建筑物防雷工程的勘测与设计

摘要：防雷工程是一项非常复杂的系统工程，防雷工程的勘测与设计是防雷工程防护全面、配置合理、性能优良、经济有效、维护方便、防雷装置运行稳定可靠的先决条件，文章结合防雷理论与工程实践阐述了建筑物防雷工程的勘测要点，防雷工程设计的复杂性、精确性，及设计的要点，以期对建筑物防雷工程勘测、设计提供借鉴。

关键词：防雷；工程；勘测；设计

中图分类号：TU895 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-06-0164-2

0 前言

防雷设计的目的是避免或减少雷电对生命和财产的危害，为人们提供安全的活动空间。防雷设计是一个系统工程，一个完整的雷电防护系统设计包括外部防雷装置设计、内部防雷装置设计和过电压保护装置设计。因此，我们就应针对每一个防雷工程，经过勘查、分析、评价，确定不同的防雷类别和防雷分区，为不同建（构）筑物、电子信息系统量身订制出不同的但却是多道防线、多个界面、综合性、全方位的雷电防护方案。

1 防雷工程的勘测

防雷设计应按照现代防雷技术标准和规范进行，设计前要进行详实的实地勘测，勘测情况要有准确、完整的记录。

勘测内容：

建筑物的地理位置、地形、地貌、地物、地质（如土壤电阻率）状况、气象条件（如雷暴日、雷闪强度、频度）。

建筑物（或建筑物群体）的长、宽、高及位置分布、结构、使用性质，易接闪部位、易燃易爆介质空间燃爆边际、相邻建筑物的情况（如高度、间距、防雷装置状况等）。

供、配电情况及其配电系统接地形式。

机房、设备、线路屏蔽、隔离、滤波装置类型、材料、性能参数（电磁屏蔽效率、场强；电压波动率、频率偏移率）。

楼顶和各楼层及电气竖井的电气、电子设备设施的分布状况、网络的结构、布线情况，馈线与防雷引下线的间距，室内线缆布线是否符合规定、由室外进入室内的线缆的情况、综合布线系统与干扰源的距离、各设备之间的电气连接关系。

各电气、电子设备的用途、类型、功能及性能参数（如耐冲击电压、工作频率、功率、工作电平、传输速率、特性阻抗、传输介质、传输方式及接口类型等）。

已有防雷装置情况：（1）接闪器的类型（避雷针、带、网、线）、高度、位置、保护对象、保护范围等情况，高层建筑物防侧击雷的措施、引下线位置、数量、间距、敷设、引下线与电气、电子设备及其接地线的距离、防反击措施。（2）总等电位连接、各局部（屋面、侧面、底层、地下、内部机房、设备间、竖井、内有易燃易爆介质的设施）等电位连接情况（结构、布线、端子板位置）、零-地电位差。（3）电源、电子信息系统浪涌保护器情况（防雷区、保护对象、级别、型号、类型、参数、接口、安装）接地情况（直流工作地、交流工作地、安全保护地、屏蔽接地、防雷接地），各接地体的类型、结构、位置、敷设情况、连接方式、地网分布情况、接地干线、接地电阻值、防反击措施。（4）防雷隐蔽工程情况、地下管线分布情况。（5）已有防雷装置状况（材质、规格、参数、布设、连接、性能、损伤），法定部门检测情况。

《防雷工程设计勘测报告》的编制。对勘测内容、细节核实确认后，编制《防雷工程设计勘测报告》。《防雷工程设计勘测报告》应对勘测情况要有准确、完整的记录，应对雷电环境、风险进行必要的分析、评估，应提示防雷设计中要注意的特殊问题和重要事项。

2 防雷工程设计

2.1 防雷工程技术方案

根据《防雷工程设计勘测报告》，结合被保护对象的共性和特殊性，按照现代防雷技术的6个方面（直击雷防护、等电位连接、屏蔽、规范的综合布线、匹配合理的SPD、完善合理的接地系统）和相应防雷技术规范的标准，认真编制《防雷工程技术方案》。《防雷工程技术方案》应包括雷电环境和风险分析评估结论、应用需求、设计依据、防雷类别和防雷区划分和电子信息系统防雷级别、防雷方法和措施、可行性说明并酌情加入草图、备选方案、待定事项及建议等内容。

2.2 防雷工程技术方案协商

雷电防护是建（构）筑物及其设备、设施的保护措施。防雷设计首先要立足于防雷装置不能影响建（构）筑物及其设备、设施自身的安全功能和使用功能；尽量不影响建（构）筑物及其设备、设施的装饰功能；此外，防雷工程实施中，还有赖于有关各方的密切配合，因此以《防雷工程技术方案》为基础，与有关各方（建设方、设计方、施工方、供、配电部门、电子信息系统部门、消防安全部门等）进行充分协商是必须的。协商的主要内容如下：

（1）需求目的和保护对象确认。（2）防雷装置对被保护物结构、安全、造型、装饰和其他性能（防水、防火、通行等）可能产生的影响和解决办法及相关措施的确认。（3）利用建筑物及其附近的导体作为防雷装置，或建筑物及其附近必须与防雷装置相连接的导体的名称、位置、敷设方法、连接方式、安全距离、防护措施的确认。（4）建筑物及其附近必须与防雷装置保持安全距离的导体及其位置、安全距离、防护措施的确认。（2、3、4项主要包括屋面、侧面、底层、地下、内部机房、设备间、竖井等的钢筋、金属塔架、放散口、楼梯、门窗、栏杆、空调、风机、管道、线槽、地网等设施）（5）建筑物及其附近与防雷装置相关的设备、设施（报警系统、保安系统、内部通信系统、信号及数据处理系统、无线电通讯及音视频系统）的电磁环境标准、接地、等电位和屏蔽的结构、敷设方法、连接方式、安全距离、防护措施的确认。（6）防雷装置各部件及耗材的材质、规格、数量、采购、加工和安装方法、电气连接方式的确认。（7）防雷施工必备条件、时序、实效、质量监督的确认。（8）各方职责范围及责任的确认。（9）其他事项的确认。

综合了以上细节并绘制相关导体及主要部件位置的图纸，再进行多次协商、认真的可行性分析，不断补充完善《防雷工程技术方案》后，编制《防雷工程设计协商意见》及其附件，并将《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及其附件以共同签署的文件形式由各方确认备案，以利各方共同实现各自职责。

2.3 防雷工程施工设计

根据《防雷工程设计勘测报告》补充完善后的《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及附件，认真具体地分析被保护对象的具体情况，严格依照防雷技术标准及规范的具体要求，从理论和实践的结合上进行实事求是的设计编制。防雷施工设计要有详细的计算过程和结论，要有必要的图表和说明，要保证防雷系统的整体性能，要体现技术先进、经济合理施工、维护方便，要与有关各方再行协商并共同确认。

2.3.1 施工设计的严肃性 《防雷工程设计勘测报告》《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及附件《防雷工程施工设计》等设计文件应当符合有关法律、法规的规定和工程质量、安全标准、工程勘察、设计技术规范以及合同的约定。设计文件选用的材料、配件和设备，应当注明其规格、型号、性能等技术指标，其质量要求必须符合国家规定的标准。

施工设计是防雷装置安装施工的主要依据，对项目完成后的质量及系统性能，负有相应的技术与法律责任。因此，未经原设计单位的同意，任何个人和部门不得擅自修改施工图纸。经协商或要求后，同意修改的，必须由原设计单位编制补充设计文件，补充设计文件（变更通知单、变更图、修改图等）要与原施工设计一起形成完整的施工设计文件，归档备查。

此外，防雷工程竣工投入使用后，施工设计也是对该防雷系统进行检测、维护、改造、扩建的基础资料。而一旦发生雷击事故，施工设计则是判断技术与法律责任的主要根据。

2.3.2 施工设计的承前性 防雷工程设计分为技术方案设计和施工图设计两个阶段。其实质可以认为是从宏观到微观，从定性到定量，从决策到实施逐步深化的过程。前者是后者的依据，后者是前者的深化。就施工设计论，它必须以技术设计方案为依据，忠实于既定的基本构思和设计原则。如有重大修改变时，应对施工草图进行审定确认或者调整设计方案，甚至重做再审。需要指出的是：为了保证施工设计的顺利进行，开始前除充分准备所需的技术资料外，还应要求相关各方协助落实并提供必要的设计基础资料。

由此可见，在进行防雷工程施工设计中，通过本专业和其他专业间反复推敲、协调的量化过程，才能深化、修正、完善最初的技术设计构思，确保施工设计不变形、工程不走样。

2.3.3 施工设计的复杂性 就一般建筑物防雷而言，防雷工程施工的设计，往往是在建筑设计完成后才开始进行，防雷工程的所有外部的防雷装置直接影响到建筑物的美观，同时也对建筑造型的设计、修改起到一定的作用。因此，防雷设计不仅仅是防雷工程本身的技术问题，在进行工程设计时应处理好建筑各专业之间的技术支持问题，以便各专业之间的配合协作。

在建筑工程设计中，建筑专业施工设计的总体布局、平面构成、空间处理、立面造型、色彩用料、内部构造以及功能、防火、节能等关键设计内容是其他专业设计的基础资料。

但是，建筑师也要根据其他工种的情况，修正、完善自己的施工图纸。同理，其他专业之间也存在着彼此的技术配合问题。因为本专业认为最合理的设计措施，对其他专业，都可能造成技术上的不合理甚至不可行。所以必须通过各专业之间反复磋商以形成一个在总平面、建筑、结构、设备、安全等诸多技术上都比较科学先进、合理、可靠、经济，而且施工、维护方便的施工设计，以保证建筑物的各方面功能得到均衡有效实现。

2.3.4 施工设计的精确性 作为防雷工程设计最后阶段的施工设计，是相对微观、定量和实施性的设计。如果说方案和技术设计的重心在于确定想做什么，那么施工图设计的重心则在于如何做。因此，施工设计必须处处有依据、件件有交待。除了图纸之外，还要用设计说明、工艺做法等文字和表格，系统交代有关配件、用料和注意事项。而以上最终目的在于：指导施工和方便施工。由此可以断言：逻辑不清、交代不详、错漏百出的施工图，可导致施工费时费力，频繁返工，造成无法合理使用或留下隐患，经济上造成浪费或损失，也无法达到所期望的指标。

2.3.5 施工设计的逻辑性 施工设计的内容庞杂，而且要求交代详细，图纸数量必然较多。因此，图纸的编排需要有较强的逻辑性。其目的不仅是便于设计者就本工种和其他工种之间的技术问题进行按部就班系统地思考和绘图，更重要的是便于施工图的服务对象——施工者看图与实施，以避免施工错漏，确保工程质量。

2.4 防雷工程设计要点

2.4.1 用户需求 本次工程具体、明确内容，相关后续工程情况。

2.4.2 现场勘测情况 与本次工程相关的现场情况，若利用原防雷装置，须明示原防雷装置性能经法定部门检测合格及参数符合现行规范要求。

2.4.3 雷电风险评估结论 雷电风险评估结论、危害及防雷工程的必要性。（依规范非必须的，可简述雷电风险状况而不作正规的雷电风险评估）

2.4.4 设计依据 《用户需求确认书》《防雷工程设计勘测报告》《雷电风险评估报告》（依规范非必须的除外），《防雷工程设计协商意见》及其附件相关规范（国标、行标、地标、标准图集）及其他参考技术资料。

2.4.5 保护对象 外部；内部。应明示建筑物名称或其某部分名称、明示设备、设施名称或型号。防雷类别（外部）、防护等级（内部）。

2.4.6 防雷装置 材质、规格、技术参数（符合规范标准），产品应附备案认证证书、材质单，必要时附参数说明及检测报告。说明结构、施工做法、工艺要求、特殊或重要情况提示等，保证防雷装置的防雷性能、机械性能、安全性能。

2.4.7 施工图表 依需求（原理、结构、安装）绘制平面、立面、剖面及大样图并配以简要、明确的表格或说明。

2.4.8 其他说明 依工程情况需要的其他说明。

3 结束语

防雷工程是一项非常复杂的系统工程，必须在认真调查地理、地质、地貌、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等基础上，针对雷害入侵途径，对各类可能产生雷击的因素（直击雷、侧击雷、雷电感应、雷电波侵入、雷电电磁脉冲等）进行分析，采用综合防治——均压、屏蔽、分流、接地、保护，在防雷结构方案的优化、技术参数的确定、防雷产品选型、施工材料的选取、施工工艺考究、防雷器安装技巧等方面深入研究和探讨，结合实际情况，细致、周密、因地制宜地采取防雷措施，力争做到防雷工程投资少、防护全面、配置合理、性能优良、维护方便， 防雷装置运行稳定可靠，有效地抑制雷电危害，将雷害减少到最低限度。

作者简介：孙攀（1975-），女，海城市气象局助理工程师，从事防雷专业工作。

网络出版时间：2013-4-9 11：02：24

网络出版地址：http：///kcms/detail/22.1186.S.20130409.1102.001.html

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