茶山镇第二二小学

1、.项目编号 WZ-140201防雷工程设计方案 工程名称：温州市茶山镇第二小学工程地点：温州市茶山镇舜岙村后京设计单位（盖章）：温州雷祥防雷工程有限公司 建设单位（盖章）：温州市茶山镇第二小学报送日期： 年 月 日目 录一、概述二、雷电防护原理三、项目现场勘查及分析四、雷击风险评估及等级划分五、设计依据六、方案设计及说明七、工程量清单八、工程预算一、概述 雷电的危害一般分为两类：一是雷直接击在建筑物上发生热效应作用和电动力作用；二是雷电的二次作用，即雷电流产生的静电感应和电磁感应。雷电的具体危害表现如下：1雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，如此巨大的电压瞬间冲击电气设备，足

2、以击穿绝缘使设备发生短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害。2雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，并产生大量热能，在雷击点的热量会很高，可导致金属熔化，引发火灾和爆炸。3雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。4雷电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷，当雷电消失来不及流散时，即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。5雷电流电磁感应会在雷击点周围产生强大的交变电磁场，其感生出的电流可引起变电器局部过热而导致火灾。6雷电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾。温州市地处中国大

3、陆环太平洋岸线(约18000公里)的中段，浙江省东南部。全境介于北纬27.03'28.36'、东经119.37'121.18'之间，年平均雷暴日51.0d/a。东濒东海，南与福建省宁德地区的福鼎、柘荣、寿宁三县毗邻，西及西北部与丽水市的缙云、青田、景宁三县相连，北和东北方与台州市的仙居、黄岩、温岭、玉环四县市接壤。每年在雷雨季节时我们都可以从电视、报纸上看到，从电台广播中听到雷电对建筑物和各种设备造成的损坏。随着现代科技的迅猛发展，高层及超高层建筑物不断增多，因雷电而导致建筑物和内部各类电子设备的损坏、系统的中断或瘫痪事故，其经济损失是无法用设备本身的价值来计算

4、的。二、雷电防护原理1、雷电防护原理 雷电防护，是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。在一个完整的防雷体系按照功能的不同分为以下六个部分：1）直击雷防护：直击雷防护是防止雷闪直接击在建筑物、构筑物、电气网络或电气装置上。直击雷防护技术主要是保护建筑物本身不受雷电损害，以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地的过程中对建筑物内部空间产生影响的防护技术，是防雷体系的第一部分。防雷直击雷防护技术以避雷针、避雷带、避雷网、避雷线为主要，其中避雷针是最常见的直击雷防护装置。当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在

5、避雷针的顶端，形成局部电场强度集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。避雷针冠以“避雷”二字，仅仅是指其能使被保护物体避免雷害的意思，而其本身恰恰相反，是“引雷”上身。 2）接地：一种有意或非有意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的、某种较大的导电体。注 ：接地的目的是：(a)使连接到地的导体具有等于或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；(b)引导人地电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）。从定义上可以将接地分为：人工接地、自然界地；从工作性质上可分为接地保护(如

6、防雷接地、防静电接地、设备接地、配点接地等)、工作接地（如电力设施的发、送、配电接地等工作接地还有不需要实际物理连接的电子线路逻辑地）两大类。接地系系统是通过平衡包括阻值、结构、及相互之间配合等因素通过释放由直击雷击、雷电电磁脉冲、积累在设备上的静电、电力系统短路等状况带来的威胁及其他各类异常能量从而达到防护的目的。 3）等电位连接：指将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。等电位连接原理是通过将正常情况下彼此独立的接地系统，通过等电位连接器自动导通系统之间的电位差，从而形成更大的联合接地系统，更有效地进行异常能量释放。 4）电磁屏蔽：

7、是用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。雷电电磁脉冲以雷击点为中心向周围传播，其影响范围可达2公里外甚至更远，而不仅仅局限于被雷击中的建筑物本身或其内部设 防雷工程流程图备。电磁屏蔽技术主要包括空点电磁屏蔽技术和线路电磁屏蔽技术两部分：空间电磁屏蔽技术是通过分布在各个方位具有可靠的、连续电气连接的金属材料层来阻挡电磁波的侵入，通过将电磁能在屏蔽体上进行能量转换使此能转化为电能，再通过接地装置泄放入地。线路电磁屏蔽技术是通过穿金属管（槽）敷设，并将连续的金属管（槽）两端可靠接地而形成屏蔽体以防止电磁脉冲对金属线路的电磁感应而生成过电压。线路电磁屏蔽技术除具有空间屏蔽功能外，还具有在线路引

8、入过电压时产生反向电动势以抵消线路过电压的功能。5）过电压保护：指电源装置和所连接的设备为防止电源故障以至于产生过高的输出电压（包括开路电压）而施加的一种保护。过电压保护实际上涉及多种系统的过电压保护，其中最主要的是电源系统过电压保护和通信系统过电压保护。过电压保护技术主要是通过使用相关设备将电能分配到系统的各个用电设备当中，已最大限度的削减能量最大值，再通过对各用电设备的安全保护设备多级保护，达到能量释放、低残压保护的功能。6）地电位反击：直击雷电流通过接地装置时造成的高电位反击致使电子设备的薄弱环节遭到电位击穿使设备损坏。2、雷电防护分区一个欲防护的区域（建筑），根据GB50057-201

9、0和IEC61312-1的标准，从EMC（电磁兼容）的观点来看，由外到内可分为几级防护区：1）电磁场强度没有衰减、可能遭受直接雷击和导走全部雷电流的空间区域，确定为LPZOA，例如：不在接闪杆保护范围内的建筑物屋面区域，如果电子设备、供电线路、通信线路等处于该区域内，将可能遭受直接雷击的袭击，电磁场强度很大。2）电磁场强度没有衰减、不可能遭到大于所选滚球半径对应雷电流直接袭击的区域，确定为LPZOB，例如：在接闪杆保护范围内建筑物外部区域，如果电子设备、供电线路、通信线路等处于该区域内，将可能遭受比较强大的雷击电磁脉冲的袭击。3）流经导体的电流比LPZOB更小，不可能遭受直击雷的袭击区域，确定

10、为LPZ1，例如：在接闪杆保护范围内建筑物内部的最外部分，如果电子设备、供电线路、通信线路等处于该区域内内，将可能遭受较大的雷击电磁脉冲的袭击。4）流经导体的电流比LPZ1更小，不可能遭受直接雷的袭击的区域，确定为LPZn+1，例如：在接闪杆保护范围内建筑物内部的较内部分，如果电子设备、供电线路、通信线路等处于该地区域内，将可能遭受较小的雷击电磁脉冲袭击；视电子设备的精密程度，确定具体的保护分区。防护措施的制定首先要查明所有需要防护的电子设备和防护区，以及对设备所需防护的等级水平进行评估。然后选择合适的放电泄流装置，建立一个电位补偿系统并确定正确的安装布线地点。三、项目现场勘查及分析1 地理环

11、境浙江省沿海岸线长,山区、丘陵地带分布广，年平均雷暴日为56天，最多达89天，属于中、多雷区。而温州地区地处海边，年平均雷暴日51天，所处环境雷击概率相对较高，所以存在较高的雷击风险，茶山镇第二小学位于温州市茶山镇舜岙村后京,其1、2教学楼、厕所、传达室均未设置任何雷电防护装置，且学校处于人口流动较大，人员密集度较高的位置。因此存在的的雷击风险度较大，发生后果较为严重。2 现场情况茶山镇第二小学位于温州市茶山镇舜岙村后京,属于人员密集的场所，1教学楼楼长60m，楼宽8m楼高15m，2教学楼楼长60m，楼宽8m楼高13m。厕所长经现场勘察其1、2教学楼、厕所、传达室均未设置任何雷电防护装置，且学

12、校处于人口流动较大，人员密集度较高的位置。因此存在的的雷击风险度较大，发生后果较为严重。3 电源情况本工程电源由城市电网埋地敷设引入学校配电房，由配电房变压器低压侧380/220V三相五线电源埋地引到各总配电箱，再由总配分至各层用电配箱，接地系统采用TN-S接地制式，进户处PE线重复接地，设专用PE线；低压配电系统采用放射式与树干式结合的供电方式。本工程建筑均为低层建筑物，电源引自城市电网，通过埋地引入配电房，有配电四、设计依据1、建筑物防雷设计规范GB 50057-2010 2、建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-20123、雷电电磁脉冲的防护IEC-1312-34、建筑物防雷-防

13、雷装置保护、级别的选择IEC 1312-15、接至低压配电系统的瞬态电涌保护器IEC 61643六、方案设计及说明（一）说明根据其使用性质和重要性，茶山镇第二小学的建筑为二类防雷建筑物，应采取二类防雷建筑雷电防护措施。(二)直击雷防护系统 根据中华人民共和国标准建筑物防雷设计规范GB50057-2010要求，建筑物外防雷设施是由：避雷针、避雷带、引下线、接地装置等组成。其主要功能是将雷电流泄放到大地，以起到抑制强雷电作用。根据规范学校建筑应采取二类防雷建筑雷电防护措施。因此本方案从以下几点设计直击雷保护装置：1、在1、2教学楼、厕所、传达室的屋面女儿墙上设置避雷带，避雷带采取10镀锌圆钢，且每

14、隔1m采用支撑卡固定，支撑卡的高度为0.15m2、在屋面四周设置引下线将避雷带引至接地装置，引下线平均间距不大于18m。且采用10镀锌圆钢，所有焊接处采用涂防锈漆进行防腐处理，屋面上所有金属物可靠接地。在地面上1.7m至地面下0.3m的一段采取改性塑料管进行防护。3、接地装置的设置根据建筑物的实际情况能采取自然接地体与人工接地体相结合的方式。1、2教学楼、厕所、传达室的周围设置一组人工辅助接地装置，接地装置采用50×5×2000mm的镀锌角钢打入地平0.5m以下，用4×40mm镀锌扁钢将接地体水平连接，并将人工接地装置与建筑基础钢筋可靠连接。直击雷防护冲击接地电阻

15、值4，人工接地装置在施工中可根据实际地形做相应调整。同时将引下线与接地装置可靠相连。为了不破坏原有建筑的外观和周围环境，如果建筑原有钢筋测试达到设计要求，在设置引下线和接地装置时尽可能的利用原有建筑钢筋。 (三)电源系统为防止闪电电涌侵入建筑物危害人身安全或损坏设备，以及雷电感应对建筑物电子信息系统造成干扰或损坏，对该工程建筑物电力线路进行安全防护，在建筑物传达室的低压配电处安装电源系统I级试验电涌保护器，用来保护建筑物内的人员以及设备的安全。1、一级防护措施选用断路器DZ47-60,额定电流60A，1组,级试验电涌保护器JDN-50/4P-275V，最大冲击电流50KA、标称放电电流100K

16、A、额定工作电压220V、电压保护水平2.0KV，共1组。级试验电涌保护器具体安装位置传达室配电箱ALZ。JDN-50/4P-275V电涌保护器技术参数：型号保护模式最大冲击电流（10/350us）标称放电电流额定工作电压电压保护水平组合方式JDN -50 4P 275VL/N-PE50KA100KA220V2.0KV4P断路器DZ47-60参数型号额定电压（V）额定电流（A）壳架等级额 定电流（A）极数（片）DZ47-6040060603七、工程量清单序号名称规格型号单位数量合计11号教学楼镀锌圆钢1010/米260260021号教学楼镀锌角钢5×50×2000mm200

17、/根16320031号教学楼镀锌扁钢4×40mm20/米4896041号教学楼支撑卡/2/个26052051号教学楼土方开挖回填/500/ m³210006断接卡/100/个8800总计9080序号名称规格型号单位数量合计12号教学楼镀锌圆钢1010/米240240022号教学楼镀锌角钢5×50×2000mm200/根16320032号教学楼镀锌扁钢4×40mm20/米4896042号教学楼支撑卡/2/个24048052号教学楼土方开挖回填/500/m³210006断接卡/100/个8800总计8840序号名称规格型号单位数量合计1厕

18、所镀锌圆钢1010/米606002厕所镀锌角钢50×5×2000mm200/根816003厕所镀锌扁钢4×40mm20/米244804厕所支撑卡/2/个601205厕所土方开挖回填/500/m³15006断接卡/100/个4400总计3700序号名称规格型号单位数量合计1传达室镀锌圆钢1010/米404002传达室镀锌角钢50×5×2000mm200/根816003传达室镀锌扁钢4×40mm20/米244804传达室支撑卡/2/个40805传达室土方开挖回填/500/m³15006断接卡/100/个44007电源电涌保护器JDN-50/4P 275V1800/组118008断