摘要：雷电灾害是自然界最严重的灾害之一，对人们的生命和财产构成了巨大威胁。民用建筑是人们日常生活和生产工作的主要场所，必须具备一定的防雷能力。本文分析和探讨了民用建筑防雷装置设计的相关问题，旨在提高民用建筑防雷装置的设计水平。
关键词：民用建筑；防雷装置；设计要点
引言
民用住宅的防雷设计具有一定的普遍性和特殊性。在对民用建筑进行设计的时候需要坚持实际使用的基本原则，根据当地情况采取防雷措施，确保防雷设施安全可靠，技术先进合理，施工维护方便。由于民用建筑的防雷施工是一个十分复杂的工程，而防雷设计又是防雷工程施工中的最重要的基础性环节，在设计时，有必要结合建筑物防雷标准，例如《建筑物防雷设计规范》，《民用建筑电气设计规范》和《建筑电子信息系统防雷技术规范》等，根据这些规范和要求进行防雷设计，对于一些特殊的民用建筑，需要特殊设计以确保防雷设计的可靠性和有效性。
一、雷电破坏的种类
（一）直击雷
直接雷击是最严重的雷击损坏形式之一。当雷云中的电荷不断累积时，当建筑物顶部的电场强度达到空气击穿强度时，雷云将产生非常严重的放电现象，这就是直击雷。在雷云放电过程中，电压的峰值可以达到100 Kv/m以上，破坏力很大，当建筑物被直击雷击中的时候，雷电流会迅速流入地下，使大地的电位迅速提高，从而造成反击事故，对建筑物内部的人员和电子电气设备安全造成严重危害。同时，直接雷击产生的强大电磁波会在导线上产生危险的高压，建筑物可能会产生明显的热和机械效应。对建筑本身造成巨大破坏和影响。
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（二）感应雷
当雷云积累在一起，并且频繁放电的时候就会产生十分强大的电磁场，这些电磁场会在电源线路、通信线路上产生很高的瞬时脉冲电压，电压的峰值可能达到50 KV。
（三）侧击雷
侧面撞击是一种常见的雷击形式。直击雷和侧击雷都是雷电直接击中建筑物时的主要形式，直击雷是直接击中建筑物顶端产生的雷击现象，而侧击雷是击中建筑物的侧面产生的雷击现象。因为许多建筑物目前是高层建筑物，顶部的防雷保护并不能完全保护整个建筑物。因此，侧击雷对建筑物的侧面影响也很严重。
二、民用建筑防雷装置的设计要点
加强民用建筑防雷装置设计是建筑物设计过程中十分重要的内容，防雷装置设计是为了提高建筑物的防雷水平而设计的，对于特定建筑物，必须根据当地条件结合防雷设计要求和标准，防雷设计规范和防雷装置。将建筑视为一个完整的整体，提高建筑物的防雷等级。
（一）接闪器设计
接闪器也叫做雷电接收器，是民用建筑物防雷装置的重要组成部分，当前常用的接闪器种类很多，比如接闪线、接闪网等，不同的建筑物对闪电受体有不同的要求。如果建筑物的避雷措施是接闪网，则还需要对接闪网进行架空处理，确保其他高出屋面的物体都在接闪器的保护范围内；对于第二类建筑物，接闪带的设置应考虑建筑物的所有部分，比如建筑物的角落，屋檐，墙壁等，这些是最容易受到雷击的部分，可以在建筑的屋面设置尺寸为10米×10米或12米×8米的网格，实现对雷击灾害的防护；第三类民用建筑的雷电接收器的设计可以连接到安装在建筑物上的闪光网和闪电接收器。组合成雷电接收系统，雷电接收器放置在20米×20米或24米×16米的网格中，确保接闪器发挥效果。
（二）防雷接地系统设计
在民用建筑防雷体系设计过程中，接地系统是一个十分重要的部分，防雷器件作用显著，对雷击危害的防护至关重要。防雷接地系统可以实现对雷电流的吸收、分泄等，从而减少雷电流的集中危害。在民用建筑物防雷接地系统的设计过程中，最理想的方法是将防雷装置直接接地，从雷电接收器到引下线，都应该要确保无任何电阻，当出现雷电现象的时候，避雷针可以出现接闪。在进行接地设计的时候，为了使得接地装置上的任何一个点和大地之间的电位差为零，则必须要尽量减少接地电阻值。根据相关要求，民用建筑的工作接地，安全保护接地以及直流工作接地和防雷接都应该共用一套接地装置。由于大多数现代建筑采用人工挖孔桩的形式，钢筋混凝土可以作为天然地基接地体来实现防雷。当混凝土的内部结构用作接地体时，应对建筑物地梁进行处理，可以将地梁的每个部分的钢筋连接起来，形成一个完整的环，确保基础结合在一起。根据建筑物防雷相关规定，交流工作接地和安全保护接地的电阻值不能大于4Ω，建筑物地梁钢筋形成的一个水平地环，其接地电阻小于4Ω。所以满足设计要求。
如果建筑物所在区域的土壤具有较高的电阻率，则可以将多根引线接地以使铅接地并改变土壤。或者将接地体埋藏到更深的地方，来改善土壤的电阻率，使电阻率数值不断降低。连接下导体和接地体时，接地线应与接地体的水平接口相同。接地形式有 TN- S系统、TN- C系统、TN- C- S系统、TT系统等。其中TN-C-S系统、TN-S系统使用最为广泛。
（三）引下线设计
引下线是建筑物防雷设计中的关键部分，对引下线进行设计的时候，可以通过使用建筑物周围结构柱中的主钢筋来设计。在引下线设计时需要注意两个方面：第一，引下线的布置必须要选对场所，要尽量避开建筑物的主要出入口等人员比较密集的场所；其次，由于引下线用作电磁屏蔽，因此在设计时必须考虑建筑物的跨度。引下线宜多、不宜少，防止接近墙体的电子设备、电气设备等受到电磁干扰。
（四）雷电感应防护设计
感应雷对建筑物的危害与直击雷样，都十分严重。感应电磁会直接影响建筑物内部的各种设施设备的工作，因此，必须要做好雷电感应防护设计，主要方法有两种。首先是将建筑物内的所有金属设备和金属设备接地，并将建筑物内的所有金属设备连接到防雷装置的保护接地装置上。第二个是从建筑物内部考虑，如果建筑物内部的两个长金属物体之间的距离小于100毫米，则需要进行防雷电感应处理，使用金属线将两者跨接起来。
（五）侧击雷的防护设计
由于建筑物体积大、高度高、规模大，所以在进行雷击防护的时候，必须要加强侧击雷防护。当建筑物的高度超过滚球的半径时，建筑物超过球的半径及以上，必须要采取相应措施防止侧面雷击，比如建筑物的井塔的高度约为90米，比滚球半径60米的数值要高。此时，需要对侧击雷进行防护。主要的措施方法如下：第一，将建筑物内部的梁、柱、墙等部分与主体钢筋相连接；第二，建筑物高于滚球半径的时候，墙上的栏杆，金属门窗等体积较大的金属物体，可以通过门窗埋地方式，直接与接地装置保持连接，实现对侧击雷的防护；第三，对于海拔超过60米的建筑物的外墙，可以提供连接到引下线的多个接地端子板，然后，扁钢以环形彼此连接，以形成用于防止侧面闪电的压力均衡环。
结语
综上所述，民用建筑物是人们生活与工作的主要场所，在建筑物内部有很多电子设备，比如建筑物内部的计算机房，设备较多，抗电磁干扰性能低，受到外界雷电灾害的影响也比较大。雷击灾害的类型较多，对建筑物内部的设备以及人员的生命安全都有危害，所以在建筑物设计过程中必须要做好防雷装置设计，最大程度地减轻雷击灾害带来的损失。进行防雷设计的时候，必须要按照建筑物的分类以及防雷要求，根据规章制度进行设计，确保防雷体系的综合质量，同时要积极加强对防雷体系新技术的应用，确保建筑物的防雷装置可以真正发挥作用，对建筑物进行保护。
参考文献：
[1]潘虹.民用建筑防雷装置设计的探讨[J].现代建筑电气，2018（03）
[2]杨文宝，白志清，牛旭东.浅谈民用建筑防雷保护要点[J].管理学家，2013（08）
[3]陈银宏.浅谈民用建筑物的防雷设计[J].电气工程应用，2015（04）
论文作者:杨桂芹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签：建筑物论文; 防雷论文; 民用建筑论文; 雷电论文; 装置论文; 系统论文; 防护论文; 《防护工程》2018年第22期论文;