青海高原大中型医疗综合楼雷电防护工程设计研究(修改后).doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 青海高原大中型医疗综合楼雷电防护工程设计研究 Qinghai plateau of large and medium-sized medical complex lightning protection engineering design research Abstract: according to the qinghai plateau complex building of large and medium-sized medical characteristics, usage, equipment installation status and qinghai plateau climate characteristics and geographical environment, etc., to the qinghai plateau of large and medium-sized medical complex lightning protection level scientific division, the building of medical equipment and the thunder and lightning protection measures to carry on the analysis research, proposes from six aspects qinghai plateau of large and medium-sized medical complex lightning protection technology design principles and ideas. Keywords: qinghai plateau medical complex; The thunder and lightning protection; Design research 摘要：根据青海高原大中型医疗综合楼的建筑特点、用途、设备安装现状及青海高原气候特征和地理环境等，从直击雷防护、感应雷防护、侧击雷防护、雷电波侵入防护、雷击电磁脉冲防护等6个方面提出了青海高原大中型医疗综合楼雷电防护技术设计原则和思路。关键词 青海高原 医疗综合楼 雷电防护 直击雷 感应雷 侧击雷 雷电波侵入 雷击电磁脉冲0引言 青海高原地处中纬度地带，地处内陆，气候属于典型的高原删除大陆性气候，具有日照时间长、辐射量大、气象灾害多等特点。青海高原的自然灾害中，气象灾害达94%以上。而雷电灾害又占据气象灾害的首位。近年来，随着我国社会经济的发展，特别是医疗手段的不断改进，医疗机构的现代化精密仪器越来越多。加之，青海高原所特有的气候和环境特征，雷电对青海高原医疗综合楼的危害程度和造成的经济损失及社会影响越来越大，对其青海高原医疗综合楼删除雷电防护技术的要求也愈来愈高。笔者根据多年雷电防护技术工作经验，对青海高原医疗综合楼雷电防护工程进行了等级划分，从直击雷防护、感应雷防护、侧击雷防护、雷电波侵入防护、雷击电磁脉冲防护等6个方面提出了工程设计原则和方法。1 青海高原医疗综合楼雷电防护等级划分通常情况下，在进行建筑物雷电防护工程设计前, 首先要删除依据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果确定建筑物的雷电防护等级。在G B 50057一2010建筑物防雷设计规范（以下简称建规）和民用建筑电气设计规范（JGJ 16 2 00 8）删除中, 对预计雷击次数大于0.05次的人员密集的公共建筑物，均删除划分为第二类防雷建筑物。查阅青海省地面气候资料三十年整编（1971-2000年）得出，青海高原年平均雷暴日数为43.4天，最高达81.4天，根据雷规（G B 50057一2010）删除中建筑物年预计雷击次数计算方法，经计算，不少青海高原地区医疗综合楼的年预计雷击次数均0.05次。且根据雷规（G B 50057一2010）删除第3.0.3条文说明关于人员密集公共建筑物的解释“如人员密集的公共建筑物，是指集会、展览、博览、体育、商业、影剧院、医院、学校等建筑物”。故青海高原年预计雷击次数均0.05次的医疗综合楼均可划分为第二类防雷建筑物。2 青海高原医疗综合楼直击雷防护措施2.1 接闪器由于不少青海高原地区医疗场所建筑物按照第二类防雷建筑物进行划分，接闪器删除多采用接闪带和整个屋面上装设不大于10m10m或12m8m 的网格作为接闪器。近年来，受青海高原气候条件影响，不少建筑主体建设完成后又在进行二次设计，增设外墙保温层及航空障碍灯删除。而外墙保温层的施工往往是在外装修完成后进行的，按照常规方法安装接闪带已无法满足要求。为避免增设外墙保温层后接闪装置无法满足防护要求的现状，在进行接闪带设计时，应删除预先注明接闪带应设在外墙外表面或屋檐垂直面上。【2】删除同时还应做出删除将所有突出屋面的金属物（航空障碍灯金属支架、字牌的金属支架、金属放散管、风管、风机金属基座）与防雷装置做等电位连接的具体说明。根据现代建筑的设计需要，青海高原医疗综合楼屋面大多增设了装饰花架梁，且其高度均超过女儿墙，故需在做装饰花架梁时安装接闪带的设计要求。2.2 引下线依据建筑物雷电防护工程设计规范（G B 50057一2010）删除要求，防直击雷的引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋或钢结构柱。专设引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不宜大于18m 。【1】删除引下线的布设，应符合雷规第4.3.3条。2.3 接地装置依据雷规（G B 50057一2010）删除要求，防直击雷的接地装置，宜优先利用钢筋混凝土中的钢筋作为防雷接地装置。外部防雷装置的接地应和防雷电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置，并应与引入的金属管线做等电位连接。删除应符合雷规第4.3.4条.3 青海高原医疗综合楼感应雷防护措施建筑物内的设备、管道、构架、金属桥架等主要金属物，应就近接到防雷装置或共用接地装置上；建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。平行敷设的管道等应符合建筑物防雷设计规范（G B 50057一2010）删除应符合雷规第4.2.2条规定。4 青海高原医疗综合楼侧击雷防护措施目前，在进行青海高原医疗综合楼设计时，往往会把候诊大厅设计为钢架结构，所以，建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接； 当整个建筑物全部为钢筋混凝土结构，或为砖混结构但有钢筋混凝土组合柱和圈梁时，应将建筑物内的各种竖向金属管道每三层与圈梁的钢筋连接一次。对没有组合柱和圈梁的建筑物，应将建筑物内的各种竖向金属管道每三层与敷设在建筑物外墙内的一圈镀锌圆钢均压环相连，均压环与所有防雷装置专设引下线连接。且45m 及以上部分外墙上的金属栏杆，金属门窗等较大金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连。金属管道还应在顶端和底端与防雷装置连接。删除并应符合建规第4.3.9条第3款。5 青海高原医疗综合楼防雷电波侵入措施为防止雷电波的侵入，进入建筑物的各种线路及金属管道宜采用全线埋地引入，并在入户端将电缆的金属外皮、钢管及金属管道与接地装置连接。在电缆与架空线连接处，还应装设接闪器，并与电缆的金属外皮或钢管及绝缘子铁脚、金具连在一起接地，其冲击接地电阻不应大于10。删除根据雷规4.2.3条第2款规定，进出建筑物的架空和直接埋地的各种金属管道应在进出建筑物处与防雷接地装置连接；当不相连时，架空管道应接地，其冲击接地电阻不应大于30。并应符合雷规4.5.4条和4.5.8条的相关规定。固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍信号灯及其他用电设备和线路，无金属外壳或保护网罩的用电设备应处在接闪器的保护范围内；从配电箱引出的配电线路应穿钢管。钢管的一端应与配电箱和 PE线相连；另一端应与用电设备外壳、保护罩相连，并应就近与屋顶防雷装置相连；在配电箱内应在开关的电源侧装设级试验的电涌保护器，其电压保护水平不应大于 2.5 kV，标称放电电流值应根据具体情况确定。 在独立接闪杆、架空接闪线、架空接闪网的支柱上，严禁悬挂电话线、广播线、电视接收天线及低压架空线等。删除6 青海高原医疗综合楼防雷击电磁脉冲措施6.1 设备安装雷电感应或静电感应都可能干扰设备, 两者均会在电子系统的进线、数据通信和信号线路上引起电压激增如果增加的瞬间电压超过医疗设备的承受力, 就会造成破坏性的后果由于雷击电磁脉冲的干扰, 对计算机而言, 在无屏蔽状态下, 当磁感应强度为0.07Gs时计算机产生误动作 ，0.75Gs时假性损坏 ，2.4Gs时 永久损坏 。以西宁市某青海高原删除医疗综合楼为例进行如下分析：一幢17层的青海高原医疗综合楼，长度为72.0、宽度为35、高度为69.72，引下线根数为16根。经计算磁感应强度为2.4GS时的安全距离为20.31m，因此计算机设备放置在离引下线距离大于20.31m的地方才安全，这样显然是不现实的。但若放在14层以下则安全距离为7.75。故设备应放在14层以下，且与引下线距离应大于7.75。6.2 防雷分区根据电磁场强度的衰减情况，防雷区划分为LPZOA、LPZ0B及LPZ1区。 根据JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范第12.8.2条规定，医疗场所应按使用接触部件所接触的部位及场所分为0类、1类、2类， 0类场所应为不使用接触部件的医疗场所；1类场所应为接触部件接触躯体外部及除2类场所规定外的接触部件侵入躯体的任何部分；2类场所应为将接触部件用于诸如心内诊疗术、手术室以及断电将危及生命的重要治疗的医疗场所。 与之对应，0类场所可划分为LPZOA区、1类场所可划分为LPZ0B区、2类场所可划分为LPZ1区。删除6.3 屏蔽措施X 光机室、CT机室、核磁共振机室、心电图室、脑电图室、重症监护室、手术室等特殊建筑内必须设置大型电磁辐射发射装置、核辐射装置或电磁辐射较严重的高频电子设备时，应采取屏蔽措施，使其放射或辐射强度在许可范围内。屏蔽措施应符合建规第6.3的相关要求。6.4 等电位连接当建筑物或房间的大屏蔽空间由金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件组成时，穿入该屏蔽空间的各种金属管道及导电金属物应就近作等电位联结；所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZOA或LPZO。删除与LPZl的界面处作等电位联结；当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜分别设置等电位联结端子箱，并应将其就近连接到接地网建筑物除应采取总等电位联结外，尚应进行辅助等电位联结。在1类和2类医疗场所内，应符合JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范第12.8.10条规定，应安装辅助等电位联结导体，并应将其连接到位于“患者区域”内的等电位联结母线上。在2类医疗场所内，电源插座的保护导体端子、固定设备的保护导体端子或任何外界可导电部分与等电位联结母线之间的导体的电阻不应超过0.2。等电位联结母线宜位于医疗场所内或靠近医疗场所。在每个配电盘内或在其附近应装设附加的等电位联结母线，并应将辅助等电位导体和保护接地导体与该母线相连接。连接的位置应使接头清晰易见，并便于单独拆卸。删除当变压器以额定电压和额定频率供电时，空载时出线绕组测得的对地泄漏电流和外护物的泄漏电流均不应超过0.5mA。用于移动式和固定式设备的医疗IT系统应采用单相变压器，其额定输出容量不应小于0.5kVA，并不应超过10kVA。医疗电气设备的保护导体及接地导体应采用铜芯绝缘导线。6.5接地用电要求应符合JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范第12.8条相关规定，TNC系统严禁用于医疗场所的供电系统。在2类医疗场所内，用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域”内的医用电气设备和系统的供电回路，均应采用医疗IT系统。医疗及诊断电气设备，应根据使用功能要求采用保护接地、功能接地、等电位联结或不接地等形式。医疗电气设备的功能接地电阻值应按设备技术要求确定，宜采用共用接地方式。当必须采用单独接地时，医疗电气设备接地应与医疗场所接地绝缘隔离。删除由于青海高原尤其是柴达木盆地，秋冬季干燥少雨，静电危害较大，所以要对手术室及抢救室进行防静电设计，静电泄漏电阻设计要求应在1.01051.0108之间。6.6 加装SPDSPD的安装应符合建规第4.3.8条第4款要求。在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下，应在低压电源线路引入的总配电箱、各分配电柜处装设级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于 2.5 kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应取等于或大于 12.5 kA。删除7 结语青海高原医疗综合楼雷电防护工程设计具有其特殊性，在进行防雷建筑物分类时要充分考虑其地域、环境、雷暴日数等因素，类别确定要准确；同时，要在加强外部防雷措施的同时，着重考虑青海高原智能化医疗设备的雷电防护需求。要将设计重点放在对精密医疗设备的防护上，包括屏蔽措施、防静电设计和仪器设备的安放位置等；青海高原医疗综合楼雷电防护工程设计，要在力求综合防护的基础上，增加综合布线内容，尤其要注明“TNC系统严禁用于医疗场所的供电系统”，并设计与之相适应的IT系统安装SPD的位置及方法。雷电防护工程