶的轉(zhuǎn)角處,應(yīng)做成圓弧形,半徑不小于100毫米。
接閃網(wǎng):對(duì)于面積較大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物,可采用接閃網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。接閃網(wǎng)由縱橫交錯(cuò)的接閃帶組成,網(wǎng)格尺寸根據(jù)建筑物的防護(hù)等級(jí)確定。二類防雷建筑物的網(wǎng)格尺寸不大于10米×10米或12米×8米;三類防雷建筑物的網(wǎng)格尺寸不大于20米×20米或24米×16米。
(二)引下線設(shè)計(jì)
1. 數(shù)量與間距:根據(jù)建筑物的面積和防雷等級(jí),確定引下線的數(shù)量和間距。一類防雷建筑物的引下線間距不應(yīng)大于12米;三類防雷建筑物的引下線間距可不大于25米。引下線應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置。
2. 材質(zhì)與規(guī)格:引下線一般采用鍍鋅圓鋼或扁鋼,其規(guī)格應(yīng)滿足承載雷電流的要求。圓鋼直徑不應(yīng)小于8毫米;扁鋼截面不應(yīng)小于48平方毫米,厚度不應(yīng)小于4毫米。
3. 連接方式:引下線應(yīng)與接閃器和接地裝置可靠連接。在連接處,應(yīng)采用焊接或螺栓連接,并確保連接牢固,接觸良好。
(三)接地裝置設(shè)計(jì)
1. 接地體選型與布置
1.1選型:常用的接地體有鋼管、角鋼、圓鋼等。對(duì)于土壤電阻率較低的地區(qū),可采用水平接地體;對(duì)于土壤電阻率較高的地區(qū),應(yīng)采用垂直接地體或組合接地體。
1.2布置:垂直接地體的間距不應(yīng)小于其長(zhǎng)度的2倍,一般不小于5米。水平接地體的間距應(yīng)符合規(guī)范要求,一般不小于5米。接地體應(yīng)埋設(shè)在土壤電阻率較低的地方,且距建筑物基礎(chǔ)不小于3米。

2. 接地電阻要求:不同防護(hù)等級(jí)的建筑物對(duì)接地電阻有不同的要求。一類防雷建筑物的接地電阻不應(yīng)大于10歐姆;三類防雷建筑物的接地電阻不應(yīng)大于30歐姆。若接地電阻不滿足要求,應(yīng)采取降阻措施,如換土、添加降阻劑等。
四、施工安裝
(一)接閃器安裝
1. 接閃桿安裝:先將接閃桿的底座固定在建筑物的屋頂上,確保底座牢固。然后,將接閃桿垂直安裝在底座上,并用螺栓緊固。安裝過程中,要注意接閃桿的垂直度,偏差不應(yīng)大于針長(zhǎng)的 1/1000。
2. 接閃帶與接閃網(wǎng)安裝:按照設(shè)計(jì)要求,在建筑物屋頂上彈線定位,確定接閃帶和接閃網(wǎng)的敷設(shè)位置。然后,將鍍鋅圓鋼或扁鋼彎曲成所需的形狀,進(jìn)行敷設(shè)。在敷設(shè)過程中,要保證接閃帶和接閃網(wǎng)平直、牢固,與建筑物屋頂?shù)倪B接緊密。
(二)引下線安裝
1. 固定引下線:在建筑物外墻或柱子上確定引下線的位置,用卡子將引下線固定牢固。引下線應(yīng)盡量短而直,避免彎曲和纏繞。
2. 連接引下線:將引下線與接閃器和接地裝置進(jìn)行連接。連接時(shí),要清除連接部位的氧化層和污垢,確保連接可靠。焊接時(shí),焊縫應(yīng)飽滿、均勻,無氣孔、夾渣等缺陷;螺栓連接時(shí),應(yīng)擰緊螺母,并加裝彈簧墊圈。
(三)接地裝置安裝
1. 挖掘接地溝:根據(jù)設(shè)計(jì)要求,挖掘接地溝。接地溝的深度應(yīng)不小于0.8米,寬度應(yīng)不小于0.5米。
2. 安裝接地體:將接地體垂直或水平放置在接地溝內(nèi),并用錘子將其打入地下。對(duì)于垂直接地體,打入深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;對(duì)于水平接地體,應(yīng)埋設(shè)在地下0.6米以下。
3. 連接接地體:采用焊接或螺栓連接的方式,將接地體連接成一個(gè)整體。連接后,要清除連接部位的焊渣和污垢,并涂刷防銹漆。
4. 回填土:接地體安裝完畢后,應(yīng)及時(shí)回填土。回填土應(yīng)分層夯實(shí),每層厚度不宜超過0.3米。回填土中不應(yīng)含有石塊、建筑垃圾等雜物。
五、檢測(cè)與驗(yàn)收
(一)防雷裝置檢測(cè)
1. 外觀檢查:檢查防雷裝置的各個(gè)部件是否安裝牢固、有無損壞、變形等情況。例如,檢查接閃桿是否垂直、接閃帶是否平直、引下線是否連接可靠等。
2. 接地電阻測(cè)試:使用接地電阻測(cè)試儀,測(cè)量接地裝置的接地電阻。測(cè)試時(shí),要選擇合適的測(cè)試點(diǎn)和測(cè)試方法,確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。若接地電阻不滿足要求,應(yīng)及時(shí)采取降阻措施。
3. 過渡電阻測(cè)試:測(cè)量引下線與接閃器、接地裝置之間的過渡電阻。過渡電阻不應(yīng)大于0.2歐姆。若過渡電阻過大,應(yīng)檢查連接部位是否松動(dòng)、氧化,并及時(shí)進(jìn)行處理。
(二)驗(yàn)收
1. 施工單位自檢:施工完成后,施工單位應(yīng)進(jìn)行自檢,填寫自檢報(bào)告。自檢內(nèi)容包括防雷裝置的安裝質(zhì)量、接地電阻、過渡電阻等。
2. 監(jiān)理單位驗(yàn)收:監(jiān)理單位應(yīng)對(duì)施工單位的自檢報(bào)告進(jìn)行審核,并組織現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。驗(yàn)收過程中,要檢查防雷裝置是否符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)要求施工單位及時(shí)整改。
3. 氣象部門備案:驗(yàn)收合格后,建設(shè)單位應(yīng)將防雷裝置的設(shè)計(jì)圖紙、施工記錄、檢測(cè)報(bào)告等資料報(bào)送當(dāng)?shù)貧庀蟛块T備案。氣象部門將對(duì)備案資料進(jìn)行審核,并出具防雷裝置驗(yàn)收合格證。
六、維護(hù)與管理
(一)定期檢查
1. 檢查周期:一般每年至少進(jìn)行一次全面檢查,在雷雨季節(jié)來臨前應(yīng)增加檢查次數(shù)。
2. 檢查內(nèi)容:檢查接閃器有無銹蝕、損壞;引下線是否松動(dòng)、斷裂;接地裝置是否被挖掘、破壞;接地電阻是否發(fā)生變化等。
3. 檢測(cè)單位:根據(jù)建筑物防雷類別的不同,每隔1年或半年由專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行一次全面檢測(cè),特別是測(cè)量接地電阻值是否變化。
(二)維護(hù)保養(yǎng)
1. 防腐處理:對(duì)防雷裝置的金屬部件進(jìn)行防腐處理,如涂刷防銹漆、熱鍍鋅等。對(duì)于已經(jīng)銹蝕的部件,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行除銹和防腐處理。
2. 修復(fù)更換:對(duì)發(fā)現(xiàn)損壞、變形的防雷裝置部件,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換。例如,若接閃桿的針尖損壞,應(yīng)及時(shí)更換新的針尖。
(三)檔案管理
建立防雷裝置檔案,記錄防雷裝置的設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、維護(hù)等信息。檔案應(yīng)包括設(shè)計(jì)圖紙、施工記錄、檢測(cè)報(bào)告、驗(yàn)收合格證、維護(hù)記錄等資料,以便于查詢和管理。











