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· 簡(jiǎn)介:本文通過對(duì)一般多層民用住宅的防雷分析,探索標(biāo)準(zhǔn)型住宅的防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)及做法。
· 關(guān)鍵字:防雷等級(jí),接閃器,接地裝置,等電位,雷電波
目前,我市的民用住宅建筑一般以一梯二戶、三戶類型為主,其結(jié)構(gòu)一般為人工挖孔樁基礎(chǔ)、框架結(jié)構(gòu),層數(shù)為七層或七層以上二十層以下,樓總高一般在50米以內(nèi)。由于各設(shè)計(jì)單位對(duì)防雷規(guī)范的把握深度及理解程度不盡相同,因而設(shè)計(jì)圖紙也五花八門。因此,設(shè)計(jì)出一個(gè)既符合國(guó)家規(guī)范,又便于施工、管理的規(guī)范化住宅的防雷模式,筆者認(rèn)為很有必要。根據(jù)在施工監(jiān)理過程中遇到的問題,結(jié)合當(dāng)?shù)胤览讬z測(cè)部門的要求,談?wù)勔话忝裼媒ㄖ≌姆览自O(shè)計(jì)。
一、住宅建筑防雷等級(jí)的確定
我們?cè)谥纸ㄖ锓览自O(shè)計(jì)的第一步,首先是要確定建筑物的防雷等級(jí)。《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010)中,對(duì)建筑物防雷類別的劃分,除了由建筑物的功能定性外,第二、三類防雷建筑,還取決于建筑物的預(yù)計(jì)年雷擊次數(shù)N。
N=K·Ng·Ae
其中Ng=0024Td13
式中:N—建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)(次/a)
K—校正系數(shù),一般情況取10
Ng—建筑物所在地雷擊大地年平均度(次/Km2·a)
Td—年平均雷暴日(d/a),臨江市區(qū)取35(d/a)
Ae—與建筑物截收相同雷擊次數(shù)等效面積(Km2)
L—建筑物長(zhǎng)度(m)
W—建筑物寬度(m)
H—建筑物高度(m)
計(jì)算結(jié)果見下表:
按照《規(guī)范》,以上類型的民用住宅年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)均大于0.006次/年且少于0.003次/年,因此均應(yīng)劃為第三類防雷建筑物。
二、接閃器的設(shè)計(jì)
宜利用避雷帶與避雷小針相結(jié)合組成接閃器系統(tǒng)。避雷帶采用鍍鋅圓鋼Φ12,由Φ12間距為 15米高為0.2米的支持卡固定于屋面、墻壁、女兒墻頂上,同時(shí)在屋面陽(yáng)角處及梯屋頂四角上另加設(shè)Φ16,高 0.5米的避雷小針,并在屋面加設(shè)不少于20米×20米的避雷網(wǎng)格。這樣的設(shè)置,既美觀大方,又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,而且實(shí)踐也證明防雷效果非常理想。
三、接地裝置引下線設(shè)計(jì)
利用建筑物柱內(nèi)對(duì)角主筋作防雷引下線(Φ≥12), 利用建筑物基礎(chǔ)作自然基礎(chǔ)接地體,不僅可以節(jié)約鋼材,而且比較安全。引下線主筋從上到下通長(zhǎng)焊通 ,其上部(屋頂上)應(yīng)與接閃器焊接,下部與基礎(chǔ)焊接,并分別與各層板筋、梁筋及樁籠縱筋、螺旋箍筋、地梁面筋焊接通,構(gòu)成一完整的電氣通路。
利用建筑物鋼筋做為引下線在施工時(shí),應(yīng)配合土建施工按設(shè)計(jì)要求找出全部鋼筋位置,用油漆做好標(biāo)記,保證每層鋼筋上、下進(jìn)行貫通性連接,隨著鋼筋專業(yè)逐層串聯(lián)焊接至頂層。
由于利用建筑物鋼筋做引下線,是從上而下連接一體,因此不能設(shè)置斷接卡子測(cè)試接地電阻,需在柱內(nèi)做為引下線的鋼筋上,距室外護(hù)坡0.5米處的柱子外側(cè),另焊一根扁鋼引至柱外側(cè)的墻體上的等電位箱內(nèi),做為防雷測(cè)試點(diǎn)。每根引下線處的沖擊接地電阻不宜大于5Ω。
四、接地裝置
利用建筑物的基礎(chǔ)作接地裝置,具有經(jīng)濟(jì)、美觀和有利于雷電流場(chǎng)流散以及不必維護(hù)和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。由于我市住宅大部分均是采用人工挖孔柱基礎(chǔ),并且地下水位很高,混凝土內(nèi)基礎(chǔ)也能滿足利用鋼筋混凝土作為自然基礎(chǔ)接地體的要求,因此建議推廣使用。
利用柱基礎(chǔ)作接地體時(shí),對(duì)建筑物地梁的處理是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。地梁內(nèi)的主筋要和柱基礎(chǔ)主筋連接起來(lái),并要把各段地梁的鋼筋連成一個(gè)環(huán)路,這樣才能將各個(gè)基礎(chǔ)連成一個(gè)聯(lián)合接地體,而且地梁的鋼筋形成一個(gè)很好的水平地環(huán),綜合成一個(gè)完整的接地系統(tǒng),其接地電阻≤4Ω。
五、等電位連接及防雷電波侵入
這部分過去往往很容易被忽視。新規(guī)范時(shí)等電位及防雷電波侵入有明確規(guī)定,因此該部分應(yīng)十分重視。
總等電位聯(lián)結(jié)的作用在于降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險(xiǎn)故障電壓的危害,進(jìn)出入建筑物的金屬水管及煤氣管道等作等電位連接。
對(duì)于防雷電波侵入,應(yīng)采取如下措施:
1、對(duì)電纜進(jìn)出線,應(yīng)在進(jìn)出端將電纜的金屬外支、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連。避雷器、電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地,其沖擊接地電阻不宜大于30Ω。
2、對(duì)低壓架空進(jìn)出線,應(yīng)在進(jìn)出處設(shè)置避雷器與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設(shè)備的接地裝置上,當(dāng)多回路架空進(jìn)出線時(shí),可僅在母線或總配電箱處裝設(shè)一組避雷器或其它型式的過電壓保護(hù)器,但絕緣子鐵腳、金具仍應(yīng)接到接地裝置上。
3、進(jìn)出建筑物的架空金屬管道,在進(jìn)出處應(yīng)就近接到防雷或電氣設(shè)備的接地裝置上,其沖擊接地阻不宜大于30Ω。
總之,以上只是本人在防雷設(shè)計(jì)及監(jiān)理實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)積累,通過大量的工作實(shí)例證明,其接地電阻測(cè)量值均在4Ω左右,甚至個(gè)別小于1Ω,滿足住宅三類防雷《規(guī)范》要求。技術(shù)上,達(dá)到規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、可行;經(jīng)濟(jì)上,實(shí)用、美觀、大方;同時(shí)防雷效果也十分理想。
參考文獻(xiàn)
1《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94
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3藍(lán)奇勇《住宅建筑的防雷與接地設(shè)計(jì)探討》。