建筑物防雷装置暗敷设的应用
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摘要：介绍了防雷装置暗敷设技术的发展过程，分析了防雷装置暗敷设的优点，并提出目前坡屋顶住宅防雷装置明敷设工程中存在的一些问题。
1.1历史背景
随着人们生活水平的提高，对住宅的功能质量、环境协调、创造方便、舒适、优美的生活空间提出了更高的要求。
近年来坡屋顶住宅设计的增多，防雷装置明敷设的缺点显现出来，比如说影响小区的环境优美、施工麻烦、防雷装置不牢固、防水容易被破坏等缺点。
1.2 提出
鉴于以上防雷装置明敷设存在的问题，根据参考了GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》（2000年版）、《建筑设备设计施工图集*电气工程》等国家标准、规范、图集。并招集了院领导及专业人员充分论证了防雷装置暗敷设的安全性、可靠性、可行性。先后在磬园小区、正合小区、繁荣小区、和平路北小区、南三栋小区、模范楼小区、自动化小区等小区，
设计了防雷装置的暗敷设。经受注了历年来雷暴日的考验。
当初设计的防雷装置暗敷设，有一些非专业人员、甚至有的专业人员也提出了疑义。经过几年的实践证明也充分回答了他们的疑义。
1.3雷电现象
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。
1.4雷电的种类
雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害，而电磁脉冲主要影响电子设备，主要是受感应作用所致；云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生，所以对人类危害最小。
1.5雷云的形成
产生雷电的条件是雷雨云中有积累并形成极性。科学家们对雷雨云的带电机制及电荷有规律分布。
1.5.1 对流云初始阶段的“离子流”假说
大气中存在这大量的正离子和负离子，在云中的雨滴上，电荷分布是不均匀的，最外边的分子带负电，里层的带正电，内层比外层的电势差约高0.25V。为了平衡这个电势差，水滴就必须优先吸收大气中的负离子，这就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时，较轻的正离子逐渐的被上升的气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在了下部，造成了正负电荷的分离。
1.6雷电的危害
雷电的危害：可分成直击雷、感应雷和雷电波的侵入三种。目前，直击雷造成的灾害已明显减少，而随着城市经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及联网微机等弱电设备。
1.7雷电的几种破坏途径：
1.7.1直击雷破坏
当雷电直接击在建筑物上，强大的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀， 从而产生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大地泻放时，这时对地电位升高，有可能向临近的物体跳击，称为雷电“反击”，从而造成火灾或人身伤亡。
1.7.2 感应雷破坏
感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。
（1）静电感应雷
带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱了），那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。
易燃易爆场所、计算机及其场地的防静电问题，应特别重视。
（2）电磁感应雷
雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增加，内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了，对用电设备造成极大危害。因此，避雷针引下线通体要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。
（3）雷电波引入的破坏
当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电流引入，这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物，容易酿成火灾。
2、建筑物防雷装置暗敷设的发展过程
2.1发展过程
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）中第3.3.5条的条文说明中说明利用屋顶钢筋作为接闪器(防雷装置)国内外从七十年代就逐渐被采用了。
关于利用钢筋体作防雷装置，IEC1024-1防雷标准的规定如下：在其2.1.4款的规定中，对利用建筑物的自然金属物作为自然接闪器包括“覆盖有非金属物的屋顶结构的金属体（桁架、互相连接的钢筋网等等）”。
3、建筑物防雷装置暗敷设所涉及规范、图集的规定
3.1建筑物防雷装置暗敷设的所涉及规范的规定
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）中第3.3.5条规定,利用建筑物的钢筋作为防雷装置时应附合下列规定：
一、建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。本规范第2.0.3条二、三、八、九款所规定的建筑物尚宜利用其作为接闪器。
第2.0.3条 遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：
二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。
三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。
四、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人员密集的公共建筑物。
五、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,应划为第三类防雷建筑物：
预计雷击次数大于或等于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。
第3.4.3条建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为接闪器、引下线和接地装置。
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）中P106，利用建筑物的金属体做防雷装置的其它优点和做法请参见《基础接地体及其应用》一书和全国电气装置标准图集86SD566《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》。
3.2 建筑物防雷装置暗敷设所涉及图集
《建筑设备设计施工图集*电气工程》（中国建材工业出版社）DG17-7暗装避雷网安装、DG17-8高层建筑暗装避雷网安装。