钢结构厂房如何防雷

建筑物防雷等级的确定

根据-94中1.2的附件，根据已知条件计算地球上雷击的平均密度：

吴=0..3

=0.024×221.3

=1.334 次/(km2.a)

根据-94中附上的公式1.4，得到与建筑物截获相同雷击次数的等效面积：

建筑物上的最终年度雷击估计数：

N=KNgAe

=1×1.334×0.05934

=0.0791 次/a

其中：Td——年平均雷暴日（d/a）；

Ng——建筑物所在区域的年平均雷击密度（次/km2.a）；

Ae——与建筑物截获相同雷击次数的等效面积（m2）;

L、W、H——分别为建筑物的长、宽、高（m）；

根据2.0.-94第4条和第3条，雷击次数估计为0.3次/a≥N≥0.@ >06次/a，所以按三类防雷设备。

空中终止

根据轻钢结构建筑，避雷针的使用繁琐且与整个建筑的外观不符，使用金属屋面作为避雷器必须符合《建筑防雷设计规范》的要求（-94, 2000 版））第 4.1.4.

条中给出的四个要求

应规范要求“金属板下无易燃物时，其厚度不应小于0.5mm”。本车间主厂房围护结构（屋顶）采用热镀锌钢板，基材厚度0.53mm（含镀锌层），玻璃棉垫75mm厚加在屋顶板下，用铝箔包裹。采用φ1.5无绣钢网层支撑和檩条上沿。玻璃棉是一种导热系数小、阻燃、无毒、化学性能稳定的A级建筑材料，完全满足规范对不燃性的要求。同时，根据土木工程的介绍，轻钢结构建筑围护体系的施工采用咬合搭搭，塔身连接长度至少要达到一个波峰或波谷，超过100m完全可以满足规范要求。

另外，文章4.1.4中提到的“没有绝缘涂层的金属板”，屋顶用的热镀锌钢板是良导体，上面的薄漆表面保护层按规范说明不视为绝缘涂层，故符合规范要求。综上所述，在本工程中，屋顶轻钢结构的金属面板可以作为接闪器使用。做好金属板屋面防雷系统的设计，除了选择好的防雷形式，选择好的接雷器外，还要做好引下线和接地。

下线

对于轻钢结构建筑来说，彩色压型板的种类很多，分为单板和复合板。车间使用复合板。在施工过程中，我们要求土木工程专业和电气专业的配合，确保屋面金属型材板、屋架、檩条和钢柱的可靠连接。因此，在施工过程中，钢柱被用作引下线。建筑物的防火梯、钢柱等金属结构应用作引下线。

接地装置

在目前的设计中，我们经常使用基础钢筋作为自然接地体，用40X4镀锌扁钢连接，实现一般等电位连接。在本次设计中，我们并不严格要求使用40X4镀锌扁钢，而是采用钢柱之间的条形基础与钢柱的独立基础可靠焊接形成电气通路。对于轻钢结构的建筑，在钢柱独立基础施工中应预埋地脚螺栓，使钢柱就位时，将地脚螺栓、螺母与钢柱连接在一起。需要注意的是，地脚螺栓和钢柱基础钢筋不是在地下连接的！因此，电气设计人员应要求土木工程专业在设计说明书中注明基础钢筋和接地螺栓在施工时应采用不小于φ10的钢筋或圆钢可靠焊接，并在施工现场进行防腐处理。用于接地目的的焊接场所。这样就形成了从屋顶到钢柱，再到基础的可靠连接，保证了雷电流有完整的泄放通道。

另外，不要忘记在室外合适的位置预留接地连接板，以防止施工单位在施工时接地电阻不符合要求时连接人工接地装置和测试接地电阻。

结束语

金属屋面建筑物的防雷是一个比较难处理的工程，但在这类建筑物中，只要厚度为0.@的轻钢结构屋面夹芯板（或压型钢板）的厚度>5mm可作为接闪器，采用钢柱作为引下线，基本钢筋作为自然接地体，采用镀锌扁钢或接地环梁可靠连接，等电位连接。

★钢结构防雷问题及解答

Q：型钢用作防雷引下线，型钢外露，如果建筑物被雷击，雷电流是否会反击周围的设备或人员，造成损坏。如何避免？

回答：采用型钢作为防雷引下线，当雷电流通过引下线时，其周围产生的移动磁场必然会污染附近的电子设备，并在周围导体上感应出不同的电位。如果室内人员同时接触具有高电位差的导体，会造成人身安全事故。

解决方案：

1） 人身安全：直接实施等电位电气连接，目的是消除人们可以触摸的所有与大地直接和间接接触的金属导体的电位差，最大程度地保护人身安全程度。

2）对设备和微电子设备按照国家标准等实施SPD保护

反击的概念：所谓雷击反击现象就是雷击到接闪器【包括各种钢材】，引下线将雷电的高压变成电流的形式释放到接闪器上。大地，到达大地后以电荷的形式出现。在建筑物的主要接地系统上，[地球是一个零电位体，可以平衡50万库仑的负电荷——现代物理学的基本基础校准值]地下电荷打破了地电位系统的平衡点，在这一次，但是土壤有很多电阻和电容等参数，不可能立即出现相反的等电荷并将其中和[需要一定时间]。此时，雷电流产生的电荷大部分以电压的形式表现在建筑物附近的地面上。建筑物附近有地下：供暖管道、煤气管道、水管、设备接地线、中型点接地等导体连接到建筑物内部。这些导体在地下有一定的距离。高电位【最高电位点靠近主接地电极】，距离差产生电位差，这个电位差会反击进入建筑物，造成事故——这就是雷电高压反击现象。

假设1：如果有人左手触碰水管，右手触碰电子设备外壳，电位差超过一定的安全限值，就会发生人身安全事故。

假设2：如果电子设备外壳独立接地，则电子设备中性地与外壳地之间的反电位差【地中有一个接地距离】会与火线产生电位差220/ 380。电位差大的话会烧掉设备。

Q：对于钢结构建筑，如果用裸露的钢材作为引下线，即使实现全等电位，当雷击发生时，强雷电流不会击穿周围空气吗？对靠近或接触引下线的人员造成伤害？我一直很担心这个问题。

解答：雷击时，强大的雷电流可以将电位沿引下线传递到大地，但要知道引下线有一个电感，这个电感的大小可以在一定时间阻断正常的雷电流。漏电，从而蓄势待发。当电位较大时，会在一定距离的空气或其他介质之间产生足够的击穿到一定的小电位，从而引起放电现象。有一个标准是也出现侧闪现象。

此时，必须计算引下线电感。另一种现象是雷电流在引下线上的快速移动必然会产生移动磁场。这种移动的磁场为切割磁力线产生过电压提供了基本条件。切割磁力线产生的过电压也会击穿空气和电介质。包括半导体介质]，击穿所有可以提供电位差的直接和间接导体[半导体]，影响我们的工作和生活。据悉，天津某工厂[汉沽地区]一名女工在工作时打开电源的空气开关，导致电源线上产生的过电压击穿塑料开关外壳并进入手掌。手，然后通过身体短路到地面并导致死亡。湖南某村的居民在室内灯泡电源线上经历了雷电电磁脉冲感应过电压穿透空气并在人头顶形成路径[回路]而死亡的现象。人靠近或接触引下线造成伤害的原因是人体两部分之间是否存在电位差。这种潜在的差异是他的致命因素。例如，如果我们一只手触摸模具的引下线，另一只手触摸加热管，假设加热管的接地点远离建筑物的主接地网络，那么距离差产生电位差。当这个电位差达到一定值时，就会造成人员伤亡。不要总是考虑人身安全电压，还要考虑人身安全电流。不知道我的建议是否对你有帮助。

Q：有没有可能得出这样的结论：铁屋顶的大面积厂房（50m x 80m）用裸钢做支柱和防雷引下线是相当危险的？

答：很危险，要考虑跨步电压！统筹考虑，要因地制宜地学习和使用标准，不要想太多成本，人命关天！

问：我想问另一个问题。雷击时越靠近引下线，感应磁场越大，通讯设备、消防主机、配电箱等应尽量远离引下线？

答：有条件的一定要远离！如果一个10/350--100KA【好像是200KA记不清了】在半径83米的裸露条件下，可以达到2.4GS电磁脉冲的干扰强度，2.4GS 会对未受保护的微电子设备造成永久性损坏。

问：我目前在一家钢结构厂房工作l型钢结构厂房，由于设计单位没有考虑防雷，需要重新考虑补救措施。该钢结构厂房高35米，长宽9*17米，全钢结构，屋面和墙体铺0.5mm的双层彩钢瓦（内有不燃保温棉）l型钢结构厂房，三种防腐雷电结构。我要采取的步骤是：

1.因为所有的钢柱基础都已经铺上了混凝土，无法检查钢筋打捆焊接的质量，所以我用40*4mm镀锌扁钢连接底端所有钢柱（靠近基础）与全厂接地网相连；

2.考虑到屋顶彩钢瓦作为接闪器的难度和可靠性，我会用10mm圆钢在屋顶周围安装防雷条，圆钢焊接到钢柱；

0.4@>使用钢柱作为引下线。如何改进其防雷措施？

答案：1. 补救是可以的，但需要多点接地焊接。 1 如果条件允许，也可以在上端做电气连接，这样才安全！测量裸露区域的接地电阻，原则上处处相等，但这只是补救措施！

2.屋顶彩钢瓦要多点与钢球电连接，多块金属瓦也要电连接，避免拉弧。

0.4@>接地电阻小于4欧，所有钢梁和钢筋的接地电阻处处相等。主接地系统应参照要求！