學校防雷接地工程設計規劃
首先對學校各個建筑物進行雷擊風險評估,在此基礎上從防直擊雷、防雷電波侵入兩個方面,進行雷電防護工程整體設計,以較大限度的減輕雷電災害。學校防雷的技術規定。學校防雷工作分直擊雷(側擊雷)和感應雷、雷電波侵入三大類;根據《建筑物防雷設計規范》《建筑物電子信息系統防雷技術規范》等相關技術要求,結合學校人員密集,存在戶外活動、信息系統相對集中的特點、提出對學校場地、建筑物防雷安全硬件設施應當做到以下基本要求:
外部防雷設施及要求:校舍、宿舍、辦公樓、食堂、體育館、煙囪、衛星接收天線等建(構)筑物應有避雷帶或避雷針,避雷針保護范圍應符合相關標準,有效保護建(構)筑物;避雷帶應平整、順直、牢固,無倒狀、斷裂. 接地系統應完備、接地阻值符合相關要求;孤立大型金屬物應有可靠接地;學校有線廣播、網線、電話線等金屬線路嚴禁纏繞避雷帶、避雷針。
內部防雷設施及要求:金屬樓梯扶手應有可靠接地;學??偱潆姺俊⑥k公、教學網絡機房、程控交換機房、電化教學網絡中心機房、監控機房應有兩級以上電源浪涌保護器(電源避雷器);室內金屬構件應做等電位連接;防靜電地板實現多點接地;教室具有電化教室終端的學校,教學樓樓層需具有兩級電源浪涌保護器;衛星接收裝置室內、外饋線端口(IDU、ODU)、信息網絡外網接口處(金屬導線)、網絡交換機重要端口處應有相應信號浪涌保護器(信號避雷器)等應有防雷電電磁脈沖措施。
學校防雷工程設計規劃的具體方案如下所示
1.接閃器
在屋面四周、女兒墻及屋脊等易受雷擊部位設置避雷帶,拐角處設避雷短針。避雷帶材料采用Φ10熱鍍鋅圓鋼,避雷短針用Φ12熱鍍鋅圓鋼。避雷帶的支撐高度為0.15m,支撐間距為1m,拐角處懸空段為0.3m,拐角處不得設置支撐卡子。避雷帶必須形成閉合回路。避雷帶過變形縫處應作補償處理。避雷帶之間的焊接采用雙面焊接,焊接長度大于圓鋼直徑的6倍,焊接處應做防腐處理。當女兒墻較寬時,避雷帶應沿女兒墻外側敷設,距外邊沿不大于0.1m。所有突出屋面的金屬物體、金屬裝置應與避雷帶進行連接。突出屋面的非金屬物體設避雷短針保護。所有避雷短針應與避雷帶連接。
2.引下線
對于改建項目,沿建筑外墻明敷,材料采用25mm×4mm熱鍍鋅扁鋼。引下線沿建筑四周均勻設置,第二類防雷建筑每隔不大于18m設一引下線,第三類防雷建筑每隔不大于25m設一引下線。引下線支撐高度為0.1m,固定間距為2m。每根引下線在離地面1.8m高度處設斷接卡,地面下0.3m到地面上1.7m之間采用改性塑料管保護。引下線與避雷帶、接地線采用雙面焊接,焊接長度大于圓鋼直徑的6倍。
對于新建項目,利用結構柱內直徑≥φ12對角四條主鋼筋,或直徑≥φ16對角兩條主鋼筋作為引下線,引下線鋼筋應通長焊接,且應沿建筑物四周均勻對稱布置,第二類防雷建筑引下線間距應不大于18m,第三類防雷建筑引下線間距應不大于25m,建筑主要陽角位應設引下線。
3.防雷接地裝置
對于改建項目,采用A型接地裝置,即在每根引下處設置一組接地體。每組接地體采用兩根長度為2.5m,L50×50×5的鍍鋅角鋼,鍍鋅角鋼間距為5m,之間采用-40×4熱鍍鋅扁鋼連接。接地體埋設深度0.8m,且距建筑物出入口或人行道不小于3m。各組接地體建筑外墻為1m。引下線與接地體之間的連接線采用-40×4熱鍍鋅扁鋼。每根引下線處的沖擊接地電阻不大于10Ω,否則應增設接地體。接地線與接地體、接地體之間的連接采用三面焊接,焊接長度為扁鋼寬度的2倍。
對于新建項目,應充分利用樁、承臺、地梁內的鋼筋作為自然接地體。對樁基,每樁利用外圍結構主筋中對角兩根主筋作為垂直接地體,各防雷引下線處的樁基均應被利用作為垂直接地體。利用承臺、底梁的不少于兩根主筋縱橫焊接連通形成水平接地網,接地網網格平均尺寸不大于20m×20m或24m×16m當基礎地梁內無鋼筋可利用時,應利用-40×4鍍鋅扁鋼在基礎內敷設成接地網。水平接地體與垂直接地體應可靠焊接。在接地裝置主要陽角處應靠近引下線設置接地電阻測試端子,距地高度不宜低于300mm,規格為-40×4熱鍍鋅扁鋼或L50×50×5鍍鋅角鋼,并設明顯標志。
4.室外樹木防雷
若建筑物外存在高于建筑的樹木,若樹木不在建筑物防雷裝置保護范圍之內,雷擊發生時,雷電流有可能較早與樹木接觸,當雷電流順著樹木下引時,若感應到建筑內的鋼筋、電源線、信號線等良導體時,有可能沖破墻壁“傍"上新的導體,若此時人體距離這些金屬物很近,則很有可能被反擊;當雷電流順著樹木下引時,也可能直接感應到人體,雷電流有可能沖破墻壁“傍"上人體,通過人體入地,造成嚴重后果。
根據GB50057-94(2000版)的有關要求,當室外樹木高于建筑物且不在接閃器保護范圍之內時,樹木與建筑物之間的凈距不應小于5m。但受具體情況限制,不能滿足安全距離的要求時,應對這些樹木采取措施。從經濟、方便的角度提出入下措施:
1)綠化時應考慮選擇低矮種類的樹木。
2)為確保安全,建議樹頂應至少低于周圍建筑1m,當不滿足要求時,應定期裁剪樹冠,使高度保持低于周圍建筑1m。
3)為高大樹木采取避雷針保護,并沿樹干設引下線,并設接地裝置,接地電阻應不大于10Ω。在接地裝置上方地面采取絕緣等保護措施,并設立警示標志。
5.防雷電波侵入
低壓電纜應埋地引入,在學校配電房總配電柜內加裝電源浪涌保護器,作為靠前級保護。該避雷器較大通流容量為不小于60KA(8/20us),殘壓小于1.7KV(25KA,8/20us)。機房引入電纜一般沿內墻敷設,雷擊概率及雷擊強度均不大,因此,直接在各機房引入的電源配電箱內,分別加裝電源浪涌保護器,作為第二級保護。該避雷器較大通流容量為40KA(8/20us),殘壓小于1.5KV(15KA,8/20us)。
配電箱內應預留空氣開關位置,如無安裝位置,亦應在開關箱旁邊就近單獨安裝避雷器箱體。安裝的防雷器間距應符合規范的要求:電壓開關型防雷器與限壓型防雷器之間的線路長度不宜小于10m,限壓型防雷器之間的線路長度不宜小于5m,否則應采取相應退耦措施。
學校人員密集,微電子設備應用廣泛,如果防護措施不當,一旦遭受雷擊事故將會造成難以預料的后果。學校雷電防護系統應因地制宜,在綜合評估學校雷電災害風險的基礎上,從整體防雷的角度,嚴格按照國家標準要求,細致研究防雷裝置設計布置,認真進行施工監督和驗收,有效地防止或減少雷電對校園的危害。
建筑物采用聯合接地可有效的解決地電位升高的影響,合格的地網是有效防雷的關鍵。建筑物的聯合地網通常由建筑物基礎(含地樁)、環形接地(體)裝置、工作(電力變壓器)地網等組成。對于敏感的數據通訊設備的防雷,接地系統的良好與否,直接關系到防雷的效果和質量。如果地網不合要求,應改善地網條件,適當擴大地網面積和改善地網結構,使雷電流盡快地泄放,縮短雷電流引起的高過電壓的保持時間,以達到防雷要求。















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