建筑防雷考试题及答案

建筑防雷考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.依据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010），下列哪类建筑物应划分为第一类防雷建筑物？A.具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物B.省级重点文物保护的建筑物C.预计雷击次数大于0.05次/年的住宅D.年平均雷暴日15天地区，高度45米的办公楼答案：A解析：第一类防雷建筑物的判定条件包括存在0区、20区爆炸危险场所（持续或长期存在爆炸性气体/粉尘环境），或因电火花可能引发爆炸并造成巨大破坏和人身伤亡的场所。选项B为第三类，C为第二类，D未达到第二类标准（年平均雷暴日≥15天地区，高度≥50米的办公楼才属第二类）。2.某第二类防雷建筑物采用明敷接闪带，其材料应优先选用：A.热镀锌Φ8圆钢B.40mm×4mm热镀锌扁钢C.铜包钢Φ10圆钢D.铝合金Φ12圆钢答案：B解析：第二类防雷建筑物明敷接闪带的最小截面要求为50mm²（圆钢直径≥8mm，扁钢截面≥40mm×4mm）。选项A的Φ8圆钢截面为50.24mm²，符合要求；但规范建议优先选用扁钢（机械强度更高，易固定），因此选B。3.关于引下线的设置，下列说法正确的是：A.第一类防雷建筑物引下线间距不应大于25米B.第二类防雷建筑物利用混凝土柱内钢筋作为引下线时，钢筋直径不应小于10mmC.引下线应沿建筑物外墙明敷，并应经最短路径接地D.引下线上端应与接闪器焊接，下端应与接地体直接焊接，中间无需与其他金属构件连接答案：B解析：第一类防雷建筑物引下线间距≤12米（第二类≤18米，第三类≤25米），故A错误；引下线宜沿外墙明敷或暗敷，暗敷时需满足机械强度要求，C错误；引下线应与各层均压环、金属门窗等金属构件做等电位连接，D错误；利用结构钢筋时，钢筋直径≥10mm（若为两根，单根直径≥8mm），B正确。4.某建筑接地装置采用人工垂直接地体，其长度和间距应满足：A.长度≥2.5米，间距≥5米B.长度≥2.0米，间距≥3米C.长度≥3.0米，间距≥6米D.长度≥1.5米，间距≥2米答案：A解析：人工垂直接地体的长度宜为2.5米（规范推荐值），间距不应小于其长度的2倍（即≥5米），以避免接地电阻因屏蔽效应增大。5.关于电涌保护器（SPD）的安装，下列要求错误的是：A.SPD应安装在被保护设备的电源进线端，且线路长度不宜超过0.5米B.第一级SPD的标称放电电流（In）不应小于15kA（8/20μs）C.不同级别的SPD之间应设置退耦装置，确保能量配合D.SPD的接地端应与等电位连接带可靠连接，接地导线长度不宜超过0.5米答案：B解析：第一级SPD用于电源系统防雷时，In一般不小于20kA（8/20μs），重要场所需≥40kA；15kA为第二级SPD的典型值，故B错误。6.某第三类防雷建筑物的屋顶设有金属旗杆（高度3米），其与接闪带的最小安全距离应为：A.0.5米B.1.0米C.1.5米D.无需额外距离，直接与接闪带连接答案：D解析：屋顶金属旗杆属于永久性金属物，当其尺寸满足接闪器要求（如高度≥3米的旗杆可视为接闪杆），且与现有接闪装置电气连接时，无需额外安全距离，应直接焊接或螺栓连接至接闪带。7.防雷装置的接地电阻测量应在：A.雷雨天气后立即测量B.土壤干燥季节测量C.土壤湿润季节测量D.任意季节测量，结果无需修正答案：B解析：接地电阻受土壤电阻率影响，干燥季节土壤电阻率较高，此时测量结果能反映最不利工况；若在湿润季节测量，需按规范公式修正至干燥季节值。8.某建筑高度60米，属于第二类防雷建筑物，其防侧击雷措施中，应在多少米以上设置均压环？A.30米B.45米C.50米D.60米答案：B解析：第二类防雷建筑物高度超过45米时，需在45米及以上每两层设置均压环，并与引下线、外墙上的金属门窗等连接；第一类防雷建筑物为30米以上。9.关于等电位连接，下列说法错误的是：A.总等电位连接（MEB）应将建筑物内的PE干线、接地干线、金属给水管、金属燃气管等连接B.局部等电位连接（LEB）应在卫生间、游泳池等潮湿场所设置C.辅助等电位连接（SEB）用于当自动切断电源不能满足防电击要求时，将可导电部分直接连接D.等电位连接导体的截面应与被连接导体的截面相同，且最小截面不小于4mm²铜芯导线答案：D解析：等电位连接导体的截面应不小于被连接导体的最小截面，且铜导体最小截面为6mm²（BVR导线）或热镀锌扁钢25mm×4mm，4mm²为部分场所的简化要求，非通用标准，故D错误。10.雷电流的波形参数通常表示为10/350μs或8/20μs，其中8/20μs波形主要用于模拟：A.首次雷击电流B.后续雷击电流C.雷电感应电流D.雷电波侵入电流答案：B解析：首次雷击电流波形为10/350μs（波前时间10μs，半峰值时间350μs），能量大；后续雷击电流波形为8/20μs（波前8μs，半峰值20μs），电流幅值较小但陡度高，SPD的标称放电电流（In）通常以8/20μs波形测试。二、判断题（每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）1.所有防雷建筑物均应设置外部防雷装置和内部防雷装置。（）答案：×解析：第三类防雷建筑物可仅设置外部防雷装置（接闪器、引下线、接地装置），内部防雷装置（等电位连接、SPD等）根据电子信息系统需求设置。2.独立接闪杆的冲击接地电阻不应大于4Ω。（）答案：×解析：独立接闪杆的冲击接地电阻不应大于10Ω（第一类防雷建筑物的独立接闪杆/线要求≤10Ω，其他类同），4Ω为交流系统工作接地的常见要求。3.利用建筑物基础钢筋作为接地体时，无需另外设置人工接地体。（）答案：×解析：当基础钢筋的接地电阻满足设计要求（如第二类防雷建筑物≤1Ω或根据规范要求）时，可仅利用基础接地体；若不满足，需补充人工接地体。4.接闪带在转角处应做成圆弧状，弯曲半径不应小于圆钢直径的10倍。（）答案：√解析：接闪带转角处需平滑过渡，避免尖端放电，弯曲半径不小于圆钢直径的10倍（扁钢为宽度的10倍）。5.引下线应避免在建筑物的变形缝处跨越，若无法避免，应做补偿处理。（）答案：√解析：变形缝处结构可能发生相对位移，引下线需预留伸缩节或采用软连接，防止断裂。6.电子信息系统机房的SPD应安装在设备的交流电源进线端，且SPD的电压保护水平（Up）应小于设备的耐冲击电压额定值。（）答案：√解析：SPD的Up需小于被保护设备的耐冲击电压（如计算机设备耐冲击电压为2.5kV，SPD的Up应≤1.8kV），否则无法有效保护。7.金属屋面作为接闪器时，钢板厚度不应小于0.5mm，铜板厚度不应小于0.3mm。（）答案：×解析：金属屋面作为接闪器的厚度要求：钢板≥0.5mm（仅当雷电流不大于10kA时），实际工程中通常要求≥4mm（防止熔化）；铜板≥0.5mm，锌板≥0.6mm。8.防雷装置的定期检测周期为：第一类防雷建筑物每半年一次，其他类每年一次。（）答案：√解析：根据《建筑物防雷装置检测技术规范》（GB/T21431-2015），第一类防雷建筑物（如油库、炸药库）检测周期为半年，第二、三类为每年一次。9.等电位连接完成后，需测量各连接点之间的过渡电阻，其值不应大于0.2Ω。（）答案：√解析：过渡电阻过大可能导致电位差，规范要求等电位连接点间的过渡电阻≤0.2Ω（部分标准要求≤0.5Ω），确保等电位效果。10.雷电波侵入是指雷电直接击中架空线路或金属管道，雷电流沿线路或管道侵入建筑物内，损坏设备。（）答案：√解析：雷电波侵入是外部防雷的重要防护对象，需通过SPD、屏蔽、接地等措施防护。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述建筑物防雷分类的依据及三类防雷建筑物的典型示例。答案：建筑物防雷分类依据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010），主要基于以下因素：（1）建筑物的重要性、使用性质；（2）发生雷击事故的可能性及后果严重性；（3）建筑物内电子信息系统的耐冲击能力。三类防雷建筑物的典型示例：-第一类：存在0区、20区爆炸危险场所的建筑物（如炸药制造车间、氢气储罐区）；因雷击可能引发爆炸并造成巨大破坏和人身伤亡的场所（如大型烟花仓库）。-第二类：国家级重点文物保护建筑、国家级会堂、大型火车站；预计雷击次数大于0.05次/年的住宅、办公楼；年平均雷暴日≥15天地区，高度≥50米的建筑物。-第三类：省级重点文物保护建筑；预计雷击次数大于0.01次/年且小于等于0.05次/年的住宅；年平均雷暴日≥15天地区，高度≥15米的烟囱、水塔等孤立建筑物。2.说明接闪器的常见类型及各自适用场景。答案：接闪器是用于接收雷击的金属导体，常见类型及适用场景如下：（1）接闪杆（避雷针）：适用于保护孤立建筑物、高塔、户外设备（如通信基站、变压器）；独立接闪杆需与被保护物保持安全距离（第一类防雷建筑物≥3米，其他≥5米）。（2）接闪带（避雷带）：适用于平屋顶或坡度≤25°的屋顶，沿屋顶边缘、屋脊、檐角等易受雷击部位敷设，是民用建筑最常用的接闪器。（3）接闪网：由接闪带交叉连接形成网格，适用于大型公共建筑（如机场航站楼、体育场馆），网格尺寸根据防雷类别确定（第一类≤5m×5m，第二类≤10m×10m，第三类≤20m×20m）。（4）金属屋面：适用于金属材质的工业厂房、仓库，需满足厚度要求（钢板≥4mm，铜板≥0.5mm），且与引下线可靠连接。3.简述引下线的设置要求（包括材料、数量、间距、连接方式）。答案：引下线的设置要求如下：（1）材料：明敷时可用热镀锌圆钢（Φ≥8mm）或扁钢（40mm×4mm）；暗敷时可利用混凝土柱内钢筋（≥Φ10mm单根或≥Φ8mm两根）。（2）数量：第一类防雷建筑物≥2根，第二类≥2根（高度≤40米可1根），第三类≥2根（高度≤20米可1根）。（3）间距：第一类≤12米，第二类≤18米，第三类≤25米。（4）连接方式：上端与接闪器焊接（搭接长度≥6倍圆钢直径或2倍扁钢宽度）；下端与接地体焊接；中间与各层均压环、金属门窗、幕墙龙骨等金属构件做等电位连接（焊接或螺栓连接）；利用结构钢筋时，需保证上下贯通，接头处跨接（Φ12钢筋采用10mm圆钢跨接，焊缝长度≥100mm）。4.阐述等电位连接的作用及三类等电位连接的具体内容。答案：等电位连接的作用是减少建筑物内各金属部件与系统之间的电位差，防止雷电反击、接触电压和跨步电压对人员及设备的伤害，同时降低电磁干扰。三类等电位连接的具体内容：（1）总等电位连接（MEB）：在建筑物进线处设置总等电位箱，将PE干线、接地干线、建筑物基础接地体、金属给水管、金属燃气管、采暖和空调管道、建筑物金属结构等连接，形成全局等电位网络。（2）局部等电位连接（LEB）：在局部区域（如卫生间、游泳池、医院手术室）设置局部等电位箱，将该区域内的PE线、金属管道、设备外壳、地面钢筋网等连接，消除区域内电位差（如卫生间LEB需与浴室内所有金属管道、插座PE线连接）。（3）辅助等电位连接（SEB）：当自动切断电源不能满足防电击要求时（如潮湿场所的移动设备），将两个可导电部分直接连接（如将设备外壳与附近的金属结构件直接用导线连接），确保接触电压低于安全值。5.说明电涌保护器（SPD）的分级保护原则及各级SPD的典型参数要求。答案：SPD的分级保护原则是根据雷电能量的衰减规律，在电源系统的不同层级设置SPD，逐级泄放雷电流，最终将残压限制在设备耐冲击电压以下。各级SPD的典型参数要求：（1）第一级（电源进线端）：用于泄放大部分雷电流，标称放电电流（In）≥20kA（8/20μs），最大放电电流（Imax）≥40kA，电压保护水平（Up）≤2.5kV，适用于变压器低压侧或建筑总配电柜。（2）第二级（分配电柜）：进一步限制残压，In≥15kA（8/20μs），Up≤1.8kV，用于楼层配电箱或设备机房进线端。（3）第三级（设备端）：精细保护，In≥5kA（8/20μs），Up≤1.2kV，直接安装在设备电源进线端（如计算机、服务器电源插座）。注：若系统线路长度超过10米，上下级SPD之间需设置退耦装置（如电感、电阻），确保能量配合，避免上级SPD未动作时下级SPD先击穿。四、案例分析题（20分）某小区新建12层住宅（高度36米，属第三类防雷建筑物），设计单位提交的防雷设计方案如下：-接闪器：屋顶沿女儿墙明敷Φ8热镀锌圆钢作为接闪带，网格尺寸25m×25m；-引下线：利用结构柱内2根Φ12螺纹钢（间距28米），钢筋接头处未做跨接；-接地装置：利用基础钢筋网作为接地体，未设置人工接地体；-内部防雷：仅在总配电箱设置第一级SPD（In=15kA，Up=2.5kV），未在楼层配电箱和户内设置SPD；-等电位连接：仅在总配电间设置MEB箱，未在卫生间设置LEB箱。请根据《建筑物防雷设计规范》分析该方案的缺陷，并提出整改建议。答案：该设计方案存在以下缺陷及整改建议：1.接闪带网格尺寸不符合要求：第三类防雷建筑物接闪网（带）的网格尺寸应≤20m×20m（规范5.2.5条），原设计25m×25m超过限值，可能导致部分区域未被有效保护。整改建议：调整接闪带布置，将网格尺寸缩小至20m×20m以内（如增加横向或纵向接闪带）。2.引下线间距过大且连接不规范：第三类防雷建筑物引下线间距应≤25米（规范5.3.3条），原设计间距28米超过限值；利用结构钢筋作为引下线时，钢筋接头处需做跨接（规范5.3.7条），原方案未跨接可能导致导电连续性中断。