超过多少米高的建筑物应该有防雷装置？

　　一、国家有关规范对住宅建筑物防雷的分类

　　国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057－942(000年版,以下简称国标),对有关住宅建筑防雷分类如下：

　　第2.0.3条　遇下列情况之一时，应划分为第二类防雷建筑物：

　　八.预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

　　九.预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

　　第2.0.4条遇下列情况之一时，应划分为第三类防雷建筑物：

　　二、预计雷击次数大于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

　　三、预计雷击次数大于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

　　以上条文均已载入《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分　，必须严格执行。

　　二、行业标准有关规范对住宅建筑物防雷的分类

　　建设部推荐性行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16－92以下简称部标　对有关住宅建筑防雷分类如下：

　　12.2.1　一级防雷的建筑物

　　12.2.1.3　高度超过100m的建筑物。

　　12.2.2　二级防雷的建筑物

　　12.2.2.3　19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物。

　　12.2.3　三级防雷的建筑物

　　12.2.3.1　当年计算雷击次数大于或等于0.05时见附录D.2　，或通过调查确认需要防雷的建筑物。

　　12.2.3.2　建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物。

　　12.2.3.4　历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。

　　12.2.4　在确定建筑物防雷分级时，除按上述规定外，在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。

　　三、住宅建筑物防雷的分类方法

　　通过以上有关规范的介绍，我们可以看出，国标与部标对住宅建筑物的防雷等级的划分是不同的，国标是按建筑物的重要性、使用性质、预计雷击次数等，来确定建筑物的防雷等级。住宅不存在第一类防雷建筑物，一般可分为第二类防雷和第三类防雷建筑物。部标主要是按建筑物的重要性、使用性质、建筑物的高度等，来确定建筑物的防雷等级。但在三级防雷的建筑物中，如12.2.3.1条，需按预计雷击次数，通过计算确定建筑物的防雷等级。住宅一般可分为一级防雷、二级防雷和三级防雷建筑物。国标的第二类防雷和部标的一级防雷措施相当。国标的第三类防雷和部标的二级和三级防雷措施相当。由于国标有关住宅建筑防雷分类条文已载入《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分　，必须严格执行。部标作为行业标准也要执行。因此，笔者认为，我们在设计中，必须严格按国标确定住宅的防雷等级。如果是100m以上的住宅，根据部标12.2.1.3条，不用计算即可确定为一级第二类　防雷建筑物。100m以下的住宅建筑物，必须按国标要求，通过计算确定住宅的防雷等级是第二类防雷建筑物还是第三类建筑物。例如高49.3m、17层占地面积1440m2的长方形住宅六单元住宅　，通过计算年预计雷击次数N，与国标第2.03条的八、九项和第2.0.4条二、三项比较详“住宅防雷计算表”序号1　，在广州地区为第二类防雷建筑物。而同高同层数占地面积640m2的长方形住宅三单元住宅　，通过计算为第三类防雷建筑物详“住宅防雷计算表”序号2　。如果按部标12.2.3.1条，年预计雷击次数N大于0.05时，只能将此二栋住宅归到三级防雷建筑中去。将降底住宅的防雷标准。由此可以看出，不能简单以住宅高度来判断住宅建筑物的防雷等级，还应以住宅建筑物占地面积和形状以及住宅所处的地理位置有关，且应按国标通过计算。否则将得出错误的结论。

　　四、住宅建筑物防雷的分类计算

　　在国标中，住宅建筑物防雷分类，是通过计算、按规范比较建筑物年预计雷击次数，来确定住宅建筑物的防雷等级。

　　建筑物年预计雷击次数应按下式确定

　　N=kNgAe 1.1式　

　　式中N—建筑物预计雷击次数次/a　；

　　K—校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值；位于旷野孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处　地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；

　　Ng—建筑物所处地区雷击大地的年平均密度次/km2•a　；

　　Ae—与建筑物截收相同雷击次数的等效面积km2•a　

　　雷击大地的年平均密度应按下式确定：

　　Ng=0.024T1.3

　　式中：Td—年平均雷暴日，根据当地气象台、站资

　　料确定d/a　。根据国标第89页，广州年平

　　均雷暴日Td=87.6d/a　

　　建筑物等效面积Ae为其实际面积向外扩大后的面积。其计算方法当建筑物高度H小于100m时，其每边的放大后宽度和等效面积应按下列公式计算确定：

　　D= H200－H　

　　Ae=LW＋2L＋W　• H200－H　

　　＋πH（200－H）•10－6

　　式中D—建筑物每边的扩大宽度m　；

　　L、W、H—分别为建筑物的长、宽、高m　。

　　下表是通过计算相同高度不同占地面积住宅建筑物和相同占地面积不同高度住宅建筑物的年预计雷击次数N，来看对防雷等级划分的影响。从表中我们可以看出：在广州地区，当建筑物处在相同的位置，K取相同数值，高度也相同时高度小于100m如表中序号1、2项　，住宅建筑物的防雷等级与建筑物的等效面积Ae有关，此时实际平面积等效面积　大的住宅建筑物，根据公式1.1式计算，年预计雷击次数就多；根据国标第2.03条的八、九项和第2.0.4条第二、三项，防雷等级就高如表中序号1项，二类防雷　，或必须防雷如表中序号2项，三类防雷　。当建筑物处在相同的位置，K取相同数值，住宅建筑物的实际平面积等效面积Ae　相同时，防雷等级与建筑物高度有关，住宅建筑物高H大时，根据公式1.1式计算，年预计雷击次数就多；根据国标第2.03条的八、九项和第2.0.4条二、三项，防雷等级就高如表中序号3项，二类防雷　，或必须防雷如表中序号4项，三类防雷　。表中序号5、6、7、8项也是当建筑物处在相同的位置，K取相同数值，住宅建筑物的实际平面积等效面积Ae　相同时S=560m2　，防雷等级随建筑物高度不同而分别为二类防雷H=65m　、三类防雷H=60m、H=7m　、不需防雷H=4.5m　住宅建筑物。当住宅建筑物处在不同的地点时，如位于旷野孤立处；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物；和结构形式不同时，如金属屋面的砖木结构建筑物等。由于校正系数k取值不同，计算出来的年预计雷击次数N也不一样如表中序号9、10、11、12项　，必须通过计算与国标第2.0.3的八、九项和第2.0.4条二、三项比较后，确定住宅建筑物的防雷等级。

　　五、住宅建筑物防雷分类

　　通过以上讨论，我们认为，住宅建筑物防雷等级的确定，不能仅凭经验判断、或仅仅只按建筑物高度和层数来定、或仅仅只按建筑物实际平面积大小来定、或仅仅只按建筑物所处的位置来定，而必须通过计算建筑物年预计雷击次数N与国标第2.0.3第的八、九项和第2.0.4第二、三项比较后，确定住宅建筑物的防雷等级。如果是100m以上的住宅，根据部标12.2.1.3条，不用计算即可确定为一级第二类　防雷建筑物。

　　参考文献

　　1《建筑物防雷设计规范》GB50057－942000年版　　中国计划出版社出版，2001.2

　　2《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16－92：中国计划出版社出版，1993.10

一、建筑物的防雷分类

　　对规范中明确指出的防雷建筑物类别，可直接套用。规范中对有些建筑物仅指出大于预计雷击次数XX次/每年，而归属二类或三类防雷建筑物。对于这些规定，在设计中仅凭直观感觉和经验，就不能明确确定其建筑物所属防雷类别，使应做二类防雷误做成三类，应做三类防雷而没做，结果是对建成的建筑物造成一定的隐患。这就有必要据当地的年平均雷暴日及建筑物所在地的地理、地质土壤、气象环境等进行详细的研究并做出相应的计算，来确定防雷等级。

　　例如：在济南地区Td=26.3　　K=2的环境下

　　据公式：N=0.024k•Td1．3•Ae

　　式中：N—建筑物预计雷击次数(次/年)

　　　　　K—校正系数(据新建建筑物所在地的地理、环境而定)

　　　　　Td—年平均雷暴日

　　　　　Ae—与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)

　　计算出长100米、宽25米，两层以上(H≥9米)的省级办公建筑物就要做二类防雷。如果不通过计算，这类建筑物实际中做成三类防雷或不做都是有可能的。由此看出，对一些特殊情况下的建筑物进行综合考虑并做出相应的计算是非常必要的。

　　二、防雷电感应和雷电波侵入

　　防直击雷的措施，一般设计人员都很明确。但是，随着科技的发展，电子设备的普及，防雷电感应和雷电波侵入在设计中也必须明确，并逐步完善形成一个防雷网络。

　　1.雷电感应—雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。

　　因此被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。

　　首先，是做好等电位联结。对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，是防止电磁感应所造成的电位差能将小空隙击穿，而产生电火花，每隔≤30m做好接地。

　　2.雷电波侵入—由于雷电对架空线或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。

　　因此，做好进线端的防雷保护，做好均压环及防侧击雷是防雷电波侵入的主要措施。

　　一、二类防雷建筑低压进线全线采用直埋地引入，将线路架空引入户内时不少于15m的一段应换电缆(金属铠装电缆直埋地，护套电缆穿钢管)进户，并在架空与电缆换接处做好避雷保护。二类防雷建筑当架空线直接引入时，除在入户处加装避雷器，并将进户装置铁件做好接地外，靠近建筑物的两根电杆上的铁件也应做好接地，且冲击接地电阻≤30Ω，所有弱电进线的保护应同强电进线。

　　防雷建筑要做好均压环及防侧击雷保护。均压环从三层开始，环间垂直距离≤12m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均与环可靠连接，均压环可利用结构圈梁内的钢筋(钢筋必须贯通成环路)。一类防雷建筑30m以上，二类防雷建筑45m以上，三类防雷建筑60m以上，要做好防侧击雷保护，沿建筑物外墙做一周水平避雷带，带与带间垂直距离≤6m，外墙上所有金属栏杆，门窗均与避雷带可靠连接，避雷带再与引下线可靠连接。

　　竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置可靠连接，目的是在于等电位，并且由于两端连接使其与引下线形成并联线路，使雷电流更讯速的入地。

　　三、防雷电流经引下线和接地装置时产生高电位对金属设备或电气线路反击的措施

　　做好防直击雷、雷电波侵入和雷电感应，还不是一个完整的防雷设计。因为，目前建筑物内大多采用共同接地装置，当雷直击于本建筑物防雷装置时，假设流经靠近低压电气装置处接地装置的雷电流为20KA，当冲击接地电阻=1Ω时，接地装置上电位升高为20KV，而一般室内低压装置的耐冲击电压最高为8KV。其结果就使低压电气装置绝缘较弱处可能被击穿而造成短路，发生火灾、损坏设备，这是非常危险的。因此，在设计中给予足够的重视，对防雷建筑物实现全方位、多层次的防雷网络，使雷电对建筑物的影响减至最小。

　　建筑物为高压进线时，高、低压侧各相上均设避雷器，用以防护由高压进线的雷电和操作(断路器动作，投切大电动机和电容器组等)过电压。电子设备较多且重要的建筑，在低压配电支线上再装设过电压保护，做为后备保护，主要用于进一步抑制经前置保护限制后的剩余过电压和电源线上由感应或耦合产生的过电压。

　　建筑物为低压进线时，在电源总进线处装设过电压保护器。

　　四、关于接闪器

　　接闪器—直接截受雷击的避雷针、避雷带(线)、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。

　　在许多建筑物中，屋面为上人屋面，对美观要求较高，按常规做法，用园钢明敷避雷网做接闪器就影响美观，本规范对二类防雷建筑物中二、三、八、九款中的建筑物指出宜用钢筋混凝土屋面、梁、柱内的钢筋作为接闪器，实际应用中，可采用屋面女儿墙内的压顶钢筋做接闪器，高出屋面的各种铁件要与压顶钢筋可靠焊接(施工时要注意配合)，压顶钢筋与做引下线的柱内四角柱筋做好可靠的电气连接。这种做法要定期对雷击有可能造成的混凝土碎片或脱开进行维修。

　　五、关于接地体

　　接地体—埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。

　　实际应用中，一般较大工程都利用基础内钢筋做接地体，并采用联合接地体、接地电阻值要求小≤1Ω。但在一些带有地下室、半地下室的建筑中，土建上都采用防水材料对建筑底板做防水处理。目前，所采用的防水材料都具有很好的绝缘性，因此，对这类建筑直接利用基础钢筋做接地极，就有可能满足不了工程对接地电阻的要求，要从柱筋引下线处外引，沿建筑物护坡外一周做闭合人工接地体与基础内钢筋并用，这样能达到较满意的接地电阻值。

回答者：小伙儿 - 资深专家十级 2007-7-30 14:01:00

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