時間：2023-07-17 16:22:48
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【關鍵詞】基礎底板；基礎梁；地下室外墻；室外地面活荷載；框架梁；框架柱；樓板預留洞；分隔墻
在結構設計實踐中，經常碰到一些設計問題的處理在現行規范和標準中找不到明確的依據或規定。設計者參考的通用標準圖集為設計提供了方便，但它們是依據規范、標準、編制單位和編制人的經驗編制而成的，有不少結合了編者的個人經驗。因此，一些結構構造在不同的規范、標準和圖集中做法也不盡相同。針對上述情況，筆者對以下幾個問題進行了淺顯的分析，提出一些個人看法，供同行參考和討論。
1 基礎底板和基礎梁
1.1 《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2002）第8.4.9條規定：“當筏板的厚度大于2000mm時，宜在板厚中間部位設置直徑不小于12mm、間距不大于300mm的雙向鋼筋網。”筆者認為，此條規定是針對以前筏板較厚時混凝土的分層澆注，為了避免在混凝土硬化的過程中出現層面收縮裂縫。而現在隨著施工工藝的發展，全國很多地方厚板的混凝土施工已經采用了新方法：分層、放坡、連續澆注、一次到頂，有效地控制混凝土的水化熱和收縮裂縫，因此厚板中部已沒有設置鋼筋網片的必要性，這樣既節省了鋼筋又加快了施工進度。
1.2 一般基礎梁的截面都設計得較大，其剛度遠遠大于其上部所支撐的框架柱，因此在地震時，塑性鉸往往都發生在框架柱根部，基礎梁不會產生鉸。所以，基礎梁的配筋構造按照非抗震的做法就可以了。例如：梁端箍筋間距不必加密，只需滿足強度要求；箍筋的彎鉤做成900就可以了，而不必做成1350；梁的縱筋搭接及錨固長度，都可以按照非抗震的要求取值。
1.3 《混凝土結構設計規范》（GB 50010-2002）第10.2.16條規定：“當梁的腹板高度hw450mm時，在梁的兩個側面應沿高度配置縱向構造鋼筋，每側縱向構造鋼筋的截面面積不應小于腹板截面面積bhw的0.1%。”筆者認為，此規定對于截面面積很大的基礎梁來說是值得商榷的。通常由于基礎梁截面較大，按照規范計算所需縱向構造鋼筋面積也較大，如梁的兩側配置大直徑鋼筋對于減少收縮效果較差。而且地基梁一般埋在土壤內部，受外界溫度變化的影響很小。因此，地基梁兩側縱向構造鋼筋的直徑可取12~16mm，間距可取200~300左右，并沿梁腹板高度范圍內均勻布置。
2 地下室外墻
2.1 地下室外墻，如高層主樓、多層裙房或純地下車庫，在土和水側壓力的作用下既要計算彎曲承載力也應驗算墻體裂縫寬度，一般這些外墻配筋都是由裂縫驗算控制的。目前在實際工程設計中，裂縫寬度驗算都是按彎曲構件考慮的，設計者往往采用一些小軟件或工具箱計算。由于沒有考慮到墻體存在軸力對裂縫寬度的有利作用，因此為了控制裂縫的寬度而需要增加不少鋼筋。高層主樓或多層裙房底層框架柱軸力傳至地下室時，由于框架柱與外墻結合在一起，底層柱的軸力沿墻擴散且數值較大，完全有可能不需要為了控制裂縫而增加配筋。為了使地下室外墻受力更符合實際且節省鋼筋，裂縫寬度驗算應該按偏心受壓構件考慮進行局部補充計算。
2.2 筆者在設計高層框架-剪力墻結構時，常常碰到下部幾層尤其是地下室層，柱墻混凝土強度等級往往要用到C40~C50，而基礎底板和地下室外墻出于對裂縫的控制混凝土強度等級一般只采用C35或C30。如果與外墻結合在一起的框架柱仍采用高標號的混凝土，則地下室外墻與框架柱的交接處的構造處理會給施工帶來很大困難，且容易形成隱患。由于框架柱在地下室已與外墻形成T形柱，柱軸力沿墻擴散，柱的軸壓比往往很小，遠小于規范要求的限值。所以筆者在設計與外墻相結合的框架柱時，兩者混凝土強度等級取為相同，如C35或C30。
2.3 地下室外墻一般都按防水設計考慮，設計者對外墻外側鋼筋的混凝土保護層厚度的取值依據有些無所適從。根據《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）表3.4.1和表9.2.1，二a、二b類鋼筋的混凝土保護層最小厚度為20~25；而根據《地下工程防水技術規范》（GB50108-2008）第4.1.7-3條規定，鋼筋保護層厚度應根據結構的耐久性和工程環境選用，迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm；又根據《人民防空地下室設計規范》（GB50038-2005）表4.11.5，外墻外側直接防水鋼筋保護層厚度為40mm，設防水層時鋼筋保護層厚度為30mm。不同規范給出的外墻外側鋼筋的保護層厚度不一樣，讓設計者產生了疑問。筆者認為，對于一般的民用建筑工程（結構及構件有疲勞問題或混凝土環境類別為三、四、五類時除外），建議按混凝土結構設計規范執行，不用考慮地下工程防水技術規范；如果地下室有人防要求，則執行人防設計規范。此外，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）第9.2.4條規定，當梁、柱中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度大于40mm時，應對保護層采取有效的防裂構造措施。從該規定可以看出，采取防裂構造措施的要求僅是針對梁和柱，對地下室外墻和基礎底板則無此要求。防裂構造措施一般采取在保護層中設置Φ4@150的雙層鋼筋網片，但工程界對此持保留意見，原因是對保護層中鋼筋網片自身銹蝕的擔心，當鋼筋網片銹蝕時，不僅起不到對混凝土保護層的保護作用，反而會加速混凝土保護層的剝落從而影響主體結構的安全。因此，工程設計中除基礎底面外，應盡量避免混凝土保護層的厚度超過40mm。
3 室外地面活荷載取值
3.1 一些設計者在計算地下室外墻時，一般民用建筑的室外地面活荷載往往取為20kN/m2，想必是他們依據《建筑結構荷載規范》（2006年版）（GB50009-2001）表4.1.1第8項第（2）條。其實這是一種誤解，當消防車停在建筑物外時，與建筑物必須有一定的距離，否則救火云梯無法上升至建筑物上部。另外，一輛消防車占地面積至少為100 m2，荷載折合下來，按5kN/m2是能夠滿足安全的。
3.2 在設計上有覆土的地下室頂板時，通常要考慮其上部行駛消防車的情況。而由于《建筑結構荷載規范》（2006年版）（GB50009-2001）表4.1.1中第8項的消防車荷載，是指消防車直接行駛于樓板上，按其輪壓折合成等效均布荷載的取值。因此不應直接采用35kN/m2或20kN/m2，而應該將消防車輪壓按照覆土厚度擴散后折合成等效均布荷載。
4 框架梁、柱
4.1 《混凝土結構設計規范》（GB50010 -2002）第10.2.13條規定，位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載，應全部由附加橫向鋼筋（箍筋、吊筋）承擔，附加橫向鋼筋宜采用箍筋（箍筋布置見混凝土規范原圖10.2.13）。筆者認為，此規定有些主觀，與實際受力情況不符。在現澆混凝土結構中，次梁與主梁現澆在一起，次梁傳給主梁的集中力從其交接面就開始擴散開，不存在從次梁底部開始擴散。而且由于次梁與主梁現澆在一起，主梁梁身內部根本就不存在所謂的次梁底部。另外按此規定理解，當主、次梁等高時次梁梁底與主梁梁底在一個平面上，主梁恐怕早就被次梁沖切破壞了。因此，筆者認為，主、次梁擱置處，次梁傳給主梁的集中力由交接面就開始擴散開，其受力更符合斜截面抗剪特性，即只要主梁斜截面抗剪滿足要求，則主梁受力就沒有問題。另據筆者了解，國外的一些規范也沒有此項規定，即主、次梁擱置處不存在所謂的附加箍筋和吊筋。
4.2 一些設計者在對框架梁進行配筋時，往往在模型計算結果的基礎上還進行一些放大，尤其是有些結構已經是按抗震等級為一級或二級設計，筆者認為不妥。一般配筋按照計算結果配置就可以了，實際上考慮到樓板T形翼緣和框架柱寬度對框架梁的有利影響，實際配筋應該比計算值更小。因此，筆者認為只需根據計算結果配筋即可，當然某些需要加強配筋的部位另當別論。
4.3 一些設計者在進行結構設計時，往往將框架柱截面設計得過于小，雖然從計算結果看各個指標都能滿足要求，更讓建筑設計師和業主滿意。但如果從“強柱弱梁”的角度來看，就顯得有些不合理。如有些建筑柱距8m、層高4.5m，框架柱截面為500x500，而四周框架梁高都做到650甚至700，梁的線剛度大于柱的線剛度好幾倍。再加上梁柱節點處梁端配筋往往較大，造成柱的實際承載能力遠小于梁，從而變成了“強梁弱柱”，與抗震目標背道而馳，這一點在現有的震害中已有不少此類情況發生。因此，筆者認為框架柱截面設計在兼顧建筑使用和各個計算指標的同時，要考慮到避免“強梁弱柱”的出現。如框架柱截面由500x500增大至600x600，對建筑使用空間影響很小，而柱的線剛度卻比原來增大了約一倍。
5 樓板
5.1 《2003全國民用建筑工程設計技術措施―結構》第5.3.18-2條現澆樓板開洞的構造要求規定，當預留孔洞直徑D或寬度b大于300mm，但小于1000mm，且孔洞周邊無集中荷載時，應在孔洞邊每側配置附加鋼筋，其每側鋼筋面積應不小于孔洞寬度內被切斷的受力鋼筋總面積的一半。筆者認為，此規定有些主觀，與實際受力情況不符。通常樓板都有足夠的剛度，當某跨板局部開洞以后，樓板的受力則由非開洞區域的板底鋼筋和板面支座鋼筋共同承擔，只有將該跨板內非開洞區域的樓板鋼筋都加強，這樣才更安全、可靠。這一點我們從樓梯設計中可以看出，樓梯一般都是按兩對邊自由、兩對邊簡支（或彈性支座）計算，配筋是整體考慮而不是只在自由邊加強配筋。
5.2 《2003全國民用建筑工程設計技術措施―結構》第5.3.18-3條現澆樓板開洞的構造要求規定，當預留孔洞直徑D或寬度b大于1000mm時，應在孔洞邊加設邊梁。這一條對有些建筑執行起來過于嚴格，筆者曾經設計過一些混凝土結構的工業廠房和醫院，這類建筑通常各層樓面都有很多的預留孔洞，不少單邊或兩邊洞邊尺寸都大于1000mm，如按此規定則洞邊四周都設有梁，這樣對于設計和施工來說都很煩雜，而且不經濟。一般這類建筑樓板板厚及配筋都已加強，應允許孔洞的某一單邊或對邊為自由邊，洞邊被削弱的部分由該跨板非開洞區域樓板鋼筋共同承擔。
5.3 在設計一些公建類建筑，如辦公樓、醫院時，通常建筑樓板上布置有大量的分隔墻，這些分隔墻很雜亂而且大多不固定。有不少設計者在施工圖中要求在分隔墻下加設附加鋼筋，筆者認為這樣可行性不大，而且也是沒有必要的。因為在模型計算時這類分隔墻已按《建筑結構荷載規范》（2006年板）（GB50009-2001）表4.1.1注5執行，即按樓面等效均布荷載處理。此外，建筑在后期使用時有不少分隔墻會變動位置，在施工時鋼筋放樣也可能存在偏差，附加鋼筋不一定剛好放置于分隔墻下。
參考文獻：
[1]《混凝土結構設計規范》(GB50010 -2002)。
[2]《建筑結構荷載規范》（2006年版）(GB50009-2001)。
[3]《地下工程防水技術規范》（GB50108 -2008）。
[4]《人民防空地下室設計規范》（GB 50038-2005）。
[5]《建筑地基基礎設計規范》（GB50007 -2002）。
關鍵詞：既有高層住宅、節能改造、經濟評價
中圖分類號：TU241.8文獻標識碼： A 文章編號：
在高層建筑興起后的城市發展過程中，大城市中幾乎一直都存在著許多能耗高、熱工性能差且舒適度偏低的高層住宅建筑，對此類建筑進行節能改造，近期可提高居住環境的舒適度，遠期可延長建筑使用周期、降低能源消耗，使國家能以有限的資源維持長遠的發展，利國利民。
本文以西安建筑科技大學南院8#高層住宅為對象，調研分析目前住戶普遍反映在采暖季室內溫度偏低情況出現的原因，結合相關計算和節能規范要求，說明該建筑節能改造的必要性。考慮不影響住戶正常生活，提出一套節能改造方案，希望通過改造可以明顯提高建筑室內熱舒適度，達到節能65%要求。改造措施考慮適宜性及普遍推廣性；同時為每戶加置一套太陽能熱水系統，以節省生活熱水消耗的能源。最后通過對節能改造方案進行經濟性評價說明其可行性。
1. 8#高層住宅樓現狀
1.1 8#高層住宅樓基本概況
8#高層住宅樓位于西安市碑林區建設東路西安建筑科技大學南院家屬區內，屬單位集資住宅，1999年3月完成設計，2000年建成并投入使用。該建筑地上24層，地下2層（含人防和地下車庫），建筑高度71.95m，標準層面積723.6m2，總建筑面積18570m2，體型系數0.25，窗墻比南向0.3、北向0.26、東/西向0.17。
1.2 8#高層住宅護結構現狀分析
1.2.1 外墻現狀分析
8#高層住宅外墻保溫為內保溫，南北向外墻內側涂20厚保溫粉刷石膏，東西向外墻和飄窗內側貼40厚聚苯乙烯泡沫塑料板并涂25厚保溫粉刷石膏，做法用料選用《陜97J01建筑用料及做法》中做法。8#樓外墻保溫構造做法見圖1.1。
圖1.1 改造前外墻保溫構造做法
改造前外墻傳熱系數計算值K =0.79 W/（m2•K）
1.2.2 外窗現狀分析
該建筑外窗為塑鋼推拉白玻窗，部分為鋁合金白玻窗，另外部分住戶在二次裝修時安裝了內窗以減少冬季熱量損失。這類窗戶已不能滿足現行建筑節能設計規范的要求，需要更換新型窗框和新型高熱阻性節能玻璃。
1.2.3 屋頂構造現狀分析
根據8#樓建筑施工圖資料，該建筑屋面構造做法見圖1.2。
圖1.2 改造前8#住宅樓屋面構造做法
改造前屋面傳熱系數計算值K=0.46 W/（m2•K）
綜上，該住宅外墻傳熱系數和屋頂傳熱系數均高于現行民用建筑節能設計規范規定的限值，需要進行節能改造；外窗選用的材料特性不符合現行節能設計規范要求，需全部更新改造；調研發現幾乎所有住戶日常所需生活熱水均來自電加熱和燃氣加熱，改造時為每戶加置一套太陽能熱水系統，節省部分電能和燃氣能。
2. 節能改造方案設計
2.1 外墻節能改造
外墻改造采用外保溫，不改變原內保溫構造，直接在外墻外側進行外保溫處理。改造后外墻保溫構造見圖2.1。
圖2.1 改造后外墻保溫構造做法
改造后外墻傳熱系數計算值K =0.36 W/（m2•K）
2.2 屋面節能改造
屋面改造選用倒置式屋面做法，在原有屋面構造上進行加置保溫層處理。改造后屋面構造見圖2.2。
圖2.2 改造后8#住宅樓屋面構造
改造后屋面傳熱系數計算值K =0.27 W/（m2•K）
2.3 外窗節能改造
改造更換全部外窗，選用新型材料窗框和中空玻璃，降低外窗熱損失，提高節能效率。改造選用高保溫窗型（雙玻一膜）塑鋼窗，其綜合性能指標見表2.1。
表2.1 高保溫窗型（雙玻一膜）塑鋼窗綜合性能表
通過表2.1可看出，外窗更新改造選用的新型外窗傳熱系數為2.3 W/（m2•K），低于現行節能規范規定限值，達到節能設計標準。
2.4 太陽能熱水系統應用
根據8#樓實際情況選用承重類陽臺式太陽能集熱系統。該住宅樓每戶都有南向陽臺或飄窗，所以本次改造考慮將太陽能集熱系統設置在每戶南向陽臺欄板上或飄窗底板與頂板之間，管線直接接入每戶的衛生間和廚房，實現太陽能提供每戶日常生活熱水所需能源，大大減少了電能與燃氣能的消耗，達到節能效果。
3 改造方案的經濟性評價
為了明確提出的節能改造方案成果，本節對節能改造方案進行經濟性評價，說明按照本研究提出的改造方案改造后的住宅有可觀的年節能收益，并能在一定年限內收回節能改造投資。節能收益和節能改造投資平衡后，建筑就進入純收益期，可在建筑全壽命周期內節約大量的費用。
3.1 節能改造措施成本計算
8#高層住宅需要進行節能改造的外墻總面積約8490m2，屋頂面積約704m2，外窗更新改造面積約5280m2，加置96套太陽能熱水系統。參考市場調研產品單價，節能改造措施成本計算見表3.1。
表3.1 節能改造措施成本計算
3.2 建筑運行能耗成本計算
8#高層住宅節能改造前后年能耗成本見表3.2。
表3.2 8#高層住宅節能改造前后年能耗成本
3.3 計算投資回收期
考慮西安市家庭年平均投資收益率和我國經濟與通貨膨脹情況，選取折現率5%，能源價格增長率6%。列出該項目的現金流量見表3.3。
表3.3 現金流量
根據現行民用建筑設計通則，住宅建筑設計使用年限為50年。8#高層住宅建于1999年~2000年，已投入使用13年，剩余壽命周期為37年。通過以上分析，該住宅節能改造后，第18年就可以收回成本，建筑開始進入純收益期，對住戶來說每年可節約大量的費用，同時也節約了部分能源，減少了二氧化碳廢棄物的排放等，可見該節能改造方案有較好的經濟效益。
4 小結
本文以西安建筑科技大學南院家屬區8#高層住宅建筑為對象，針對該建筑目前存在的問題，采取適宜的技術對該建筑進行節能改造方案設計，改造方案以《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》（JGJ26-2010）為主要依據。最后通過對該方案進行經濟性評價說明了該方案的現實可行性。
參考文獻
[1]楊昌鳴．建筑資源的再利用策略—既存建筑更新、修復技術及其材料的再利用[M]．北京：中國計劃出版社，2010：404
[2] 馬校飛 潘玉勤 南艷麗．寒冷地區既有居住建筑圍護結構節能改造技術研究[C]．中國建筑業協會建筑節能專業委員會．2008年年會論文集
【關鍵詞】：建筑地下室外墻；結構設計
中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：
引言
隨著城市建設的發展，地下空間的開發利用日益受到重視，多數建筑均建有地下室。地下室的結構設計是否合理正確，直接影響工程造價和結構的安全。
本文通過對建筑地下室外墻荷載分析與確定，闡述設計過程中的注意事項。
1.地下室外墻結構設計
在工程實踐中, 地下室外墻所承受荷載有：結構自重，地面堆載及活載、側向土壓力、地下水壓力等，對人防地下室還存在水平人防等效靜載。由于地下室埋在土內，一般可認為地震力和風荷載對地下室結構的影響很小，外墻上豎向荷載對結構安全有利且不起控制作用。因此目前在地下室外墻設計時,往往近似只考慮水平荷載的作用,而不考慮風荷載、地震和豎向荷載的作用，已能夠滿足工程設計的需要。
1.1地下室外墻上的荷載及其組合
由于建筑物的整體作用，地下室外墻一般不會發生變形和位移,土側壓力可按靜止土壓力計算。在工程設計中靜止土壓力系 數k。可取0.5~0.55,如考慮基坑支護樁的作用，靜止土壓力系數還對根據支護樁的實際情況進行折減。
當為普通地下室時,外墻上荷載為地面活載引起的側壓力與水壓力、土側壓力的組合，當為人防地下室計算戰時工況時，其荷載為人防等效靜載與水壓力、土側壓力的組合。
1.2普通地下室外墻計算簡圖及荷載計算簡圖
當建筑的地下室外墻有較大尺寸框架柱,或有垂直于外墻的鋼筋混凝土墻與之相交,外墻設計按雙向板計算比較合理,對建筑外墻框架柱還需考慮外墻水平荷載對柱的作用力,其它的情況應按單向板計算，這樣才能符合工程實際情況。
單向板計算簡圖為：將地下室底板作為嵌固端,地下室各層樓板作為支點,根據地下室層數,取lm寬的外墻按豎向單跨板或多跨連續板計算,外墻計算簡圖見圖1，外墻水平荷載簡圖見圖2。
1.3防空地下室外墻計算簡圖及荷載計算簡圖
1.3.1平時荷載作用
平時荷載作用下的外墻計算與普通地下室的外墻計算相同。
1.3.2戰時荷載作用
戰時荷載作用的外墻計算簡圖同普通地下室的外墻計算簡圖 (圖1)。但外墻荷載增加了核武器爆炸產生人防等效靜荷載作用,見圖3。
根據人防規范,土側壓力荷載分項系數和水浮力產生的側壓力荷載分項系數均取1.2。人防等效靜荷載分項系數取1.0。分別計算土壓力、水壓力、人防等效荷載作用產生的彎矩，然后將同一截面的彎矩疊加進行截面配筋設計。
戰時荷載計算土壓力、水壓力、人防等效荷載產生的彎矩需要注意:①材料強度設計值應取動荷載作用下的材料強度設計值;②由于外墻近似按受彎鋼筋混凝土構件設計,所以不必按人防規范第4.10.5條規定將混凝土軸心抗壓動力強度設計值乘以折減系數0.8。
人防地下室外墻應分別按平時和戰時工況的要求，進行二種使用狀態組合設計，
外墻結構的最終配筋取平時和戰時荷載作用計算結果的較大值。
2.地下室外墻的裂縫寬度驗算
混凝土結構的裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫。根據規范規定,結構不僅要滿足承載能力極限的要求,同時也要滿足正常使用極限的要求,為保證結構正常使用，應對其構件的裂縫寬度進行限制。根據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010) [2] (簡稱混凝土規范)及《地下工程防水技術規范》(GB50108-2008) [4] (簡稱防水規范)規定,地下室外墻的裂縫寬度限值為0.2mm。對于普通地下室，應對其正常使用極限狀態下的裂縫寬度進行驗算。
防空地下室在人防荷載作用下, 根據人防規范第4.1.6條規定對其結構變形、裂縫可不進行驗算。所以對防空地下室只需考慮平時荷載作用下的裂縫寬度驗算，計算方法與普通地下室的相同。
3.地下室外墻的構造
3.1地下室外墻的構造規定
地下室外墻構造應同時滿足混凝土規范及防水規范的要求，外墻厚度不宜小于250mm; 防水規范規定迎水面縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于50mm，混凝土強度等級不應小于C15;最小配筋率應滿足混凝土規范和人防規范的要求。地下室外墻的水平鋼筋配置在外側，豎向鋼筋配置在內側。為了更有效的防止地下室混凝土墻體裂，混凝土強度等級不宜取得太高，在混凝土中可摻入抗裂膨脹劑。
4.結束語
根據設計實踐，地下室外墻是地下室結構的重要構件。在設計時,根據外墻不同的條件選取合理的計算簡圖，區分普通地下室與人防地下室外墻設計方法上的不同，從材料、施工、設計等多方面采取措施控制裂縫。只有這樣才能保證地下室外墻結構設計的安全可靠，經濟合理。
參考文獻
GB50009-2012建筑結構荷載規范[S},北京:中國建筑工業出版社,2012
GB50010-2010混凝土結構設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社，2010
關鍵詞：高層建筑；防側擊雷；滾球法；GB50057-2010
中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A
1 緒言
隨著國內經濟的飛速增長，各地高層建筑日益增多，高層建筑采取合適的側擊雷防護也顯得尤為重要和迫切。下文將對《建筑物防雷設計規范》的現行版本GB50057-2010在建筑物的側擊雷防護方面進行較為詳細的分析。
2 GB50057-2010關于防側擊的規定及其與其他相關規范的異同
對于第一類防雷建筑物的側擊雷防護，相比GB50057-94（2000年版），GB50057-2010在4.2.4條中增加了“當建筑物高度超過30m時，首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶，接閃帶應設在外墻外表面或屋檐邊垂面上，也可設在外墻外表面或屋檐邊垂面外”的要求。此外，GB50057-2010在本條第7款沿用了GB50057-94（2000年版）第3.2.4條第七款的內容：“當建筑物高于30m時，尚應采取下列防側擊的措施：1）應從30m起每隔不大于6m沿建筑物四周設水平接閃帶并應與引下線相連。2）30m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物應與防雷裝置連接。”
對第二類防雷建筑物而言，GB50057-2010在4.3.1條中也增加了“當建筑物高度超過45m時，首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶，接閃帶應設在外墻外表面或屋檐邊垂面上，也可設在外墻外表面或屋檐邊垂面外”的規定。與第一類防雷建筑物不同的是，GB50057-2010在規定側擊雷防護的4.3.9條中引用了IEC62305-3:2010 Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard的相關內容并做了本地化修改，從而與GB50057-94（2000年版）的第3.3.10條有了較大的區別。本條第1款規定：“對水平突出外墻的物體，當滾球半徑45m球體叢屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到突出外墻的物體時，應采取相應的防雷措施”。第2款又規定：“高于60m的建筑物，其上部占高度20%并超過60m的部位應防側擊，防側擊應符合下列規定：1）在建筑物上部占高度20%并超過60m的部位，各表面上的尖物、墻角、邊緣、設備以及顯著突出的物體，應按屋頂上的保護措施處理。2）在建筑物上部占高度20%并超過60m的部位，布置接閃器應符合對本類防雷建筑物的要求，接閃器應重點布置在墻角、邊緣和顯著突出的物體上。3）外部金屬物，當其最小尺寸符合本規范第5.2.7條第2款的規定時，可利用其作為接閃器，還可利用布置在建筑物垂直邊緣處的外部引下線作為接閃器。4）符合本規范第4.3.5條規定的鋼筋混凝土內鋼筋和符合本規范第5.3.5條規定的建筑物金屬框架，當作為引下線或與引下線連接時，均可利用其作為接閃器。”第3款 的內容“外墻內、外豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端，應與防雷裝置等電位連接”，與GB50057-94（2000年版）第3.3.10條第四款大致相同。GB50057-2010刪去了GB50057-94（2000年版）第3.3.10條前三款的內容。而國家建筑標準設計圖集02D501-2《等電位聯結安裝》第43頁和44頁依據其中第三款“應將45m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。”對金屬門窗的等電位聯結的具體做法做了規定：外墻外側的欄桿、門窗等較大的金屬物通過材料規格合適的連接導體與上、下圈梁或柱內的預埋件作等電位聯結。
至于第三類防雷建筑，GB50057-2010在4.4.1條及4.4.8條中，將滾球半徑由45m改為60m，其余內容基本與4.3.1條及4.3.9條相同。
3 以圖示法來分析GB50057-2010防側擊的規定
圖1 空曠地區某孤立高層建筑側擊雷防護的滾球法示意圖
圖1所示即為一個簡單的范例。圖中左側建筑為第二類防雷建筑物，高度120m。依據GB GB50057-2010的說明，半徑為45m的球體從空中沿接閃器A外側下降，會接觸到B處，故該處應設相應的接閃器；但不會接觸到C、D處，故該兩處無需設接閃器。然而，因B、C、D處均位于滾球半徑以上，根據滾球法的原理，B處設置如圖示的接閃器后，只能降低該接閃器附近的建筑結構遭雷擊的可能性，并不能完全保護B處露臺的外墻面，更不能保護C處與D處。因而，B、C、D處在任何時候都存在遭受雷電側擊的可能性。而若根據廢止的GB50057-94（2000年版）第3.3.10條第三款的要求，按圖集02D501-2的做法將45m以上的金屬門窗與上、下圈梁或柱內的預埋件作等電位聯結，將會降低側擊雷的危害。另外，位于45m到60m之間的G處，若按照4.3.9條第1款的規定，半徑為45m的球體從空中沿接閃器A外側下降，接觸到B處后繼續下降，將會接觸G處，故該處應設相應的接閃器；但若根據4.3.9條第2款及其第1項、第2項的規定，因此處高度低于60m且在建筑物上部其高度的20%（96m）以下，并未要求布置接閃器以防側擊。此時，針對該建筑的情況，45m以上的突出外墻的物體，在未處于已設置于其他突出物上的接閃器保護范圍內時，均需采取合適的措施以防側擊。
圖2距離較近的兩座高層建筑側擊雷防護的滾球法示意圖
圖2即為另一個簡單范例。圖中左右兩側各有一座高120m的相似建筑，均為第二類防雷建筑物，兩建筑間隔為60m，建筑頂部周邊均已敷設接閃帶。根據4.3.9條第1款的規定，半徑為45m的球體從空中沿接閃器A外側下降，不會接觸到B處，故該處無需設接閃器；而若按照4.3.9條第2款及其第1項、第2項的規定，因此處位于建筑物上部占其高度的20%并超過60m的部位，故應防側擊，并應將各表面上的尖物、墻角、邊緣、設備以及顯著突出的物體，按屋頂上的保護措施處理；布置接閃器應符合對本類防雷建筑物的要求，接閃器應重點布置在墻角、邊緣和顯著突出的物體上。此時，B處究竟應不應該設置接閃器以防側擊呢？從滾球法來判斷，B處位于兩座建筑構成的直擊雷保護范圍內，但筆者認為B處宜設置接閃器。目前國內外通行的防雷技術規范普遍采用相對科學的滾球法，而滾球法的滾球半徑是根據雷電流的大小人為規定的。這就存在一個繞擊問題，即比所規定的雷電流小的電流仍有可能穿越接閃器的保護范圍而擊在物體上的可能性。B處設置接閃器后，能更大程度的保護B處的露臺及下方的C、D等處。至于C、D等處需不需要裝設接閃器，則應綜合平衡損害的容忍值和防雷投入的經濟性而定。
4 結束語
《建筑物防雷設計規范》現行版本GB50057-2010在建筑物防側擊雷的規定中引用了IEC62305-3:2010《雷電防護.第3部分:建筑物的物理損害和生命危險》的條文，這體現了國家鼓勵采用國際標準和國外先進標準的原則。然而，由于現行標準的配套圖集尚未編制完成，項目具體情況的多樣性和國外標準可能存在的局限性，對高層建筑的側擊雷防護，應該本著具體問題具體分析的原則，采用作圖等方法進行處理，得出科學合理的結論。
參考文獻
[1]《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010
[2] 國家建筑標準設計圖集02D501-2《等電位聯結安裝》
其他例如ESE避雷針、消雷器等是否可以提前接閃、中和電荷，還是會引來更多雷電、增加雷擊頻度，這些都是不明確的問題，國內技術標準也未給予明確，所以筆者認為應該慎用。
4.3 金屬屋面
現代高層建筑為了美觀，外墻較多采用金屬或玻璃幕墻。幕墻上封口位于女兒墻外側，屬于屋頂周邊，非常容易受到雷擊，且幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板（多為鋁制蓋板）是良好的導電體，一般面積較大，故可利用作為接閃器。高層建筑要利用屋頂金屬板作為接閃器，須滿足：板間的連接應是持久的電氣貫通；金屬板無絕緣被覆層（氧化保護膜與保護油漆不屬于覆蓋層）。參照國際防雷技術標準(IECl024-1.1993)和日本、美國等國的防雷標準，再加上國內外對高層金屬幕墻的實施經驗，筆者認為高層建筑頂作為接閃器的鋁板厚度應為2.5mm-3mm比較適宜。
4.4 其他金屬構件
依據“新設計規范”第5.2.8條，現代高層建筑也可利用屋頂上永久性的金屬構件作為接閃器。例如：有著不銹鋼欄桿的上人屋面女兒墻，可在其下暗敷扁鋼與欄桿、支架及引下線焊接牢固；而作為接閃器，金屬欄桿須采用直徑不小于25mm的厚壁鋼管。根據“新設計規范”第4.3.2條，高層建筑屋頂的金屬旗桿、廣告牌、金屬爬梯、風帽、透氣管、消防水管、空調等金屬構件應就近與接閃帶、接閃網連接，但第4.5.7條第1款的小型金屬物可除外。
5、第二部分接閃器的布設和安裝
按照滾球法保護計算自身的特點，當高層建筑的高度超過其防雷類別的滾球半徑時，其滾球半徑以下區域是完全不在接閃器保護范圍內的，只有在滾球半徑高度處設置了水平接閃帶，才是高層建筑直擊雷防護區域第二部分不需要做防直擊和側擊的措施的前提，且滾球半徑地面范圍內可以完全受到保護，如圖1所示。
6、第三部分接閃器的布設和安裝
根據雷擊機理, 有人提出：只有10kA以下的小電流的雷擊才會不受屋頂接閃帶（網）的吸引而打在建筑物側面上；因高層建筑物比較堅固、耐雷水平高、能承受10kA以下小雷擊電流的破壞作用，高層建筑物側面不會遭受雷擊或遭受雷擊幾率極小，沒必要設置防側擊雷的接閃帶【10】。該意見筆者認為不夠妥當，因為現代高層建筑高度在不斷增加，側擊雷雖然概率極小但不能說沒有。“新設計規范”第4.2.4條、第4.3.1條、第4.4.1條雖然也提出了，當建筑物高度超過其對應的滾球半徑時，出于對高層建筑屋沿和垂直面的側擊雷防護考慮，應沿屋頂周邊敷設接閃帶，且接閃帶應設在外墻外表面或屋檐邊垂直面上或其外。但是鑒于雷電流的繞擊作用【11】，雷電完全有可能穿越屋頂接閃器擊落在高層建筑物的側面，而且考慮到裝在建筑物外墻上的電氣和電子設備甚至被低峰值雷電流側擊擊中也可能損壞，所以筆者認為在利用屋頂接閃器保護的同時，應著重解決防側擊雷的保護范圍和外露接閃器問題，才能使側擊雷危害損失減少到最小。
6.1 側面突出外墻部位的防護
根據“新設計規范”第4.3.9條第1款和第4.4.8條第1款，超過自身滾球半徑的高層建筑對水平突出外墻的物體，如陽臺、平臺等，當對應的滾球半徑的球體從屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到上述物體時應采取相應的防雷措施。如圖2所示，與滾球半徑相適應的球體從空中沿屋頂接閃器A外側垂直下降，會接觸到突出外墻的平臺B，此時B的頂部周邊須明設接閃桿或接閃帶等進行防護。
6.2 水平接閃帶應區別于均壓環
在高層建筑實際建設工程中，常將水平接閃帶混同于均壓環，但事實上，兩者有著明顯的區別。
6.2.1 兩者本質的不同
均壓環，按照“新設計規范”對第4.2.4條第4款的條文說明“對于較高的建筑物，引下線很長，雷電流的電感壓降將達到很大的數值，需要在每隔不大于12m之處，用均壓環將各條引下線在同一高度處連接起來，并接到同一高度的屋內金屬物體上，以減小其間的電位差，避免發生火花放電”，目的是為了均衡建筑物同一高度上因雷擊造成的電位差，使同樓層地面鋼筋、金屬管道、電氣設備、人員與引下線保持相同電位，避免產生雷電反擊，它實際上是一種等電位連接環。而水平接閃帶是為了防止雷閃擊中建筑物側面而設置的接閃裝置，它實際上是一種接閃器。
6.2.2 兩者安裝位置的不同
從安裝位置來看，均壓環可安裝在建筑物外部也可在建筑物內部，在實際工程中常利用建筑物圈梁鋼筋作為均壓環，但由于圈梁鋼筋隱蔽于混凝土及外墻裝飾材料內，暗敷深度比較深，它本身并不適合作為接閃器使用。如若將其作為接閃器，側面必將會有外墻碎片，更甚者裝飾材料脫落，引起高空墜物傷害事故的概率會大大增加。鑒于此，不可利用暗敷的均壓環作為水平接閃帶，水平接閃帶應盡量做在建筑物側面外部。
6.2.3 兩者間距的不同
按照“新設計規范”對第4.2.4條第4款的條文說明，均壓環的最大間距是12m。實際施工中為了便于上下層金屬門窗、欄桿、扶手等設施的等電位連接，常要求每隔一層做一道均壓環；而為了便于樓層衛生間局部等電位的連接，有人提出每層焊接圈梁環通作均壓環。
“新設計規范”只有在第4.2.4條第7款提到了第一類防雷建筑物的水平接閃帶間距為不大于6m，第二、三類中并未提到其間距。筆者通過對第4.2.4條第7款的條文說明的理解，推理出這三類防雷建筑物的水平接閃帶網格間距，如表1所示。
防雷類別 水平接閃帶縱向最大間距（m） 網格橫向最大間距（m）
第一類 6 12
第二類 10 18
第三類 24 25
表1 水平接閃帶網格間距
注：水平接閃帶縱向最大間距，即為接閃網的網格尺寸要求的最大值，網格橫向最大間距即為引下線的最大間距。
6.2.4 兩者的聯系
均壓環利用圈梁鋼筋沿建筑物四周水平布設，且將所有引下線與其可靠連接。外墻金屬門窗、金屬幕墻龍骨、金屬造型框架等外露金屬物可通過連接至均壓環或引下線接地,并且大部分外露金屬物可作為接閃器構成水平接閃帶，這對高層建筑物整體側擊雷防護有較好效果。
6.3 垂直面水平接閃帶布設和安裝
從“新設計規范”第4.3.9條、第4.4.8條及其條文說明，可見對于高層建筑的防側擊雷，應重點放在上部占高度20%并超過60m的部位。而且第4.3.9條、第4.4.8條都重點強調了三點：1、接閃器需要保護的位置；2、可利用建筑外部金屬物做接閃器；3、可利用鋼筋混凝土內鋼筋和建筑物外部金屬框架作接閃器。不過作為側擊雷接閃體系僅利用少數外露金屬物作接閃器是不夠的；完全利用鋼筋混凝土內鋼筋作接閃器防側擊雷，造成高空墜物事件幾率也將大增；如果高層建筑外部無金屬物、金屬框架可利用，還須單獨設置水平接閃帶。
筆者認為，高層建筑物垂直面防側擊雷與頂部防直擊雷可采用類似的思維方法，即利用接閃帶和構筑的接閃網進行防護。只不過頂部和側面受到的雷電流大小、遭受雷擊幾率大小不同，方案略有不同。頂部接閃網格尺寸即為根據建筑物防雷等級設置的接閃網網格尺寸；側面接閃網網格尺寸可參照表1，其中接閃繞擊到建筑物側面的小電流雷擊能量的是水平接閃帶，而敷設在內的引下柱鋼筋僅起散流、導流作用，故可不計引下線，只需考慮外設的水平接閃帶。高層建筑若低于60m，但又高于其自身防雷類別的滾球半徑高度，僅須在滾球半徑高度處設置一圈水平接閃帶；當高層建筑高于60m，按照“新設計規范”第4.3.9條、第4.4.8條，應根據自身防雷類別，在上部占高度20%并超過60m的部位這個區域內，以表1所示的水平接閃帶縱向最大間距為間隔設置水平接閃帶。現舉例說明布設方案。如有一棟三類的高為150m的高層建筑，在外墻垂直面無金屬構件的情況下，其側擊雷防護設計如下：1、在滾球半徑60m處設置一條水平接閃帶；2、上部占高度20%并超過60m的部位（30m）區域范圍內，以15m（≤24m）為間隔，單獨設置兩條水平接閃帶。具體如圖3所示：
獨立在外墻設置的水平接閃帶應重點布置在墻角、邊緣和顯著的突出物處，條件允許下，可利用外墻金屬構件沿四周設置一圈。若無，綜合防雷保護與建筑物外觀影響，可利用建筑物圈梁在一個平面上平均間距6m，引出多根0.3m長、直徑為￠12mm的接閃短桿，以這些接閃短桿構成一圈水平接閃帶，如圖4所示，并與周邊幕墻龍骨等立面較大金屬物做等電位連接。
關鍵詞 雷電；危害；防雷工程；規范施工；措施
中圖分類號 TU895 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）19-0232-01
由于許多建設單位不重視防雷安全，在新建建筑物過程中防雷意識淡薄，尤其是疏忽了防雷裝置隱蔽施工規范，因此在防雷工程質量監督管理中發現許多問題。防雷裝置施工人員對防雷相關規范的理解不一致，防雷工程不按照規范施工，有些工程是施工人員變動頻繁致使施工不連貫導致工程施工質量，還有一些更為嚴重，未設計先開工的情況普遍存在。這些均是施工過程中往往存在的問題，給建筑物及人的生命財產留下了安全隱患。建筑物防雷工程是防雷減災工作的一個重要的組成部分，建筑防雷工程又是一個系統工程，必須綜合考慮建筑物的重要性，完善好防雷措施，按照規范、圖紙嚴格施工[1-4]。
1 雷電的形成對建筑物的危害
雷電是一種極為宏偉壯觀的自然現象，一些云團分別帶有正、負電荷，因此在雷電形成過程中，由于這些云團對大地產生靜電感應，使得地面也帶有電荷，其極性與云團相反。當云團電荷不斷積累到一定程度時，其形成強大的電場產生先導放電，即云團與大地之間，或不同電荷的云團之間擊穿空氣的游離放電，強度達25～35 kV/cm。由于云團向地面的先導放電是逐漸發展的，呈階梯式（跳躍式），當其到達架空輸電線、高聳建筑物時，地面產生逆主放電，對地面建筑物形成危害。高層民用建筑物及其電子和網絡設備等容易遭受雷擊，如雷電波入侵、雷電感應、側擊雷、直擊雷等，均將產生嚴重損害。因此，對防雷工程必須予以高度重視，確保防雷系統的可靠性。
2 防雷工程規范施工措施
2.1 燃氣管道防雷措施
《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006第10.8.5條規定：進出建筑物的燃氣管道的進出口處、室外的屋面管、立管、放散管、引入管和燃氣設備等處均應有防雷、防靜電接地設施。根據上述規范要求，燃氣管道需做防雷接地。利用建筑物現有的防雷裝置，系統規范的與建筑物防雷裝置進行等電位聯結是最經濟、簡捷、有效的方法。一般情況下，建筑物主體外墻裝飾完工后，燃氣管道敷設完才安裝到建筑物，因此在設計制作建筑電氣施工圖時，應當注意預留燃氣管道的防雷接地端子的設計，使電氣專業施工時可以確保預留燃氣管道的防雷接地端子，以減輕防雷接地安裝難度和不便。安裝燃氣管道前期準備工作應當事先安排好計劃事項，由燃氣公司與建筑業主商談妥當，從而可以避免日后安裝的麻煩，因為在建筑物主體完工時再協商燃氣管道安裝等事宜就極為不便了。最佳方案是保持建筑主體工程與防雷接地裝置在設計、施工以及投入使用3個階段的同步進行[5]。
2.2 建筑物外墻的空調室外機防雷措施
根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-1994規定：應將45 m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。在建筑工程完工驗收投入使用后，用戶在建筑外墻安裝分體空調，一般未采取室外機防雷措施。另一方面，也由于沒有防雷接地裝置預留端子，所以無法進行等電位聯結。規范中還規定，高度超過60 m的建筑物，其防側擊雷的等電位的保護措施應符合本規范第3.3.10條一、二、四款的規定，并將60 m及以上外墻的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷接地連接。因此，建筑物外墻上安裝的空調室外機，只要其安裝高度超過規范要求，其金屬支架和金屬外殼就應與防雷裝置連接[6]。
2.3 浴室等電位聯結
《住宅設計規范》GB50096—1999中規定，設洗浴設備的衛生間應作等電位聯結（LEB）。而在建筑施工過程中，浴室等電位聯結常被疏忽。在主體施工過程中也要完成浴室等電位設置，其屬于隱蔽工程的部分，但是往往在施工過程中未按要求設置安裝，也有安裝了等電位聯結盒未與建筑的柱、梁鋼筋焊接導通形同虛設。為了實現衛生間內的電位高于地電位，應當進行衛生間內局部等電位聯結，使各個金屬構件、金屬管道等通過等電位聯結線連接，使之處在同一電位上，從而避免電位差的產生而導致雷擊事故。人體在洗浴時皮膚完全濕透，較小電壓通過金屬構件和管道便可導致電擊事故，造成人員的傷亡。該類事故無法通過隔離變壓器、裝漏電保護器等來防范，只能通過局部等電位聯結解決。由此，通過等電位聯結的作用，可以避免任何來源
導入的不正常電壓產生電位差，從而有效避免了電擊事故的發生。
2.4 其他防雷措施
根據《防雷設計規范》第3.5.4條規定：固定在建筑物上的節日彩燈、航空障礙信號燈及其他用電設備的線路，應根據建筑物的重要性采取相應的防止雷電波侵入的設施。因此，在配電箱（盤）內，宜在開關的電源側與外殼之間裝設過電壓保護器。
3 結語
以上介紹了雷電的危害及防雷施工存在的問題，對于這些存在普遍性的問題，施工單位應加強防雷意識，在圖紙會審或在防雷施工時注意檢查防雷保護環節，并及時向設計單位提出補充，避免安全隱患的產生。總之，采取綜合防雷措施有效地防御雷電災害的發生，是建筑物建設中的一項主要任務[7]。
4 參考文獻
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[2] 中華人民共和國建設部.城鎮燃氣設計規范GB50028-2006[S].北京：中國建筑工業出版社，2006.
[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.住宅設計規范GB50096-1999[S].北京：中國建筑工業出版社，1999.
[4] 黃杰，石田斗.一次雷電災害的調查和防雷隱患分析及對策[J].沙漠與綠洲氣象，2010，4（S1）：118-119.
[5] 蘇邦禮.雷電與避雷工程[M].廣州：中山大學出版社，1996.
【關鍵詞】 建（構）筑物；防雷工程；防雷設計；圖紙審核
引言
雷電是嚴重的自然災害之一，隨著城市建筑物不斷的增多和增高以及現代化電子設備的廣泛應用，建筑物遭受雷電災害的概率加大，造成國家經濟及人民群眾生命財產嚴重損失，因此應嚴格按照國家技術規范對建筑物防雷裝置進行設計、審核、施工等雷電安全防護。雷電安全防護工作屬于系統工程，包括對外部防雷和內部防雷進行有效接閃、分流引下、接地泄流、屏蔽防護、等電位連接、合理布線等設計，而加強防雷設計圖紙審核則是查找建（構）筑物防雷設計是否存在安全隱患的重要環節。本文針對建（構）筑物防雷圖紙設計與審核在防雷工程中的應用進行分析探討，以規范建（構）筑物直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、綜合布線、電涌保護器安裝、接地系統等環節，通過專業、準確的技術評價與審查及時發現設計中存在的缺陷及不合理之處，防患于未然，切實做好建（構）筑物防雷工程建設。
1.建筑物防雷圖紙設計應注意的問題
進行建（構）筑物防雷工程圖紙設計時，要重視對建（構）筑物防護效果、建筑物內設備防護效果、建筑物內人員安全效果等的分析。在進行雷電防護圖紙設計時，首先，根據建筑物實際情況進行防雷類別判斷，然后按照建筑物防雷設計規范具體要求，對接閃器用材規格、位置設置、保護范圍、安裝方法和引下線用材、位置、間距及接地裝置規格尺寸、接地電阻、接地體間距、埋設深度、共同接地等進行分析和規定，最后對防雷設計方案中的直擊雷、側擊雷及感應雷、電磁脈沖防護措施是否到位、完善、合理作論證分析。隨著人民群眾物質水平的提高，家用電器及計算機等弱電子設備越來越多，按照防雷設計規范，應對建筑物內部設備的感應雷及電磁脈沖防護中的接地形式、屏蔽措施和屏蔽層安全距離、等電位連接、電涌保護器設置級別、接地電阻阻值等進行分析和規劃，并分析防護設計效果；而且電氣（器）設備外露金屬導體遭雷擊后會在不同導體上產生電位差，極易對附近人員造成傷害，因此還要加強建筑物內人員人身安全防護設計，嚴格按照防雷設計規范要求規劃室內進出金屬線路、插座、電氣（器）設備、金屬門窗、出入金屬管道等電位聯結，并分析設計效果。
2.建（構）筑物防雷圖紙設計應用
2.1 屏蔽及綜合布線
屏蔽是感應雷防護的最有效手段。將建筑物鋼筋混凝土結構內屋頂、底板、墻面、梁柱及墻體中鋼筋、金屬門窗等連接起來構成一個六面體網籠，這種法拉第籠式避雷網能起到屏蔽感應雷的目的。綜合布線方面，所有的進出室內的金屬線路均要穿金屬管作保護或采用雙層屏蔽電纜及同軸電纜，金屬管及屏蔽層兩端作可靠接地。雷電擊中建筑物后，由建筑物外墻四周柱子內鋼筋接地裝置將巨大的雷電流泄流入地，所以建筑物外墻處電流密度較大，其周圍磁場偏強，在作防雷圖紙設計時，應將建筑物內所有電器、電子設備的交流電源線、信號線、數據傳輸線的主干線遠離外墻敷設，可將所有線路進行優化設計，架設于建筑物內部中心位置處。
2.2 等電位連接及共用接地裝置
在進行建筑物防雷裝置設計施工時，除了重視建筑物外部防雷裝置及內部電涌保護外，還不能忽視雷電防護中等電位連接和共用接地裝置的重要作用。參照IEC標準，建筑物內各類電器如果采用獨立接地，各類系統之間可避免相互干擾，但一旦出現雷擊災害，各類系統接地就會產生不同的電位形成電位差，瞬間形成的高電位差會迅速擊壞電子（器）設備，因此要將建筑物內所有的電氣（器）系統采用共同的接地系統，這樣進行雷電防護的各金屬部件及各系統之間就不致出現較高的電位差，避免雷電反擊現象。因此，要將建筑物內及其周圍所有的金屬管道、電力系統接地線、防雷接地線、電纜金屬屏蔽層、金屬門窗及地板框架、設施管路等一并采用電氣連接方法統一連接起來，使整座建筑物形成一個良好的等電位體，然后測量出最近距離以最短線路連接等電位連接帶。等電位連接和共用接地裝置的設計方法避免了訊號接地形成閉合回路及共模型態雜訊的產生，而且還可消除靜電和電場以及磁場對設備造成干擾。
3.防雷圖紙審核應用
3.1 防雷圖紙審核步驟
①首先審查參與建筑物防雷圖紙設計的單位是否具備防雷設計資質證，進行防雷工程設計的人員是否擁有防雷設計資格證，兩證俱全方可從事設計，并保證無超越資質的設計。
②在審核圖紙前，先充分了解建（構）筑物所在區域地理位置、地質土壤電阻率、周圍環境、年雷暴日數及雷暴活動規律等，掌握建（構）筑物自身狀況、特點以及有無防雷設施等情況。
③審核圖紙時，先總的查看圖紙設計依據是否全面及有無錯誤，分析建筑物風雷分類結果是否無誤，采用的防雷技術參數是否符合規范標準。然后根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000版）、IEC/TC81系列防雷技術標準，分析判斷該建筑物防雷設計圖紙是否符合防雷規范要求。
3.2 防雷圖紙審核內容
3.2.1 外部防雷
①接閃器。建筑物接閃器通常有避雷針、避雷帶和避雷網三種形式，常裝設在建筑物頂部用于引雷或截獲閃電。進行審核時，要查看避雷針（帶、網）材料，在看其布設及布設方式，建筑物四角及陽角部位需加設避雷短針，查看避雷帶是明敷或暗設以及突出天面金屬物體的接地是否良好；要求斜屋面或層高不同時應將避雷帶設計為閉合情況，按照規格要求設計避雷針（帶、網格）。
②引下線。引下線上接接閃器、下連接地裝置，用于將接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。首先要查看引下線條數、位置、間隔距離、有無在四角及拐角處設置等布局是否合理，要求充分利用建筑物外墻柱內鋼筋及陽角位柱子作引下線，如果是非框架結構的建筑物，其引下線要敷設在建筑物角位。
③接地裝置。接地裝置埋設于一定深度的地下，用于將雷電流泄入大地。主要審核接地裝置及其設置、防跨步電壓措施、接地電阻值，當采用自然接地體時，要分析地樁及鋼筋利用率、基礎網格、接地電阻是否與天面網格布置符合；采用人工接地體時，要對接地形式、接地安全距離、接地電阻進行審核，并檢測接地預留端子。
3.2.2 內部防雷
①等電位連接。審核建筑物內部所有用電設備及進入室內的各種金屬線路、管道等是否設計等電位連接措施。
②信息系統屏蔽、接地、電涌保護措施。參照《建筑物防雷設計規范》GB50057-94、《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92，查看總電源高低壓部分是否是否安裝電涌保護器及其他過電壓保護措施，要求電涌保護器型號、數量及位置符合安裝要求。
③側擊雷防護措施。對于高度超出滾球半徑部分應設置均壓環用于防護側擊雷危害，審核時應查看均壓環安裝位置、布置形式及間隔距離是否正確，要求外墻欄桿、金屬門窗以及較大的金屬構件均應按規范接地。
④供電系統。審核供電系統是否采用了TN-S式，查看供電系統為共設還是分設接地形式，要求完全符合安全規范規定。
參考文獻
[1]《建筑物防雷設計規范》GB50057-94. 2000年版
