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1、建筑物防雷裝置中的接閃器可否暗敷 編者 關象石編者注：最近幾年，編者常常接到一些電話或信函，詢問建筑物防雷裝置中的接閃器可否暗敷？特別是河北省秦皇島市防雷中心更以公函形式要求答復。此函轉建筑物防雷設計規范GB 50057-1994國標管理組中元國際工程設計研究院（原機械工業部設計研究院）后，國標起草人林維勇先生親自復函答復。現將秦皇島市防雷中心的請示，國標管理組的復函及附件原文照刊，以解決這一疑點。一、請示 關于建筑物避雷裝置中接閃器安裝方法的請示 規范管理組：自去年底我們接管新建建（構）筑物的防雷裝置竣工驗收工作以來，發現我市大部分新建樓房的接閃器都做成暗敷式的（接閃器埋到灰里）。經了解，主2、要有三方面原因：1、有些設計部門在設計時要求的；2、我市原建筑工程質檢部門管理時，主管此項工作的同志提倡的；3、有些施工單位非常愿意做的。對暗敷式接閃器我們查閱了建筑物防雷設計規范GB50057-94，并沒有明確肯定或否定。但規范中第3.3.5條和3.4.3條規定中，是否可以理解為接閃器可以做成暗敷的。我們又查閱了國家建筑標準設計防雷與接地安裝合訂本D六（1999版）和河北省建設委員會下發的河北98建筑工程標準圖集，都沒有暗敷接閃器的安裝做法。這樣就給我們驗收工作帶來了一些困難和問題：（1）接閃器如何安裝；（2）根據什么標準檢查驗收；（3）監理部門和施工單位向我們要依據與施工方法。如何答復。為3、此，特請示如下：1、建筑物的接閃器是否可以暗敷；2、如何理解規范中第3.3.5條和3.4.3條規定；3、如果接閃器可以暗敷，如何安裝。以上請示妥否，請指示。秦皇島市防雷中心（公章）二000年十一月十五日二、復函 秦皇島市防雷中心：2000-11-15的來函收悉。現答復于下。附寄來的我們于1987-09-22答復的復印件是我們針對甘玉清同志1987-09-10的來函答復的，現附寄去來函復印件。也就是專門答復在女兒墻上暗敷專設避雷帶的問題。這不能理解為，不論具體條件均可暗敷。上述復文是在原GBJ57-83規范的條件下的答復。現在已有新規范以及十幾年來國內外對此問題的具體反映。現補充說明以下幾點：14、原復文的精神不變。GB50057-94第3.3.5和3.4.3條僅對利用建筑物鋼筋作防雷裝置的規定，屋頂上可利用鋼筋做為接閃器的前提是，“允許屋頂遭雷擊時混凝土會有一些碎片脫開以及一小塊防水、保溫層遭破壞”，請參見3.3.5條的條文說明。歷次規范的意圖是，專設防雷裝置中的接閃器和引下線通常采用明敷方式。但僅對引下線允許在一定條件下可暗敷，請見規范第4.2.2條。2高屋建筑物屋頂周邊防直擊雷建議明敷專設接閃器。理由見1997年建筑電氣第4期“高屋建筑物防雷”，現附去其中“三、高層建筑物防直擊雷措施”這部分的復印件。3女兒墻上暗敷避雷帶最重要的是要固定好，應與女兒墻上壓頂內鋼筋綁扎或焊接在一起；不5、應無固定地僅敷設在與壓頂混凝土表面持平的位置。已有反映，若這樣做，當遭受雷擊時暗敷的避雷帶有很長一段將會脫開。其原因之一，從理論上分析原理是（見下圖a）：圖a雷擊點的電流i向兩側分流，各為i/2。女兒墻上壓頂鋼筋有箍筋互相連接（綁扎或焊接），若它們與屋面鋼筋或圈梁鋼筋有連接，將形成一些閉合環路，分流i/2會在這些環路感應出電流，其在壓頂鋼筋的流動方向與i/2的方向相反。因此，專設避雷帶與壓頂鋼筋之間產生推斥力。故不加固定的專設暗敷避雷帶會從壓頂脫開，若要將專設明敷避雷帶暗敷，必須與其下的壓頂鋼筋綁扎或焊接在一起，建議每隔約0.5m連一次。這樣連接之后，雷電流不僅流過專設避雷帶也流過壓頂鋼筋。其6、電流方向相同，產生的是吸引力。4按規范第3.3.5條二款的規定，當女兒墻壓頂鋼筋的截面積總和25mm2（一根直徑10鋼筋的截面積）時可不用另敷設暗敷專設避雷帶。當壓頂鋼筋為兩根8鋼筋（截面積總和=3225）或3根6鋼筋（截面積總和=2725）時就滿足上述條件。此致敬禮機械工業部設計研究院建筑物防雷設計規范國家標準管理組（公章）2000-12-04三、附件甘玉清同志來函總院負責同志：我市糖業煙酒展銷廳防雷裝置，由冶金工業部冀東黑色冶金礦山設計研究院設計。圖紙說明第二條，綜合樓為高層建筑，在14.4平面， 18.9平面， 23.4平面采用暗敷的避雷帶作為防雷，接閃器利用柱內12園鋼作引下線，用角鐵7、作為接地體，其沖擊接地電阻應不大于10。第三條說明，在各層女兒墻暗敷的避雷帶12園鋼必須與各層的引下線可靠焊接，并形成閉環。接閃器暗敷女兒墻內之問題，我站與設計人員商討時，他說東北有這樣作的，這樣作是否可以，請給予指教。秦皇島市建筑工程質量監督站（公章）甘玉清1987年9月10日“高層建筑物防雷”摘選三、高層建筑物防直擊雷措施高層建筑物的防直擊雷，從立面上看，可分為三部分，見圖1。建筑物地面以上等于滾球半徑的部位(當將建筑物視為一孤立物體，四周無其他物體時)，一半徑等于相應該球半徑的球體沿建筑物周圍滾動，球體的一點接觸地面，則球體在距地面為其半徑以下的部分不可能接觸到建筑物。所以，規范允許這部8、分可不采取防側擊的措施。美國高層建筑物的數量在世界上是首位，根據其80年代初期的資料，認為高避雷針和高層建筑物在其頂點及屋頂以下的側面有遭到雷擊的記載，因此希望考慮其它高層建筑物上部側面的防雷保護。筆者認為，這類雷擊事故是輕微的，因為：第一，側擊雷具有短的吸引半徑(即小的滾球半徑hr)，其相應的雷電流也是小的；第二，高層建筑物的建筑結構通常能夠耐受這類辦雷電流的側擊；第三，建筑物遭受側擊雷損壞的記載尚不多，這點可證實前兩點的真實性。因此，對于高層建筑物上部側面雷擊的保護不需另設專門接閃器，而利用建筑物本身的鋼構架、鋼筋及其它金屬物。屋頂部分的防直擊雷措施，根據規范表5.2.1的規定（下表)。布9、置接閃器時，可單獨或任意組合采用滾球法、避雷網。接閃器布置建筑物防雷類別 滾球半徑hr（m）避雷網網格尺寸（m）第二類防雷建筑物451010或128第三類防雷建筑物602020或2416圖2注：外墻上的金屬欄桿、門窗等與防雷裝置相連接。由于建筑物高，雷閃擊中建筑物屋頂周邊的雷電流可能會很大。因大雷電流對應大的滾球半徑，大雷電流通常從上空接近于垂直向下進行。如200m高的建筑物，取其高度作為滾球半徑，其相對應的雷電流約為(200/9.4)3/2=98kA。也就是說，在距建筑物屋頂周邊200m范圍內大于98kA雷電流的雷擊，可能性極大地將擊到建筑物屋頂周邊上。為此，高層建筑物的屋頂防直擊雷，首先宜10、沿屋頂周邊設避雷帶，其安裝位置宜略為突出屋頂外沿，如圖2所示。從美化建筑物立面著眼，也宜在屋頂周邊裝設與建筑立面協調的金屬欄桿，其布置位置也宜突出屋頂外沿。當然,如果在屋頂周邊有符合規范要求的其他明設金屬物，宜利用其作為接閃器。結構鋼筋是否可以作為接閃器呢?雖然規范沒有不允許利用高層建筑物屋頂結構鋼筋作接閃器的規定，筆者仍不推薦利用高層建筑屋頂周邊混凝土內的鋼筋作為接閃器。因為，雷閃擊中屋頂周邊結構鋼筋時，鋼筋表面的小塊混凝土落到地面的動量將比從多層建筑物落到地面的動量大許多，從而造成危險。但是，它們宜與防雷裝置連接，作為屏蔽和后備接內器之用； 屋頂防直擊雷除了上述沿周邊敷設的避雷帶外，下面介11、紹屋面防直擊雷的幾種其它做法。1單獨采用避雷網。首先應按規范附錄二的規定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設避雷帶。然后，在整個屋面組成不大于表l所規定的網格。2單獨采用滾球法。舉個例子說明之，圖3是屋頂的某一剖面（以最大剖面為準，左右對稱），A為屋頂處的避雷帶或可被利用作接閃器的金屬物，B為需要保護的突出屋面的物體上最外的一點。先以A、B為圓心，相應的滾球半徑hr為半徑，作圓弧交于C點，再以C點，為圓心，hr為半徑，作圓弧交于垂直平分線的O點。然后，用比例尺直接量出OO的長度、在O點上立一支避雷針，其長度大于OO就可以了。圖3、圖43. 滾球法和避雷網組合。該例與圖3類同，但屋面比較大（如圖4所示），低屋面按避雷網布置。先在避雷網上方作一平行于避雷網的水平線，其間距為滾球半徑hr，以B點為圓心，hr為半徑，作弧線交于平行線上C點，再以C點為圓心，hr為半徑作弧線交于垂直平分線的O點。然后，用比例尺直接量出OO的長度，在O點上立一支避雷針，其長度大于OO就可以了。此主題相關圖片如下：