1 定義

防雷接地，是指通過(guò)組成攔截、疏導(dǎo){zh1}泄放入地的一體化系統(tǒng)方式以防止由直擊雷或雷電的電磁脈沖對(duì)建筑物本身或其內(nèi)部設(shè)備造成損害的防護(hù)技術(shù)。

2 建筑物的防雷分類

英標(biāo)與國(guó)標(biāo)中對(duì)建筑物防雷分類有很大區(qū)別。

2.1 國(guó)標(biāo)防雷規(guī)范對(duì)建筑物的分類

國(guó)標(biāo)防雷規(guī)范將建筑物分為三類即{dy}類防雷建筑物、第二類防雷建筑物和第三類防雷建筑物，根據(jù)相關(guān)計(jì)算來(lái)確定建筑物的防雷等級(jí)，如果計(jì)算不滿足第三類防雷建筑物，則可不做防雷措施。

對(duì)一些特殊建筑如{gjj}重點(diǎn)文物保護(hù)建筑物、{gjj}會(huì)堂、{gjj}檔案館、大型城市重要給水泵房、{gjj}特級(jí)和甲級(jí)大興體育館、各類及各種等級(jí)的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所等建筑物都分別規(guī)定了其防雷等級(jí)。

 2.2 英標(biāo)防雷規(guī)范對(duì)建筑物的分類

英標(biāo)防雷規(guī)范規(guī)定除具有內(nèi)在的爆炸風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)物，如爆炸性的工廠、倉(cāng)庫(kù)、廢料庫(kù)和燃油儲(chǔ)罐外，其余建筑物均分為需要做防雷保護(hù)、推薦做防雷保護(hù)和不需要做防雷保護(hù)的建筑物，根據(jù)計(jì)算確定分類，但大量人員聚集的場(chǎng)所、重要的公眾服務(wù)場(chǎng)所、雷電頻發(fā)的區(qū)域、非常高和孤立的結(jié)構(gòu)物、重要的歷史或文化結(jié)構(gòu)物和有爆炸性或易燃性內(nèi)容物的結(jié)構(gòu)則必須做防雷保護(hù)。需做防雷保護(hù)的一般性建筑物均按照同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，并非像國(guó)標(biāo)防雷那樣將防雷保護(hù)分為三個(gè)等級(jí)。

4 防雷裝置

4.1 接閃器保護(hù)范圍的確定

英標(biāo)規(guī)定建筑高度不超過(guò)20m 的多層屋面建筑采用保護(hù)角方法確定接閃器保護(hù)范圍，其中兩相鄰的接閃器相鄰側(cè)的保護(hù)角為60 度， 另一側(cè)的保護(hù)角為45 度。當(dāng)建筑物高度較高時(shí)，保護(hù)角方法確定保護(hù)范圍與實(shí)際不相符。故英標(biāo)規(guī)定超過(guò)20m 的建筑物的接閃器保護(hù)范圍需按滾球法進(jìn)行確定，BS6651 沒(méi)有防雷等級(jí)的區(qū)分，其滾球半徑{zd0}通常按60m 計(jì)算，對(duì)于含有爆炸性物質(zhì)的建筑或含有敏感電子設(shè)備的建筑物，滾球半徑按20m 計(jì)算。而國(guó)標(biāo)只要求采用滾球法確定接閃器的保護(hù)范圍，而滾球半徑根據(jù)防雷等級(jí)的不同， 分為了30m,45m,60m三個(gè)檔次。兩種方法確定保護(hù)范圍相差不大，其中按保護(hù)角法確定的保護(hù)范圍比滾球法偏小。

 4.2 接閃器

4.2.1 國(guó)標(biāo)對(duì)接閃器規(guī)定

國(guó)內(nèi)建筑如屋面為金屬屋面，可利用屋面作為接閃器，除這種情況外，我們經(jīng)常涉及到的平屋頂一般采用明敷的熱鍍鋅圓鋼組成的防雷網(wǎng)格作為接閃器，鍍鋅圓鋼直徑應(yīng)大于8mm。

國(guó)標(biāo)對(duì)防雷網(wǎng)格的{zd0}尺寸也進(jìn)行了規(guī)定：

{dy}類防雷建筑物：架空接閃網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5m×5m 或6m×4m；

第二類防雷建筑物：架空接閃網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于10m×10m 或12m×8m；

第三類防雷建筑物：架空接閃網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于20m×20m 或24m×16m。

 4.2.2 英標(biāo)對(duì)接閃器規(guī)定

英標(biāo)規(guī)定除爆炸性的工廠、倉(cāng)庫(kù)、廢料庫(kù)和燃油儲(chǔ)罐外的需要做防雷的建筑，屋頂?shù)娜魏尾糠志嚯x最近的水平導(dǎo)體不應(yīng)超過(guò)5 m。對(duì)于大的平屋頂，接閃網(wǎng)格不大于10 mx 20 即可。如果采用鍍鋅圓鋼做接閃網(wǎng)，那么其直徑應(yīng)大于8mm。

 本項(xiàng)目根據(jù)BS 6651 規(guī)定，本工程設(shè)防雷系統(tǒng)，利用屋頂及女兒墻敷設(shè)的熱鍍鋅圓鋼作為接閃網(wǎng)，接閃網(wǎng)格不大于20mx10m。利用柱內(nèi)主筋作為引下線。突出屋面的所有金屬構(gòu)件、金屬管、箱柜、屋頂空調(diào)室外機(jī)等均采用熱鍍鋅圓鋼與接閃網(wǎng)可靠連接。

 

Amenity Building 防雷做法為利用女兒墻及屋面板上敷設(shè)?8 熱鍍鋅圓鋼作為接閃器， 接閃網(wǎng)格不大于10 m x 20m。

4.3 引下線

4.3.1 國(guó)標(biāo)引下線規(guī)定

國(guó)標(biāo)規(guī)定第二、三類防雷建筑物宜利用鋼筋混凝柱內(nèi)鋼筋作為引下線，當(dāng)僅為一根鋼筋時(shí)，其直徑不應(yīng)小于10mm。當(dāng)采用專設(shè)引下線時(shí)，對(duì)各類防雷建筑的規(guī)定也不同。

{dy}類防雷建筑物： 引下線不應(yīng)少于2 根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距沿周長(zhǎng)計(jì)算不宜大于12m。

第二類防雷建筑物： 引下線不應(yīng)少于2 根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距沿周長(zhǎng)計(jì)算不宜大于18m，當(dāng)建筑物的跨度較大，無(wú)法在跨距中間設(shè)引下線時(shí)，應(yīng)在跨距兩端設(shè)引下線并減小其他引下線的間距，專設(shè)引下線的平均間距不應(yīng)大于18m。

第三類防雷建筑物： 引下線不應(yīng)少于2 根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距沿周長(zhǎng)計(jì)算不宜大于25m，當(dāng)建筑物的跨度較大，無(wú)法在跨距中間設(shè)引下線時(shí)，應(yīng)在跨距兩端設(shè)引下線并減小其他引下線的間距，專設(shè)引下線的平均間距不應(yīng)大于25m。

4.3.2 英標(biāo)引下線規(guī)定

英標(biāo)也推薦利用鋼筋混凝土柱內(nèi)的鋼筋作為引下線，且柱內(nèi)鋼筋應(yīng)用鋼絲進(jìn)行綁扎。當(dāng)沒(méi)有鋼筋混凝土柱可以利用的時(shí)候， 可設(shè)置專用引下線，沿屋頂標(biāo)高或地面標(biāo)高的周邊（取其大者）20m 應(yīng)有一根引下線。而對(duì)于高于20 m 的結(jié)構(gòu)物應(yīng)每10 m一根引下線。當(dāng)引下線采用圓鋼時(shí)直徑不應(yīng)小于8mm，當(dāng)采用扁鋼時(shí)尺寸不應(yīng)小于20 mm × 2.5 mm。Amenity Building 防雷做法為利用女兒墻及屋面板上敷設(shè)8 熱鍍鋅圓鋼作為接閃器，四周所有結(jié)構(gòu)柱中≥10mm 鋼筋作為引下線。

 4.4 接地裝置

防雷接地體通常分為自然接地體和人工接地體， 通常情況下首先采用鋼筋混凝土中的鋼筋作為自然接地體，組成一套完整且堅(jiān)實(shí)的防雷接地網(wǎng)，只有當(dāng)條件缺乏，不滿足或不完備時(shí)，采用各類金屬構(gòu)件作為人工接地體。各類接地體若埋設(shè)于較惡劣的環(huán)境下，亦應(yīng)采取加大截面等適宜的防腐措施。

 4.4.1 國(guó)標(biāo)接地規(guī)定

第二、三類防雷建筑宜利用基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作為接地體，{dy}類防雷建筑的接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體。當(dāng)采用圓鋼作為垂直接地體時(shí)直徑不應(yīng)小于14mm， 當(dāng)采用圓鋼作為水平接地體時(shí)圓鋼截面積不應(yīng)小于78mm2。當(dāng)采用扁鋼作為接地體時(shí)，其截面積不應(yīng)小于90mm2。人工鋼制垂直接地體的長(zhǎng)度宜為2.5m，其間距以及人工水平接地體的間距均宜為5m，埋深不應(yīng)小于0.5m。國(guó)標(biāo)要求接地電阻要求比較細(xì)，共用接地體時(shí)應(yīng)小于1Ω。

 4.4.2 英標(biāo)接地規(guī)定

英標(biāo)規(guī)定也可以采用基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作為接地體。規(guī)定接地極應(yīng)盡可能的接近建筑物和引下線，而國(guó)標(biāo)規(guī)定接地體距建筑物不宜小于1m，英標(biāo)要求接地電阻不大于10Ω。

 4.5 防雷系統(tǒng)的材料

英標(biāo)中推薦銅材和鋁材作為防雷系統(tǒng)材料，使用壽命較長(zhǎng)， 如果在采用銅材或鋁材上有任何困難，可以采用和推薦的銅材具有相同截面的鍍鋅鋼材；鍍鋅鋼材更適合于短時(shí)使用的場(chǎng)所，如展覽會(huì)。

對(duì)于導(dǎo)體的保護(hù)，應(yīng)適當(dāng)考慮采用保護(hù)層來(lái)防止其在不良環(huán)境中的腐蝕，如：在煙囪頂部，用鉛（最小厚度為2mm）來(lái)覆蓋導(dǎo)體是最合適的保護(hù)方式。鉛護(hù)套應(yīng)在兩端進(jìn)行密封，且在制作接頭時(shí)，不能拆掉護(hù)套。取得{zd0}的防雷效果，接閃器應(yīng)為裸露導(dǎo)體。如果不可能做到，出于美觀的原因（特別是鋁）的腐蝕，可采用薄的（1 mm 厚）PVC 保護(hù)層或涂裝。盡管在過(guò)去，習(xí)慣做法是采用帶狀或材料用于水平接閃器、引下線和連接線，但有時(shí)采用棒材更為方便，特別是棒材可以朝任何方向彎曲。

國(guó)標(biāo)中材料和英標(biāo)中基本相似， 材料基本以銅、鐵、鋁為主，規(guī)格稍有不同，英標(biāo)對(duì)截面積要求均為50mm2,國(guó)標(biāo)中按不同材質(zhì)分得很細(xì)。另外對(duì)金屬屋面做接閃器國(guó)標(biāo)中對(duì)不銹鋼、熱鍍鋅鋼、銅板的厚度要求不小于0.5mm, 應(yīng)表中要求鍍鋅鋼最小厚度0.5mm,不銹鋼0.4mm，銅0.3mm,并且國(guó)標(biāo)中提出板下為易燃品時(shí)的情況。

 5 結(jié)語(yǔ)

以上通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外規(guī)范的對(duì)比，列出了英標(biāo)和國(guó)內(nèi)做法的差異，詳細(xì)論述了國(guó)外的防雷設(shè)計(jì)理念以及英標(biāo)規(guī)范下的防雷設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題。希望為今后的國(guó)外防雷設(shè)計(jì)提供理論參考，促進(jìn)海外項(xiàng)目的順利開(kāi)展。