编号：AQ-JS-05849
( 安全技术)
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钢结构建筑物的防雷装置设计Design of lightning protection device for steel structure buildings
钢结构建筑物的防雷装置设计
使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

1、引言
钢结构是由钢板,热轧型钢和冷加工成型的薄壁型钢制造而成。

具有：材料强度高，钢材质量轻；韧性，塑性好；材质均匀；制造
简单，施工周期短；密封性好等特点。

而且造型美观大方，建设周
期短，因而得到广泛的应用于机场、展览馆、体育馆、各类工业厂
房、大型超市等，由于钢结构独特的建筑体系，使得此类建筑和普
通砖混结构、框架结构建筑物的防雷装置设计有较大的差异。

下面
就本人通过对钢结构建筑物的防雷装置设计和竣工验收的实际经验
总结，对钢结构建筑物防雷装置设计作一个初步的探讨。

首先，我们先分析一下综合防雷设计的要素，建筑物的综合防
雷装置设计总的来讲可分为两部分：外部防雷和内部防雷。

外部防
雷措施包括：接闪器（针、网、带和线）、引下线、屏蔽和共用接
地系统，内部防雷措施包括：共用接地系统、屏蔽（隔离）、等电
位连接、合理布线和安装浪涌保护器（SPD）。

钢结构建筑物作为现代建筑物的一种新型建筑，它的防雷装置设计也离不开这个范围，同时又有着其特殊的地方，下面就钢结构建筑物防雷的不同点加以探讨。

2、钢结构建筑物的外部防雷
2.1接闪器
首先应根据建筑物的使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，并认真调查该位置的地理、地质、气象环境和雷电活动规律来确定该建筑物为第几类防雷建筑物，再选择用何种接闪器。

由于钢结构建筑物的金属屋面更容易引起雷击，所以在设计时，应根据防雷类别考虑在屋面上安装何种接闪器。

传统建筑物的避雷方式是采用富兰克林常规避雷导体或避雷地结合避雷网，但是金属屋面的金属板较薄，无法安装高大沉重的传统避雷针，其次从闪电理论来讲，云地闪电与人类关系最密切，它是雷雨云中荷电中心对大地的脉冲放电过程，该过程除存在光导、回击主要脉冲放电过程外，还存在一系列其他脉冲放电过程，回击的特点是峰值电流高，放电时间短，
回击的电流脉冲平均峰值为几十到几百千安，持续时间约为几十到上百微秒，形成了闪电电流的剧烈变化。

现在的做法，有安装多棵避雷针形式或避雷网形式，也有采用避雷带形式，不论采用什么形式的接闪器，首先必须考虑防雷效果，对建筑物内部设备的保护，同时还应考虑施工实现的问题。

所以除开第一类防雷建筑物外，可直接利用金属屋面作接闪器，根据建筑物的使用性质，对金属板的厚度要求不一样（如下表）
存放物品
金属板厚度
无易燃物品
0.5mm
有易燃物品
≤4mm（铁）
≤5mm（铜）
≤7mm（铝）
厚度达不到要求时，屋面不能作接闪器，可采用25×25mm的
铝合金方管将扁钢架空，扁钢与方管之间用直杆螺栓固定，方管与彩板之间用AB胶黏结，这样即能防水又能防锈。

屋檐部位的接闪器，可采用铆钉将扁钢与金属板铆住，这样即牢固又美观。

2.2屏蔽
钢结构建筑物的屏蔽，可根据自身的特点采取相应的措施，常规建筑物的屏蔽是采取法拉第笼式保护法，钢结构建筑物可利用自身的钢结构，做好垂直和水平方向的导体连接来达到屏蔽的效果。

3、钢结构建筑物的内部防雷
避雷针（或避雷带、避雷网）、引下线和接地系统等构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身和财产安全事故。

内部防雷系统则是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成毁坏，这是外部防雷系统无法保证的，为了实现内部避雷，需要进出各保护区的电线，金属管道等都要连接避雷及过电压保护，并进行等电位连接。

3.1防雷电感应
雷电感应是指雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电。