房屋设计种类范文

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第1篇

在防雷设计中，一、二类防雷建筑物的设计考虑得基本全面，而对于三类防雷及等级以外的建筑物防雷，大多设计人员不对此类建筑物年预计雷击次数N进行计算，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了大量人力、财力、物力。

例如：在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼：建筑物高度H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度，三个单元，其中：长L=60m，宽w=13m，当地年平均雷暴日Ta=41.5d／a，校正系数K值分别取1.1.5，1.7，2，进行计算N值，计算结果见附表1从表1中的数据可知，

a当K=1时，举例中的15米建筑物均N

b，当K=1.5时，即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物，在高度达15m或以上者，必须按第三类防雷建筑物采取防雷措施。

c，当K＝1.7时，即金属屋面的砖木结构的建筑物，高度达10m以上者，必须按第三类防雷建筑物采取防雷措施。

d，当K=2时，即建筑物位于旷野孤立的位置，高度达7m两层以上者。均必须按第三类防雷建筑物采取防雷措施。

由此可见，有的建筑物在15m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7 m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况及建筑物结构材料所决定。

因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须根据当地年平均雷暴日数对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合建筑物具体所处的地理环境，确定是否设置防雷设施。

2　防雷电电磁脉冲

随着现代科学技术的进步，电子技术日益向高频率、高精度、高灵敏度和高可靠性方向发展，成为当今智能化建筑不可缺少的组成部分，进而也就使雷电电磁脉冲的干扰成为建筑物内部电子设备的突出事故，因此必须得到电磁兼容和安全可靠的防护措施，这一点往往在防雷设计中容易被忽视。

雷电电磁脉冲的干扰主要指以下3种情况：①自然界天空中雷电波的磁辐射对建筑物内部电气设备的电磁干扰：②当建筑物防雷装置接闪后，强大的雷电流对内部电气设备的电磁干扰：由外部的各种架空或电缆线路引来的电磁波对内部电气设备干扰等。

防这些电磁干扰的理想设计方案是在做好建筑物外部防雷措施的基础上，首先就是尽量利用建筑物的各种钢筋混凝土结构中的顶板、地板、墙面和梁柱内的钢筋网使其构成一个6面体的网笼，即笼式避雷网，使其达到屏蔽条件。屏蔽做得好，不仅能防空间电磁波的辐射，对建筑内部的分流和均压也能达到最佳效果。当然屏蔽应根据不同性质的设备，在电子设备较为集中的房间、区域设置，否则会大大增加建筑物不必要的投资。

其次，防雷电电磁脉冲对室内的布线要求显得非常重要，由于作为引下线的钢筋混凝土柱子内的钢筋和全楼的屏蔽网都在外墙处，雷电流由此钢筋引到接地装置上，所以外墙处的电流密度大，其周围的电磁场也强，因此建筑物中的电源和通信等的主干线不要放在靠近外墙处，最好设在太楼的中心部位，若电梯井在中心部位。可以靠在电梯并的旁边，建筑物内的各种馈线都最好穿金属管敷设，特殊要求的线路电源则还应加隔离变压器、稳压、稳频和滤波装置等；再就是要做好电子设备的各种接地、低压供电系统应采用TN-S系统：为了防雷电电磁脉冲的侵入，建筑物的电源、电话、广播线等最好采用埋地电缆引入，并采用铠装电缆，外皮接地。3总等电位连接在共用接地装置防雷系统中的作用

在GB 50057-94的规定中，对于二类建筑的防直击雷措施的装置应放在建筑物上且须采取严格的总等电位连接措施，否则，当雷电冲击电流流过共同接地装置时，使接地装置的电位升高；造成雷电反击，引起火花放电导致火灾，还会造成严重的触电事故。现简要分析如下：

我们知道当雷电流流过防雷装置时，在防雷装置地上高度hx处的电位为：

U=UR+UL=IR1+Lohxdi/dt其中：ur为雷电流流过防雷装置时接地装置上的电阻电压降kv

ul为雷电流流过防雷装置时引下线上的电感电压降(kv)

Ri为接地装置的冲击接地电阻

di/dt为雷电流陡度kA/us

I为雷电流幅值(KA)

L0为引下线的单位长度上的电感(u H／m)，取其等于1.5u H／m。

依规范中给出的各项最小值计算。取I=100kA；R=1；因计算的是在公用接地电阻上的压降，故不考虑Loxhx*di/dt部分，也不考虑分流系数的影响，得UR=IR1=100x1=100(kv)；这样高的电压沿PE线传播，如果不采取总等电位联结或总等电位联结不可靠彻底，假设某钢窗结构未可靠联结，临近又有用电设备，则在雷电接闪时，用电设备外壳上与钢窗之间的瞬间电位差将为100kV。人如果同时触及后果不堪设想，即便人不触及，如果电气设备外壳与此钢窗相距较近，则它们中间的空气间隙也易被击穿，引起火花放电，导致火灾发生。另外，根据IEC标准，室内低压装置的耐冲击电压最高仅为6kV，而通过上面计算得出的100kV冲击电压足以击穿低压配电装置的绝缘设施，造成短路，发生火花，损坏设备，是非常危险的。所以在总电源箱进线处的相导体与地之间必须装设过电压保护器，这在规范中有明确规定，是防雷设计中比较重要的问题之一。

4　在线SPD检测问题

SPD主要指浪涌保护器，为现代防雷的主要组成部分。安装在低压供电线路的SPD，其用材有放电管与氧化锌阀片组合件以及氧化锌阀片组合件。信息传输线路上的SPD其用材有放电管，放电管、压敏电阻组合件，放电管、抑制二极管组合件，放电管、压敏电阻及抑制二极管组合件。只有纯氧化锌阀片组合件的SPD才可用“压敏电压测试仪”进行离线检测，对于不可插拔的SPD离线检测相对麻烦：如果仅测试氧化锌阀片压敏电压，尚不能判定SPD的是否合格。同理，用“泄漏电流Ite测试仪”也仅可离线测试氧化锌阀片的漏电流1le值。市场上有一种便携式“雷电电涌测试仪”，测试仪提供1.2／50u s-8／20p s组合波的6 kV／3kA可调模拟电涌，厂家说明书称：可做放电间隙放电(动作)电压、MOV型SPD限制电压残压的测试。当然，一般也需要离线检测。SPD长期在线运行，一方面抗御雷击脉冲的侵扰，另一方面也在自然老化，SPD运行期间，会因长时间工作或因处在恶劣环境中老化，也可能因受雷击电涌而引起性能下降、失效等故障。一旦SPD处于劣化，使用ZnO压敏材料的器件，由于压敏电阻性能劣化。可导致温度升高，引起压敏电阻热崩溃，从而导致漏电流增大且防护功能失效，严重时可发生器件爆炸、起火。一旦发生雷灾，如何鉴定SPD是否失效，一直是防雷界的困扰问题。近年来国内外防雷界的科学工作者正积极展开更科学的探索与研究。笔者认为“在线雷击过电流智能监测、管理系统”才是实时、动态监测记录雷击、判别在线SPD正常与否的最有效工具。

5　总结

通过对实际问题的分析，可总结归纳为以下几点在防雷设计中应该重视的问题：

在对建筑物防雷等级的确定中，由于一些原因而产生偏差：

在现代建筑物的防雷设计除了传统的防直雷击，防雷电感和防雷电波侵入外，还应包括防雷电电磁脉；中：

第2篇

关键字：雷电；防雷；设计；智能建筑

Abstract：Along with our country economy fast development, such as bamboo shoots after a spring rain like high-rise buildings began springing up, high-rise building has a lot of advantages, but also has the noticeable problems, so once suffered a disaster, the loss will be very serious. Based on the overview of the knowledge about lightning protection, lightning disaster, lightning protection system analysis, inductive lightning protection system design technique for the evaluation of building lightning protection and grounding of the commonly used procedure, effectively reduce the lightning disaster.

Keywords：Thunder and lightning；Lightning protection；Design；Intelligent building

中图分类号：TU208.3文献标识码： A 文章编号：

1.雷电灾害的简介

雷电对人体的伤害，有电流的直接作用和超压或动力作用，以及高温作用。当人遭受雷电击的一瞬间，电流迅速通过人体，重者可导致心跳、呼吸停止，脑组织缺氧而死亡。另外，雷击时产生的是火花，也会造成不同程度的皮肤烧灼伤。雷电击伤，亦可使人体出现树枝状雷击纹，表皮剥脱，皮内出血，也能造成耳鼓膜或内脏破裂等。

另外雷电所引起的火灾也会对人民生活及财产带来一定的损失。雷电的火灾危险性主要表现在雷电放电是所出现的各种物理效应及作用。雷击主要包括直击雷、感应雷及雷电波侵入。目前建筑电气设计中的防雷设计对以上各种雷击方式都进行了相应的防雷设计，有效地减少雷电灾害带来的损失。

2．防雷知识的概述及防雷系统的分析

（1）接闪器（接闪装置）有三种形式：

避雷针、避雷带和避 雷网，它位于建筑物的顶部，其作用是引雷或叫截获闪电，即把雷电流引下。其中防雷设计的技术评价内容有：避雷针、带、网的布置、材料及布置方式，避雷带是否闭合，避雷网格是否偏大，突出天面的金属物体的接地情况，突出天面的非金属物体是否增设避雷带或加装避雷短针保护，避雷带是明敷或暗敷，应特别注意屋面结构比较复杂的情况，如斜屋面、层高不同或者多处设计露台阳台等，避雷带有没有上下跨接构成闭合环路，有没有漏设避雷带（网）等。

（2）引下线：

引下线，上与接闪器连接，下与接地装置连接，它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。其中防雷设计的技术评价内容有：引下线布局设置是否合理，包括引下线条数、间隔、位置，四角及拐角处有无设置引下线。框架 结构建筑物一般应利用钢筋混凝土柱内两根Φ16 以上的主筋通长焊接或4根Φ10 以上钢筋焊接作为引下线，非框架结构建筑物的引下线应设计在建筑物角位。另外，要注意屋面防雷平面图和基础接地平 面图中引下线数量是否相等，设计位置（轴位）是否上下一致，有没 有错位或者漏设漏标情况，一定要结合两张设计图进行对照审查。

（3）接地装置：

接地装置位于地下一定深度之处，它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。主要技术评价基础接地平面图。其中防雷设计的技术评价内容有：接地电阻值的要求，接地装置的选择、布置，测试卡以及外引连接线的设置情况。利用建筑物基础钢筋网作自然接地体时，应评价桩利用率、钢筋利用情况、接地网是否连成一个环型接地体。垂直接地极桩利用率一般以 1：2 为宜，如2.5m 的桩，利用间距为5m，水平接地极一般利用地梁底部二主筋焊接成闭合环路，每幢建筑物应设置两个以上的测试卡，建筑物外墙四周引下线宜在地下0.8~1.0m 设计外引连接线作为散流和连接人工接地体用。

3. 建筑电气中防雷与接地的常用做法

（1）等电位连接：

建筑物内用电设备，进入建筑物的各种金属管道、电源线路、通信缆线等是否有等电位措施。凡穿越不同保护区界面的金属物都要进行等电位联接，并要求多点接地，一幢建筑物一般在一层（或地下层）电源总配电箱附近应设计总等电位联接（MEB）箱，卫生间、电梯机房、计算机房等弱电机房设计局部等电位联接（LEB）端子板。

（2）电气保护与接地措施：

在建筑物供配电设计中，接地系统设计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。不管哪类建筑物，在供电设计中总包含有接地系统设计。而且，随着建筑物的要求不同，各类设备的功能不同，接地系统也相应不同。尤其进入90年代后，大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。对常用的接地方式，分析以下几种接地系统

（3）对电涌保护器（SPD）的要求：

电涌保护器（SPD）评价安装位置、型号、数量、技术参数等是否符合要求。依据《建筑物防雷设计规范》宜在建筑物以下位置设计安装电涌保护器（SPD）：总电源（配电房）进线处、由市政网管引来的电话、宽带、有线电视配线设备（CD）处、固定在建筑物屋面上用电设备如节日彩灯、广告灯箱、航空障碍灯等对应的室内配电箱处，卫星天线馈线电缆两端，计算机信息系统、保安监控中心、消防控制中心等弱电系统的配电箱内。电涌保护器（SPD）的技术参数可按《建筑物防雷设计规范》的规定。总结综上所述，高层建筑比一般建筑遭雷击的概率要大得多，而一旦遭受雷灾，损失将非常严重，后果会不堪设想。因此，高层建筑的防雷设计，成了建筑领域十分关注的问题。

（4）防雷电感应的接地装置：

防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10Ω。 防雷电感应的接地装置与独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网的接地装置之间。

防止雷电波侵入，低压线路宜全线采用电缆直接地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。当全线采用电缆有困难时，可采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，其埋地长度应符合下列表达式的要求，但不应小于15m。

4. 智能建筑的防雷、电气保护

雷电波入侵智能建筑的形式有两种：一种是直击雷；另一种是感应雷。一般说来，直击雷击中智能楼宇内的电子设备的可能性很小，通常不必安装防护直击雷的设备。感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成雷击。感应雷入侵电子设备及计算机系统主要通过以下三条途径：

（1）雷电的地电位闪络电压通过接地体入侵；

（2）由交流供电电源线路入侵；

（3）由通信信号线路入侵。智能大厦的通信线路多由综合布线系统担当。

智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统，如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，楼宇自动化系统，保安监控系统，办公自动化系统，闭路电视系统等，以及他们相应的布线系统。从已建成的大楼看，大楼的各层顶板，底板，侧墙，吊顶内几乎被各种布线布满。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对智能化楼宇的防雷接地设计必须严密、可靠。智能化楼宇的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。

5.总结

综上所述，高层建筑比一般建筑遭雷击的概率要大得多，而一旦遭受雷灾，损失将非常严重，后果会不堪设想。因此，高层建筑的防雷设计，成了建筑领域十分关注的问题。

参考文献：

[1] 张小青. 建筑防雷与接地技术[M]. 北京: 电子工业出版社,2003

第3篇

【关键词】建筑；变形缝；种类；设置方法

一、变形缝的特点

在工业与民用建筑中，由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响，建筑结构内部将产生附加应力和变形，如处理不当，将会造成建筑物的破坏，产生裂缝甚至倒塌，影响使用与安全。其解决办法有：加强建筑物的整体性，使之具有足够的强度与刚度来克服这些破坏应力，而不产生破坏；预先在这些变形敏感部位将结构断开，留出一定的缝隙，以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。这种将建筑物垂直分割开来的预留缝隙被称为变形缝。

变形缝的材料及构造应根据其部位和需要分别采取防水、防火、保温、防虫害等安全防护措施，并使其在产生位移或变形时不受阻、不被破坏(包括面层)。

二、建筑物变形缝的种类

1、伸缩缝

伸缩缝亦称温度缝，是指为防止建筑构件因温度变化而热胀冷缩使建筑物出现裂缝或破坏的变形缝。伸缩缝可以将过长的建筑物分成几个长度较短的独立的部分来减少由于温度的变化而对建筑物产生的破坏。在建筑施工中设置伸缩缝时，一般是每隔一定的距离设置一条伸缩缝，或者是在建筑变化较大的地方预留缝隙，将基础以上建筑构件全部断开，分为各自独立的能在水平方自由伸缩的部分，通过这些做法来使伸缩缝两侧的建筑物能自由伸缩。在具体的建筑施工中，伸缩缝设置的间距一般为60m，伸缩缝宽度在20～30mm之间。

2、沉降缝

沉降缝是指当建筑物的建筑基层土质差别较大或者是与建筑物相邻的其他部分的高度、荷载和结构形式差别较大时设置的变形缝，因为如果建筑物地基土质差别较大或者是与周围的建筑环境不统一，就会造成建筑物的不均匀的沉降，甚至会导致建筑物中一些部位出现位移。为了预防上述不良情况的出现，建筑物在施工过程中一般会在适当的位置设置垂直缝隙，把一个建筑物按刚度不同划分为若干个独立的部分，从而使建筑物中刚度不同的各个部分可以自由的沉降，沉降缝与伸缩缝不同，沉降缝可以从建筑物基础到屋顶在构造上完全断开，而伸缩缝则不能这样，同时沉降缝的宽度也可以随着建筑物地基状况和建设高度的不同而不同。

3、防震缝

防震缝是指将形体复杂和结构不规则的建筑物划分成为体型简单、结构规则的若干个独立单元的变形缝，变形缝的主要目的是为了提高建筑物的抗震性能。防震缝的高侧一般采用双墙、双柱的模式建造，缝隙一般是从建筑物的基础面以上沿建筑物的全高设置的。防震缝从建筑物的基础顶面断开并贯穿建筑物的全高。防震缝的最小缝隙尺寸一般为50―100mm。缝的两侧应有墙体将建筑物分为若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元。

三、建筑物变形缝的设置方法

1、设置沉降缝

在具体设计工作中，对建筑物变形缝设置的难点就在于如何设置沉降缝。

（1）双墙做法。即缝两侧均为承重墙，其基础做法又分为二种情况：首先，采用偏心式基础。这种方式多用于一般荷载较轻、层数不高的砖混结构中，它要求地基土承载力比较高，这样基础断面尺寸不很大，基础适度的偏心不致影响整个结构。在保证缝宽尺寸的情况下，低层部分基础偏心层可能大一些，因为它的基础断面尺寸相对要小一些，使两侧基础偏心都较合理可行。

（2）墩式基础。这种做法必须设置基础梁，采用这种方法实施起来比较复杂。首先要把基础粱的位置、跨数、跨度确定下来，然后根据墙体能下来的荷载把梁的弯矩、剪力计算出来，再根据剪力的大小(支座处)与地基土承载力来确定各个墩的尺寸，墩与墩之间应完全分开，如果有必要各墩还应配筋。这种方法多用于偏心基础不能满足的砖混结构和一边砖混，一边为框架的混合结构形式。

2、悬挑做法

要求沉降缝一侧纵墙端部为悬挑基础，纵墙端部没有承重横墙，这种方式灵活性大、结构布置比较简单，适用于各种地基情况，但建筑构造处理比较复杂，它需在悬挑端设置轻质隔墙来减轻自重。实际上我们也可把悬挑基础做成悬挑梁，与墩式基础结合起来用，这样纵墙端部也可以是承重墙，它能更好地满足建筑物构造要求。

3、简支做法

即将两个独立单元建筑拉开一段距离，利用简支构件联结两边，来满足沉降要求。这种方式适用于在两个建筑物间做连廊 设计、施工均比较简单易行。

4、钢筋混凝土后浇带

这是近年在本地区应用于多层或高层框架结构的建筑中，后浇带就是在主楼(高层)与附房(低层)间在低层部位人为地留出一道800～1000mm宽的缝，待主楼的主体结构施工完成后，主楼处沉降已基本完成，方可将后浇带用高一级标号的混凝土浇筑。主楼越高，沉降完成的越好，越宜采用后浇带。

做后浇带的前提必须是项目所在地地基土的承载力比较高，压缩率比较小。后浇带应设置在粱或板的跨中弯矩和支座弯矩都较小的部位，尤其是梁，必须以梁为主要因素来考虑。后绕带的具置还应结合具体工程来定。

四、变形缝设置中应注意的防水问题

变形缝是屋面变形集中的部位，随着建筑物的使用，变形缝的宽度不断变化，所以不管屋面采用哪种防水材料，变形缝的构造和设防是一致的，即需要多道设防．并在缝的宽度变化时，不会造成防水层的破坏。根据变形缝的位置不同，变形缝分为高低变形缝和等高变形缝两种，等高变形缝又分为高出屋面等高变形缝、与屋面平齐变形缝和双天沟变形缝等。

高低变形缝的一边为立墙(高层)，另一侧为屋面。这时屋面防水层如为卷材时，卷材应钉压在高层立墙上，并向缝中下凹，上部采用合成高分子卷材一边钉压在高层立墙上，一边直接粘到屋面防水层上，同时在表面用金属板单边固定予以保护。如屋面为涂膜防水层时，也应采用与卷材防水层相同的处理方法，并做好涂膜防水层与合成高分子卷材的搭接。

等高变形缝的高出屋面变形缝或双天沟变形缝，防水层均应做到高出屋面矮墙或天沟侧壁的顶面，然后在上部用合成高分子卷材覆盖，卷材中间下凹到变形缝内20～30mm，在凹槽内垫聚乙烯泡沫条，两边与屋面上翻的防水层搭按，宽度不少于100mm，然后再在顶部铺一层合成高分子卷材，两边应覆盖住前一层合成高分子卷材的搭接缝；上部再用细石混凝土或不锈钢盖板盖压。

五、结束语

每个建筑物都有各自不同的特点，是否需要变形缝，如何设置变形缝，应根据每个工程不同的建筑要求，结构形式及地理环境来考虑，尽可能采用合理、简单的做法，并能达到更为理想的结果。变形缝中的重点就是沉降缝，以上是笔者这些年来在处理建筑物沉降缝中的一点体会，希望通过总结以前的经验，能够在以后的结构设计工作中把变形缝处理得更完美。

参考文献