淺談裝飾裝修防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉聰

（遼寧軒禾裝飾裝修工程有限公司，沈陽 110016）

淺談裝飾裝修防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉聰

（遼寧軒禾裝飾裝修工程有限公司，沈陽 110016）

根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐及施工現(xiàn)場配合經(jīng)驗(yàn)，簡單闡述了建筑物裝飾裝修階段各部分防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，包括強(qiáng)弱電線纜的入戶方式及信號屏蔽，等電位聯(lián)結(jié)做法，浪涌保護(hù)器的選擇與設(shè)置，幕墻、電子信息系統(tǒng)及室外裝飾照明的防雷設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

入戶方式；信號屏蔽；等電位聯(lián)結(jié)；浪涌保護(hù)器；幕墻；電子信息系統(tǒng)；室外裝飾照明

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，建筑的功能趨于多樣化，結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化；而由于建筑用地面積有限，城市趨于向立體化發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般鱗次櫛比。同時(shí)，人們對建筑的要求早已不再局限于遮風(fēng)擋雨的基本安居需求，對建筑的內(nèi)外美觀性的要求也在不斷提高，甚至提出了“環(huán)保、仿生、智能化是未來建筑預(yù)測的發(fā)展趨勢”的論斷；裝飾幕墻及室外裝飾照明的應(yīng)用范圍越來越廣泛，支持智能化建筑運(yùn)行所需的強(qiáng)弱電系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。這對防雷系統(tǒng)是場嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，防雷系統(tǒng)的設(shè)置必須覆蓋全面，科學(xué)合理，與時(shí)俱進(jìn)。

1 入侵方式及危害

雷電主要是通過入戶強(qiáng)弱電線纜及不完備的防雷接地網(wǎng)絡(luò)入侵建筑，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p毀，系統(tǒng)癱瘓，甚至引起火災(zāi)，對人身及財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅：

1）直擊雷擊中建筑物屋面的避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷針等，通過防雷引下線泄放電流，導(dǎo)致接地網(wǎng)電位急劇升高至數(shù)萬伏，短時(shí)間內(nèi)無法均橫電壓，使得高電壓通過設(shè)備接地線路反擊，擊毀強(qiáng)弱電設(shè)備。

2）防雷引下線泄放電流途中，在其周圍敷設(shè)的金屬材質(zhì)的管、線槽、橋架及線纜上由強(qiáng)磁場感應(yīng)而成高電壓，通過強(qiáng)弱電線纜入侵各系統(tǒng)，致使系統(tǒng)癱瘓，并會(huì)導(dǎo)致觸及該管路、線槽、橋架的人員死亡。

3）進(jìn)出建筑物的強(qiáng)弱電線纜及金屬管道，遭受雷電直擊或感應(yīng)而加載的雷電壓電流，會(huì)沿線纜及管道侵入，致使人員觸電及設(shè)備損毀。

2 設(shè)計(jì)要素

裝修階段防雷主要由線纜入戶保護(hù)、線纜信號屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、浪涌保護(hù)器、幕墻防雷、電子信息系統(tǒng)防雷及室外裝飾照明防雷等7個(gè)方面組成。

2.1 入戶保護(hù)

2.2 等電位聯(lián)結(jié)

使用扁鋼與樓板鋼筋焊接后，與等電位聯(lián)結(jié)端子板連接；并將室內(nèi)外所有的金屬結(jié)構(gòu)、金屬管道、金屬線槽橋架、配電箱、設(shè)備金屬外殼、吊頂金屬龍骨及金屬隔斷等，在臂伸范圍內(nèi)可導(dǎo)電體均通過聯(lián)結(jié)線與等電位聯(lián)結(jié)端子板做可靠電氣連接，連接處不少于兩處。

2.3 線纜屏蔽

為防止雷電感應(yīng)形成高電壓，強(qiáng)弱電線纜須分別穿金屬管、金屬線槽橋架或利用金屬鎧裝電纜進(jìn)行敷設(shè)，平行鋪設(shè)時(shí)凈距離不小于20 cm；當(dāng)共用線槽橋架時(shí)，須加屏蔽措施。金屬管的兩端須與配電箱、金屬線槽橋架、強(qiáng)弱電設(shè)備的金屬外殼及金屬保護(hù)罩直接或通過跨接線做可靠電氣連接。其次，強(qiáng)弱電主干線纜應(yīng)集中于建筑內(nèi)部區(qū)域的豎井敷設(shè)，且避免靠近用作防雷引下線的柱筋，以盡量減小雷電感應(yīng)的影響。

2.4 浪涌保護(hù)器的設(shè)置

低壓架空線路引入宜安裝三相開關(guān)型防雷器或限壓型防雷器作為第一級保護(hù)；埋地電纜引入宜安裝限壓型防雷器作為第一級保護(hù)。各分配電柜輸出端宜安裝限壓型防雷器。電子信息系統(tǒng)機(jī)房配電柜宜安裝限壓型防雷器作為第三級保護(hù)。使用直流電源的信息設(shè)備宜分別選用適配的直流電源防雷器作為末級保護(hù)。

信號線路浪涌保護(hù)器參數(shù)選擇詳見GB 50343—2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》表5.4.4。

SPD設(shè)置的注意事項(xiàng)：

1）距離效應(yīng)：當(dāng)一端防雷器距離另外一端的被保護(hù)設(shè)備距離大于30 m時(shí)，應(yīng)在離被保護(hù)設(shè)備盡可能近的一端再安裝防雷器。Ⅰ級分類試驗(yàn)的SPD可安裝于線纜入戶處，Ⅱ、Ⅲ級分類試驗(yàn)的SPD一般應(yīng)靠近被保護(hù)設(shè)備安裝。

2）多級保護(hù)：分級泄流，避免因過大的雷電流而出現(xiàn)損壞概率高和產(chǎn)生高殘壓的情況，保證SPD有較長的使用壽命并確保設(shè)備安全。

表1 電源線路浪涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流參數(shù)值

3）SPD支路保護(hù)：

微型斷路器：分?jǐn)嗪罂墒謩?dòng)恢復(fù)。最大未分?jǐn)嚯娏餍。嗽谛∮诘扔?0 kA的SPD上串聯(lián)使用；殘余電壓高。

熔斷器：分?jǐn)嗪蟛豢苫謴?fù)。最大未分?jǐn)嚯娏鞲撸稍谛∮诘扔?20 kA的SPD上串聯(lián)使用；殘余電壓低。

2.5 建筑幕墻防側(cè)擊雷

幕墻框架結(jié)構(gòu)的金屬立柱做防雷引下線，金屬橫梁做均壓環(huán)。當(dāng)幕墻高度超過30 m時(shí)，須將建筑外圍的防雷引下線與幕墻頂層、底層及與主體防側(cè)擊層相同層的金屬橫梁可靠聯(lián)結(jié)。將1根40 mm×4 mm的鍍鋅扁鋼與主體防雷引下線焊接并暗敷至幕墻處，再用25 mm2的銅編織帶將幕墻立柱及橫梁與鍍鋅扁鋼可靠連接。

2.6 電子信息系統(tǒng)防雷

按電子信息系統(tǒng)的使用性質(zhì)和重要性確定雷電防護(hù)等級，采用共用接地。

2.6.1 線纜要求

若采用光纖做傳輸線纜，可避免產(chǎn)生感應(yīng)電壓電流，不需設(shè)置避雷器；可埋地或架空敷設(shè)入戶，在入戶處將鎧裝金屬外皮與接地系統(tǒng)可靠連接即可。若采用大對數(shù)電纜及對絞電纜則須埋地鋪設(shè)，并加裝金屬護(hù)套或屏蔽層與接地系統(tǒng)可靠連接。

2.6.2 避雷器設(shè)置

在線纜入戶端安裝通信避雷柜，覆蓋出入建筑所有通信線纜，作為第一級防雷措施。19英寸機(jī)柜中需安裝網(wǎng)絡(luò)防雷器，語音設(shè)備箱需要安裝信號避雷器，作為第二級防雷措施。另外，監(jiān)控室、消防控制室等處的信號、控制線纜出入界面須安裝信號避雷器；天線進(jìn)線須加裝避雷器保護(hù)，室外監(jiān)控?cái)z像機(jī)處須安裝組合信號避雷器。

2.6.3 在設(shè)備機(jī)房內(nèi)

用120 mm×0.35 mm或80 mm×0.35 mm銅箔焊接成弱電接地環(huán)，與接地網(wǎng)多點(diǎn)連接，使其在雷擊時(shí)處于電位均衡狀態(tài)，防止雷電反擊，并可以減小跨步電壓和接觸電壓。電子設(shè)備的金屬外殼均通過聯(lián)結(jié)線與接地環(huán)可靠連接。配線間的配線架均要可靠連接至接地排，導(dǎo)線截面與接地電阻須滿足規(guī)范要求。

2.7 室外裝飾照明防雷

室外裝飾照明種類繁多，包括霓虹燈廣告牌照明、洗墻燈照明、燈箱及LED顯示屏照明、水景裝飾照明、道路景觀照明等。

2.7.1 霓虹燈廣告牌

在超過周圍建筑或超過地面20 m處安裝霓虹燈廣告牌時(shí)，須設(shè)置防雷裝置。其金屬支架須和屋頂避雷網(wǎng)或避雷帶實(shí)施2點(diǎn)以上有效的電氣連接，構(gòu)成通暢的雷擊電流泄放途徑。如果條件允許，應(yīng)設(shè)置能完全保護(hù)霓虹燈廣告牌的避雷針，并與防雷裝置可靠連接。

應(yīng)設(shè)置專用的控制箱及變壓器，電源引自樓層配電柜。箱柜及變壓器的金屬外殼應(yīng)可靠接地，其輸入、輸出導(dǎo)線穿孔部位應(yīng)設(shè)置絕緣防護(hù)套管，防止導(dǎo)線絕緣層磨損?？刂葡鋬?nèi)應(yīng)安裝第一級SPD，該開關(guān)型防雷模塊應(yīng)能抵御8/20 μS、80 kA及10/350 μS、20 kA的雷電流；第二級組合型SPD應(yīng)安裝于樓層配電柜。雷暴強(qiáng)度大或多發(fā)地還應(yīng)于后續(xù)防雷區(qū)安裝第三級SPD。變壓器一般于低壓側(cè)安裝防雷模塊，其標(biāo)稱放電電流參數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.7.2 洗墻燈

電源線、信號線均應(yīng)穿金屬保護(hù)管敷設(shè)；金屬管經(jīng)過各防雷保護(hù)區(qū)界面處時(shí)均應(yīng)作等電位聯(lián)結(jié)，并最終與防雷接地網(wǎng)可靠連接；在線纜入戶處須安裝防雷模塊，其標(biāo)稱放電電流參數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.7.3 燈箱及LED顯示屏

當(dāng)燈箱及LED顯示屏安裝于屋面時(shí)，須在支撐鋼結(jié)構(gòu)上安裝避雷針；當(dāng)安裝于外立面時(shí)，可不用安裝。針對電源線上感應(yīng)的雷電流，須在電源線上安裝防雷器，接地線截面不得小于16 mm2；針對信號線上感應(yīng)的雷電流，須在信號線上安裝信號防雷器或接口防雷器，接地線截面不得小于2.5 mm2。另外，須將鋼結(jié)構(gòu)與燈箱或顯示屏外殼做等電位連接，并與防雷接地網(wǎng)可靠連接。

2.7.4 景觀照明

距建筑物外墻20 m以內(nèi)的室外景觀照明的接地形式與建筑物內(nèi)一致；20 m以外則應(yīng)采用TN-S或TT接地系統(tǒng)。金屬燈桿及構(gòu)件、燈具外殼、配電控制箱等所有外露可導(dǎo)電部分均應(yīng)做保護(hù)接地。水景照明應(yīng)設(shè)置防觸電保護(hù)并應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，水底燈使用最高保護(hù)等級IP68的燈具，采用超低電壓12 V供電。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和智能化建筑的廣泛應(yīng)用，建筑防雷變得越來越重要，防雷技術(shù)也隨著科技的發(fā)展而不斷更新。為了保證人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全，更為了滿足智能建筑、乃至未來城市發(fā)展的需求，無論是土建的基礎(chǔ)防雷建設(shè)還是后續(xù)的裝修防雷設(shè)計(jì)與施工，都應(yīng)該嚴(yán)格遵循國家現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對智能建筑物的強(qiáng)弱電系統(tǒng)全面考慮，綜合設(shè)計(jì)，使防雷設(shè)計(jì)做到覆蓋全面，科學(xué)合理，與時(shí)俱進(jìn)。

［1］GB50343—2012，建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范[S].

［2］GB50057—2010，建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

［3］GB50303—2002，建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

［4］謝振明.中國沿海地區(qū)智能化建筑防雷技術(shù)探討［J］.寧波市第五屆學(xué)術(shù)大會(huì)論文集.

［5］胡亞輝，呂士東，李鴻飛.建筑防雷接地系統(tǒng)施工方法探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（12）.

［6］鄒立軍.建筑防雷接地系統(tǒng)的施工探討［J］.科技與企業(yè)，2012（04）.

［7］吳雪峰，李春蘭.淺析建筑防雷問題［J］.科技致富向?qū)В?013（18）.

TU895

A

1673-1093（2015）04-0081-03

劉聰（1985），男，畢業(yè)于大連理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，就職于遼寧軒禾裝飾裝修工程有限公司，電氣工程師，研究方向：建筑電氣設(shè)計(jì)與施工。

10.3969/j.issn.1673-1093.2015.04.018

2015-01-08；

2015-01-28