钢结构建筑防雷设计

今天某业主打来电话，说给他们设计的一个钢结构网壳需要做防雷审核，需设计单位给个防雷措施设计说明。

说实话目前行业内对于钢结构防雷的问题尚无到达“重视”的程度。一般的钢结构施工图中可能压根都不提“防雷”两字，稍微考究点的也只是给出一两条经验性的措施说明（如预埋件与基础主筋相连等），而很少有结构设计单位对防雷问题进行专门设计与研究的。不过今天既然遇到要对我们设计的结构进行防雷审核，就抓住此机会较为详细的查阅了相关的资料，也算是一种学习与进步吧！
一：建筑物的防雷划分
在进行建筑物防雷设计的时候首先要确定你所设计的建筑应该属于第几类防雷建筑。 《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000版本)第2.0.1~2.0.4条给出了相关的划分依据，其中对于我们结构设计者来说较为陌生的是一个X区爆炸危险环境的概念，对于这个概念可以通过网页搜索得到：
0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境
1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境
2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境
10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘环境
11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境
21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾的环境
22区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的环境
23区：具有固定状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境
掌握了这个概念，一般来说就不难确定建筑物的防雷等级了。
二：接闪器、引下线与接地装置
这部分内容的设计 依据应仍旧以《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000版本)为准，由于我做工业钢结构建筑设计比较多，因此主要查阅了规范中对于工业钢结构建筑的一些规定。
钢结构的接闪器一般可利用其金属屋面（一类防雷建筑除外），因为目前在工业建筑里压型钢板金属屋面的应用已经相当普遍，所以只要你掌握作为接闪器的压型钢需要哪些条件后，估计就可以应对大多数工业钢结构建筑了。这些条件主要包括：金属板厚度0.5mm及以上，搭接长度不小于100mm，表面无绝缘涂层等。
如果建筑是全钢结构，那么一般情况下就把结构本身当做防雷引下线好了。但如果是像单层厂房这样柱距比较大的建筑，那么规范里对柱距是有规定的，不能超过18m。其它的就不再这里详述了，规范里都有。
接地装置比较简单的做法是利用钢筋混凝土基础中的钢筋， 规范里说至少1根10mm。比如我在图纸里一般就注明预埋件处至少有两根主筋与预埋件焊接连接，作为防雷引下线。但根据百度文库里的一篇文章所述（文章名为《轻钢结构建筑物防雷设计浅论》），做到这一步还没完，摘录其原文如下：“ 还应该用短钢筋和基础钢筋可靠焊接，并引出基础外，供联结接地环网，方有利于降低自然接地体的接地电阻值和实施有效的等电位联结。这一点对于设置独立基础的轻钢结构建筑尤其重要，所以有必要在设计图纸中交待清楚。”我觉得这点还是很有道理的，今后在设计时应补充加上该说明。
这样设计后，从接闪器到引下线，再到接地装置，雷电流就有了完整的泄放通道。