1 建筑物防雷等級(jí)的確定問題
??? 在防雷設(shè)計(jì)中,一、二類防雷建筑物的設(shè)計(jì)考慮得基本全面,而對(duì)于三類防雷及等級(jí)以外的建筑物防雷,大多設(shè)計(jì)人員不對(duì)此類建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N進(jìn)行計(jì)算,使許多不需設(shè)計(jì)防雷的建筑物而設(shè)計(jì)了防雷措施,設(shè)計(jì)保守,浪費(fèi)了大量人力、財(cái)力、物力。
??? 例如:在地勢平坦的住宅小區(qū)內(nèi)部設(shè)計(jì)一棟住宅樓:建筑物高度H=7m、10m、15m、20m四種不同的高度,三個(gè)單元,其中:長L=60m,寬w=13m,當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤誘a=41.5d/a,校正系數(shù)K值分別取1.1.5,1.7,2,進(jìn)行計(jì)算N值,計(jì)算結(jié)果見附表1從表1中的數(shù)據(jù)可知,a當(dāng)K=1時(shí),舉例中的15米建筑物均N<0.05需設(shè)置防雷設(shè)施。
??? b,當(dāng)K=1.5時(shí),即建筑物在河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的或特別潮濕的建筑物,在高度達(dá)15m或以上者,必須按第三類防雷建筑物采取防雷措施。
??? c,當(dāng)K=1.7時(shí),即金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)的建筑物,高度達(dá)10m以上者,必須按第三類防雷建筑物采取防雷措施。
??? d,當(dāng)K=2時(shí),即建筑物位于曠野孤立的位置,高度達(dá)7m兩層以上者。均必須按第三類防雷建筑物采取防雷措施。
??? 由此可見,有的建筑物在15m的高度,卻不需設(shè)置防雷措施,而有的建筑物高度在7 m,就必須設(shè)置三級(jí)防雷措施。關(guān)鍵因素在于建筑所處的地理位置、環(huán)境、土質(zhì)和雷電活動(dòng)情況及建筑物結(jié)構(gòu)材料所決定。
??? 因此,設(shè)計(jì)人員對(duì)民用建筑物的防雷設(shè)計(jì)必須根據(jù)當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤諗?shù)對(duì)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,結(jié)合建筑物具體所處的地理環(huán)境,確定是否設(shè)置防雷設(shè)施。
??? 2 防雷電電磁脈沖
??? 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,電子技術(shù)日益向高頻率、高精度、高靈敏度和高可靠性方向發(fā)展,成為當(dāng)今智能化建筑不可缺少的組成部分,進(jìn)而也就使雷電電磁脈沖的干擾成為建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的突出事故,因此必須得到電磁兼容和安全可靠的防護(hù)措施,這一點(diǎn)往往在防雷設(shè)計(jì)中容易被忽視。
??? 雷電電磁脈沖的干擾主要指以下3種情況:①自然界天空中雷電波的磁輻射對(duì)建筑物內(nèi)部電氣設(shè)備的電磁干擾:②當(dāng)建筑物防雷裝置接閃后,強(qiáng)大的雷電流對(duì)內(nèi)部電氣設(shè)備的電磁干擾:由外部的各種架空或電纜線路引來的電磁波對(duì)內(nèi)部電氣設(shè)備干擾等。
??? 防這些電磁干擾的理想設(shè)計(jì)方案是在做好建筑物外部防雷措施的基礎(chǔ)上,首先就是盡量利用建筑物的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的頂板、地板、墻面和梁柱內(nèi)的鋼筋網(wǎng)使其構(gòu)成一個(gè)6面體的網(wǎng)籠,即籠式避雷網(wǎng),使其達(dá)到屏蔽條件。屏蔽做得好,不僅能防空間電磁波的輻射,對(duì)建筑內(nèi)部的分流和均壓也能達(dá)到最佳效果。當(dāng)然屏蔽應(yīng)根據(jù)不同性質(zhì)的設(shè)備,在電子設(shè)備較為集中的房間、區(qū)域設(shè)置,否則會(huì)大大增加建筑物不必要的投資。
??? 其次,防雷電電磁脈沖對(duì)室內(nèi)的布線要求顯得非常重要,由于作為引下線的鋼筋混凝土柱子內(nèi)的鋼筋和全樓的屏蔽網(wǎng)都在外墻處,雷電流由此鋼筋引到接地裝置上,所以外墻處的電流密度大,其周圍的電磁場也強(qiáng),因此建筑物中的電源和通信等的主干線不要放在靠近外墻處,最好設(shè)在太樓的中心部位,若電梯井在中心部位。可以靠在電梯并的旁邊,建筑物內(nèi)的各種饋線都最好穿金屬管敷設(shè),特殊要求的線路電源則還應(yīng)加隔離變壓器、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻和濾波裝置等;再就是要做好電子設(shè)備的各種接地、低壓供電系統(tǒng)應(yīng)采用TN-S系統(tǒng):為了防雷電電磁脈沖的侵入,建筑物的電源、電話、廣播線等最好采用埋地電纜引入,并采用鎧裝電纜,外皮接地。