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前言
在人類生存的環境中有許多自然災害，如地震、暴雨、冰雹、水災、旱災、火災、雷擊等等。對此，人們總是想方設法進行防御，或減輕它們所造成的損失。雷擊就是嚴重的自然災害之一。但就我國而言，過去防雷設計在整個建筑設計中所占的比重很小。電氣設計人員不重視，其他專業的設計人員更不重視，但雷擊所造成的損失卻無法輕視。如1989年山東黃島油庫遭受雷擊并引起大火，損失慘重。
就防雷歷史而言，我國建國初期大多是按照日本的45°～60°保護角確定避雷針的保護范圍，用三叉小針銅避雷針、銅引下線和1m×1m銅板作為接地裝置。50年代初期，引進蘇聯技術，采用拋物線或折線計算法，用鐵管或鍍鋅元鋼做避雷針，用鍍鋅元鋼做引下線，地下打入3～5m長的鍍鋅鐵管或鋼材作接地極，以致現在的避雷帶和避雷網均采用鍍鋅鋼筋或扁鋼。
80年代以前，我國沒有建筑物防雷規范，建筑電氣設計人員只能憑自己的認識設計避雷針。自1957年北京市兩大雷擊事故發生以后，我國大量的古建筑物和群眾集中的公共場所才開始安裝避雷裝置。1957年7月6日明十三陵長陵棱恩殿遭受雷擊，劈掉西部吻獸，劈裂兩根直徑1.17m，高14.3m的大楠木柱子，死一人，傷三人；1957年7月8日中山公園內的一棵大樹落雷，雷電流感應至附近的配電線路，然后傳到中山公園音樂堂，燒毀了配電室、舞臺和觀眾廳大頂棚。為此，北京市領導召開了緊急會議，決定對北京市重要古建筑物和人員眾多的影劇院安裝避雷針并指定由筆者負責設計。此后，從天安門開始，到勞動人民文化宮三大殿、景山萬春亭、北海公園白塔，以至鼓樓、天壇祈年殿、頤和園排云殿、智慧海、十三陵長陵棱恩殿、明樓、戒臺寺等30多處古建筑物和中山公園音樂堂等重要影劇院都相繼安裝了避雷裝置。
1957年，筆者將過去積累的雷擊事故調查和設計經驗進行了總結，寫出了“民用建筑物防雷保護”研究報告并且于1958年9月在建工部設計局于武漢召開的“全國電氣設計人員交流大會”上，作了報告，發表了防雷觀點和設計方法。報告中提出的雷擊規律、防雷標準、保護方式、設計要點、屋頂板內鋼筋作接閃裝置的理論以及詳細的設計實例和數十種做法大樣得到了與會代表的一致贊同，以后被廣泛采用。
1958年底，北京市建筑設計院研究室、中國科學院電工研究所和清華大學高壓教研室共同成立了“北京建筑物防雷研究小組”。1962年5月出版的《民用建筑物防雷保護》和1980年9月出版的《建筑物防雷設計》就是在筆者1957年研究報告和小組研究成果的基礎上寫出來的。書中突出的觀點是建筑物防雷設計的六項重要因素，即接閃功能、分流影響、屏蔽作用、均衡電位、接地效果和合理布線?，F在看來，國內外的標準和規范都離不開這六要素，有的單位還把它們作為設計原則?；\式避雷網和等電位連接早在1958年就在人民大會堂的設計和工作實踐中采用了，而國際上戈爾德（G.H.Golde）于1997年才在《雷電》一書（國際名著）中談到等電位連接的做法，所以我國的防雷研究和實踐并不落后。
筆者主審的我國第一部《建筑物防雷設計規范》（GBJ57－83）于1983年11月7日公布。第二部《建筑物防雷設計規范》（GB50057－94）（機械工業部設計研究院林維勇先生主筆）于1994年4月18日公布。該部規范吸收了許多國外先進的東西，將接閃器保護范圍的計算方法改為滾球法并結合我國防雷設計的實際經驗增加了許多新條款。這兩部規范對指導我國建筑物防雷設計起了很大的作用。
70年代以前，人們聽到的雷擊事故多是擊中建筑物或大樹，嚴重的造成了建筑物燒毀或人員傷亡。那時被雷擊的建筑物絕大多數是沒有安裝防雷裝置（避雷針、避雷帶或避雷網）?，F在聽到的雷擊事故相對少了，其原因是，六層以上的多層建筑物和高層建筑物都安裝了防雷裝置。有時，接閃器接閃后，即使是微電子設備因雷電電磁脈沖感應受損，局外人也不知道，本單位做些局部修理也就完事了。其實，現在的雷擊事故并不算少。雷擊建筑物對某一棟樓而言可能是百年不遇的事，但防雷裝置接閃則是較常見的，這也是正常的。
接閃裝置接閃后，建筑物引下線附近的設備會受到雷電流的感應，這就是雷電電磁脈沖干擾。90年代以前，國際和國內的規范都沒有關于雷電電磁脈沖的規定。1992年國際電工委員會建筑物防雷專委會（IEC－TC/81）才開始討論這個問題。1995年2月，該機構了國際標準《雷電電磁脈沖的防護》（IEC1312－1.2.3）。目前我國尚沒有類似的規定，這是近年來的問題。
隨著電子技術的飛速發展，電子計算機早已步入社會的各行各業。建筑物內幾乎無不設有復雜程度不同的微電子設備和計算機系統，民用建筑也不例外。雷電電磁脈沖干擾日益成為頻發事故。面對這種挑戰，設計人必須轉變觀念，把雷電電磁脈沖防護當作防雷設計的重點。這不只是電氣一個專業的事，因為它涉及到電子設備的位置和管線的布置等問題。各個專業應充分協商，從整體上解決防雷設計上的問題。否則，建筑物設計得再好，也無法正常使用。
研究建筑物防雷應從雷擊事故調查入手，找出雷擊規律，然后，利用雷擊模擬實驗，對所總結的規律和所提出的解決方案予以驗證。研究人員應根據科技的發展，不斷吸收新東西對滿足不斷變化的社會需要，如計算機的發展導致的對雷電電磁脈沖防擴的需要。
下面將對防雷設計的基本原則、雷擊規律、近年來國際上提出的新概念以及隨著科技發展出現的新問題分別予以論述。
1．雷電電磁脈沖
雷電電磁脈沖（LightningElectromagneticPulse），簡稱LEMP，是天空打雷時產生的作為干擾源的強大閃電流及其電磁場。它的感應范圍很大，對建筑物、人身和各種電氣設備及管線都會有不同程度的危害。這種危害就是雷電電磁脈沖所產生的干擾。
建筑物內的雷電電磁脈沖干擾指以下三種情況：
（1）天空中雷電波的電磁輻射對建筑物內電力線路和電子設備的電磁干擾；
（2）建筑物的防雷裝置接閃時，強大的瞬間雷電流對建筑物內電力線路和電子設備的干擾；
（3）由外部各種強、弱電架空線路或電纜線路傳來的電磁波對建筑物內電子設備的干擾。
現代電子技術日益向高精度、高靈敏度、高頻率和高可靠性方向發展。這些電子設備非常靈敏，但耐壓很低，一般電子設備都承受不了正負5伏的電壓波動。以各種微機為例，當雷電電磁脈沖的磁場強度超過0.07高斯時，就會引起微機的誤動作，當磁場強度超過2.4高斯時，就會造成微機的永久性損壞。因此，我們必須對雷電電磁脈沖采取必要的防護措施，以便在先進的建筑物內實現良好的電磁兼容性（ElectromagneticCompatibility）。
防御雷電電磁脈沖干擾的理想防雷設計方案是籠式避雷網，它利用的是法拉第籠原理。建筑物的金屬結構物遍及各處，不用很多鋼材就可很容易連接起來形成法拉第籠，從而建筑物內的電子設備得到很好的屏蔽。屏蔽做得好，不僅能防御空間電磁波的輻射，而且還可使建筑物內部的分流和均壓達到最佳效果。這里要說明，屏蔽的做法應根據建筑物內電子設備的要求決定。由于設備的性質不同，因此，有的要求僅對設備本身做屏蔽，有的要求在設備與設備之間做屏蔽，還有的要求在機房做屏蔽。正因為這個問題的重要，所以1995年國際電工委員會建筑物防雷分委會（IEC/TC-81）在《雷電電磁脈沖的防護》的標準中提出了防雷保護區（LPZ）的概念，國際上剛開始實行這種規定，而我們國家還沒有提出。筆者認為，設計人員可以按照微電子設備的多少、繁簡、重要程度、擺放位置及進出管線的具體情況自行劃分防雷區以取得良好的屏蔽、等電位和接地效果。
因此，防御雷電電磁脈沖對室內布線的要求非常嚴格。由于用作引下線的鋼筋混凝土柱內的鋼筋和整個建筑物的屏蔽網都在外墻處，雷電流需經此處的鋼筋分流到接地裝置上，所以外墻處的電流密度大，電磁場強。因此，建筑物中的電源和通信等線路的主干線不應靠近外墻，最好設置在建筑物的中心部位，如電梯井在中心部位，可設置在電梯井的近旁。建筑物內的各種電氣饋線都要穿金屬管保護或采用雙層屏蔽電纜（或同軸電纜）。在一些有特殊要求的線路電源側，還應加裝電涌保護器、隔離變壓器、穩頻、穩壓以及濾波等裝置。
防御雷電電磁脈沖對接地的要求也很嚴格。電子系統的低頻信號工作接地應采用單點接地系統，在整個建筑物內應為樹干式結線布置。各層或各段的低頻信號工作接地均應直接接到單點接地板上，不得形成環路。單點接地系統不應與用作防雷引下線的柱子平行，以防強磁場干擾。由于是利用建筑物結構鋼筋作屏蔽，因此必須采用綜合共同接地方式，即將防雷接地、電源的工作接地、各種裝置的外殼、鐵管外皮和高頻電子設備的信號接地都統一接到建筑物的基礎上或室外接地裝置上。為避免雜散電流，單點接地系統必須采用絕緣線，其主接地板必須置于建筑物的最底層且直接與基礎或室外接地裝置連接。各層單點接地系統的區域接地板或終端接地板如需要與綜合共用接地系統的裝置接地板連接，應在它們之間加裝不大于直流300V的放電管或壓敏電阻。綜合共用接地的電阻一般應在1歐姆以下，對于特殊的電子設備，可在0.5歐姆以下。確定接地電阻時，應考慮各種設備對接地電阻值的要求，在所要求的各種阻值下，應取最低值。
在低壓220/380V供電系統中，應采用三相五線（TN－S）系統，以便于裝置接地（PE）線和中性（N）線分開，PE線應接到各層或各段裝置接地的終端地板上。為了防御雷電電磁脈沖，建筑物的電源、電話、廣播等線路最好采用埋地電纜引入，所用電纜應為鎧裝電纜或同軸電纜且外皮兩端均要接地。
2外部防雷裝置與內部防雷裝置
國際電工委員會編制的標準（IEC1024－1）將建筑物的防雷裝置分為兩大部分：外部防雷裝置和內部防雷裝置。筆者認為，這樣劃分很有必要，建筑物的防雷設計必須將外部防雷裝置和內部防雷裝置作為整體統一考慮。
外部防雷裝置（即傳統的常規避雷裝置）由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器（也叫接閃裝置）有三種形式：避雷針、避雷帶和避雷網，它位于建筑物的頂部，其作用是引雷或叫截獲閃電，即把雷電流引下。引下線，上與接閃器連接，下與接地裝置連接，它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。接地裝置位于地下一定深度之處，它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。
內部防雷裝置的作用是減少建筑物內的雷電流和所產生的電磁效應以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。除外部防雷裝置外，所有為達到此目的所采用的設施、手段和措施均為內部防雷裝置，它包括等電位連接設施（物）、屏蔽設施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。
隨著電子設備的廣泛使用，雷電電磁脈沖的危害也相對嚴重起來。1992年6月22日國家氣象局中心大樓發生雷擊事故，北京－東京的同步線路的調制解調器被擊壞，致使線路中斷46小時，另一主機的一塊異步板被擊壞，導致8條線路中斷，影響了國際通訊。其他地點因雷電電磁脈沖干擾而導致電子設備損壞的例子還有不少。這類例子說明，只設計外部防雷裝置而不配之內部防雷手段，接閃器再好，也無法獲得好的防雷效果。
防雷工程是一種系統工程。筆者早在1960年作人民大會堂工程總結及寫作《建筑物防雷設計》一書時就提出了建筑物防雷設計的六項重要因素，目的是提醒人們要整體地、全面地考慮建筑物防雷設計。這六項要素是：
（1）接閃功能：指實現接閃功能所應具備的條件，包括接閃器的形式（避雷針、避雷帶和避雷網）、耐流耐壓能力、連續接閃效果、造價以及接閃器與建筑物的美學統一性等。
（2）分流影響：指引下線對分流效果的影響。引下線的粗細和數量直接影響分流效果，引下線多，每根引下線通過的雷電流就小，其感應范圍就小。引下線相互之間的距離不應小于規范中的規定。當建筑物很高，引下線很長時，應在建筑物的中間部位增加均壓環，以減小引下線的電感電壓降。這不僅可以分流，而且還可以降低反擊電壓。
（3）均衡電位：指使建筑物內的各個部位都形成一個相等的電位，即等電位。若建筑物內的結構鋼筋與各種金屬設置及金屬管線都能連接成統一的導電體，建筑物內當然就不會產生不同的電位，這樣就可保證建筑物內不會產生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓，對防止雷電電磁脈沖干擾微電子設備也有很大的好處。鋼筋混凝土結構的建筑物最具備實現等電位的條件，因為其內部結構鋼筋的大部分都是自然而然地焊接或綁扎在一起的。為滿足防雷裝置的要求，應有目的地把接閃裝置與梁、板、柱和基礎可靠地焊接、綁扎或搭接在一起，同時再把各種金屬設備和金屬管線與之焊接或卡接在一起，這就使整個建筑物成為良好的等電位體。
（4）屏蔽作用：屏蔽的主要目的是使建筑物內的通信設備、電子計算機、精密儀器以及自動控制系統免遭雷電電磁脈沖的危害。建筑物內的這些設施，不僅在防雷裝置接閃時會受到電磁干擾，而且由于它們本身靈敏性高且耐壓水平低，有時附近打雷或接閃時，也會受到雷電波的電磁輻射的影響，甚至在其他建筑物接閃時，還會受到從該處傳來的電磁波的影響。因此，我們應盡量利用鋼筋混凝土結構內的鋼筋，即建筑物內地板、頂板、墻面、及梁、柱內的鋼筋，使其構成一個六面體的網籠，即籠式避雷網，從而實現屏蔽。由于結構構造的不同，墻內和樓板內的鋼筋有疏有密，鋼筋密度不夠時，設計人應按各種設備的不同需要增加網格的密度。良好的屏蔽不僅使等電位和分流這兩個問題迎刃而解，而且對防御雷電電磁脈沖也是最有效的措施。此外，建筑物的整體屏蔽還能防球雷、側擊和繞擊雷的襲擊。
（5）接地效果：指接地效果的好壞。良好的接地效果也是防雷成功的重要保證之一。每個建筑物都要考慮哪種接地方式的效果最好和最經濟。筆者認為，當鋼筋混凝土結構的建筑物符合規范條件時，應利用基礎內的鋼筋作為接地裝置。當達不到規范中規定的條件或基礎包在防水卷材層內時，可做周圈式接地裝置，但應將周圈式接地裝置預先埋在基礎槽的最外邊（不必離開建筑物3m以外）。接地體靠近基礎內的鋼筋有利于均衡電位，同時還可節省為挖深溝所花費的人力和物力。在基礎完工后再挖深溝則易影響基礎的穩定性。
對木結構和磚混結構建筑物，必須做獨立引下線并采用獨立接地方式。當土壤電阻率大，使用接地極較多時，也可做周圍式接地裝置。因為周圈式接地裝置的沖擊阻抗小于獨立接地裝置的沖擊阻抗，而且有利于改善建筑物內的地電位分布，減小跨步電壓。采用獨立式接地方式時，以鉆孔深埋接地極（約4~12m）的效果為最好，深孔接地極容易達到地下水位，且能減少接地極的用鋼量。
（6）合理布線：指如何布線才能獲得最好的綜合效果?，F代化的建筑物都離不開照明、動力、電話、電視和計算機等設備的管線，在防雷設計中，必須考慮防雷系統與這些管線的關系。為了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響，首先，應該將這些電線穿于金屬管內，以實現可靠的屏蔽；其次，應該把這些線路的主干線的垂直部分設置在高層建筑物的中心部位，且避免靠近用作引下線的柱筋，以盡量縮小被感應的范圍。在管線較長或橋架等設施較長的路線上，還需要兩端接地；第三，應該注意電源線、天線和屋頂高處的彩燈及航空障礙燈等線路的引入做法，防止雷電波侵入。除考慮布線的部位和屏蔽外，還應在需要的線路上加裝避雷器、壓敏電阻等浪涌保護器。因此，設計室內各種管線時，必須與防雷系統統一考慮。
3安全隔離距離與等電位連接
在建筑物內部，就總體來說，防雷措施可分為安全隔離距離和等電位連接兩大類。安全隔離距離指在需要防雷的空間內，兩導電物體之間不會發生危險的火花放電的最小距離，即不會發生反擊的最小距離。等電位連接的目的是減小或消除內部防雷裝置各個部位上所產生的電位差，包括靠近進戶點的外來導體上的電位差。
筆者主張，若采用安全距離法就應嚴格按照《建筑物防雷設計規范》（GB50057－94）規定的各類防雷措施去計算；若采用等電位連接法，就應徹底實現等電位。木結構和磚混結構結構應采用安全距離措施，鋼筋混凝土結構和鋼結構應采用等電位連接措施。
1957年首次為天安門（木結構建筑物）補做防雷裝置時，在其上部設置了明裝避雷帶和避雷網；在其內部采用了安全距離措施。由于是補裝，難度相當大，對內部達不到安全距離的管線都做了改裝或加強了絕緣并把進戶處的各種架空電源線、電話線和廣播線一律拆除，改為地下電纜。為確保木結構建筑物的安全，工程人員每年都在結構上稍有變形的部位加固，到1986年，在天安門大頂內加固總共用了60噸鋼材。此時，再也不能給建筑物增加荷重了，因此中央決定將天安門城樓上的建筑物全部拆掉，徹底翻建。這給我們的防雷設計帶來了有利條件。所以，1969年第二次設計天安門防雷裝置時，就采用了等電位連接措施（外部防雷裝置仍用原方案），在城臺上的地面（包括屋內地面）下的“金磚”下面鋪設了一層鋼筋網（即等電位面）并將各種金屬管線（包括屋頂彩燈管線）、斗拱上的防鳥鐵絲網、檢閱臺前的鐵欄桿和鐵旗桿等物體統一連接到等電位面上，此外，又增加了引下線的根數，使之達到等電位的條件。
1958年，人民大會堂工程采用了徹底的等電位防雷設計，這是我國首次將等電位避雷網應用于工程。人民大會堂是鋼筋混凝土框架結構和鋼結構相結合的建筑物，又是現澆施工做法，對防雷裝置的設計十分有利。其防雷方案是：在各建筑段的屋頂上分別采用明裝避雷網、暗裝避雷網和四周避雷帶相結合的方式，接閃裝置均與樓板內的鋼筋連接成一體；柱子內的鋼筋用作引下線；基礎內的鋼筋用作接地裝置。從基礎到梁、板、柱到屋頂的避雷帶和避雷網的全部連接點（包括各種管線的連接點）都是焊接的，從而構成一個籠式避雷網，所以我們說它是最徹底的等電位連接工程。1963年，瑞士的波哥（K.Berger）提出，利用建筑物內的結構鋼筋作防雷系統時，鋼筋之間如有多點綁扎，則不必焊接就可以構成電氣導通系統，他還做了試驗。所以，我們以后就不全部焊接了，但作為引下線的柱內鋼筋，仍必須焊接兩根主筋。1974年審查《建筑物防雷設計規范》時，規定為：可以綁扎或焊接。人民大會堂工程是全國最重要的工程，當時是不敢不焊接的。
就防火而言，等電位連接和安全隔離距離至關重要?；馂亩鄬俨灰最A防的事故，對多數建筑物，能采取等電位連接措施的，應做徹底的等電位連接；不能采取等電位連接措施的，應盡量保證安全隔離距離，以防發生火災。
4常規防雷裝置與非常規防雷裝置
常規防雷裝置即傳統上所使用的防雷裝置，包括避雷針、避雷帶、避雷線和避雷網。它是繼1759富蘭克林發明避雷針后各國防雷專家經200多年研究和實踐的成果，有充分的理論根據、實驗數據和長期的實際運行經驗。
非常規防雷裝置指某些廠商近年推出的所謂的新式防雷裝置。本文所指的所謂新式防雷裝置是半導體消雷器、導體消雷器、優化避雷針和流注提前發射接閃器等（本文這里不指激光引雷裝置、火箭引雷裝置和水柱引雷裝置等）。各種消雷器的設計思想是企圖中和雷云電荷，把雷電荷消滅掉或限制放電電流；各種提前發射接閃器的設計思想是企圖把避雷針的接閃效果提高，即擴大保護范圍。這幾種防雷產品到目前為止都沒有被國際防雷組織所承認。
其實，從1996年起到現在，北京的學術界和工程技術界圍繞消雷器進行過多次討論并發表了許多文章。許多專家都認為消雷器的“中和”理論和“限流”理論站不住腳。1997年9月18~23日中國電機工程學會高電壓專委會過電壓與絕緣配合分專委會在合肥舉行了學術討論會。論題之一就是半導體消雷器，與會者進行了熱烈的討論。特別值得一提的是一位高工為驗證半導體消雷器的通流能力而做的一次實驗。該實驗充分表明，半導體消雷器的通流能力極低。會議《紀要》曰：“與會代表認為，迄今為止，理論和實踐未能證明此類非常規防直擊雷產品具有產品說明書所表述的性能，實踐也未顯示出此類產品具有比常規防防直擊雷裝置更優越的性能，還有許多問題尚待研究和解決，因此此類非常規防直擊雷產品不再在工程中采用。還有少數代表對此尚有不同意見?！?/p>
實際上，消雷器廠商所賣的只不過是接閃器。其引下線、接地裝置及內部防雷裝置還得靠設計人按常規方法去設計，而這些都是建筑設計中的環節，賣接閃器的廠商也參與不了設計。另外，非常規防雷裝置的價格極高，以半導體消雷器為例，其價格比常規避雷針高幾十倍至幾百倍（見表1）
由表1可以看出非常規防雷裝置比常規防雷裝置貴得多，而且非常規防雷裝置還有很多問題有待解決。因此防雷設計人員和使用單位應認清這種情況，必須選擇優質而經濟的產品。
5球雷
在國際建筑物防雷標準（IEC/TC－81）和我國的《建筑物防雷設計規范》中，均沒有對球雷的防護作出規定。在筆者的調查中，北京地區的球雷事故還是不少的，球狀閃電約占閃電統計總數的13.7％。盡管國內外科技人員對球狀閃電的形成機理尚無一致的觀點，但對其性質、狀態和危害還是比較清楚的。
球雷（即球狀閃電）是一種橙色或紅色的類似火焰的發光球體，偶爾也有黃色、藍色或綠色的。大多數火球的直徑在10～100cm左右。球雷多在強雷暴時空中普通閃電最頻繁的時候出現。球雷通常沿水平方向以1～2m/s的速度上下滾動，有時距地面0.5～1m，有時升起2～3m。它在空中漂游的時間可由幾秒到幾分鐘。球雷常由建筑物的孔洞、煙囪或開著的門窗進入室內，有時也通過不接地的門窗鐵絲網進入室內。最常見的是沿大樹滾下進入建筑物并伴有嘶嘶聲。球雷有時自然爆炸，有時遇到金屬管線而爆炸。球雷遇到易燃物質（如木材、紙張、衣物、被褥等）則造成燃燒，遇到可爆炸的氣體或液體則造成更大的爆炸。有的球雷會不留痕跡地無聲消失，但大多數均伴有爆炸聲且響聲震耳。爆炸后偶爾有硫磺、臭氧或二氧化碳氣味。球雷火球可輻射出大量的熱能，因此它的燒傷力比破壞力要大。
下面是一個典型的球雷實例：1982年8月16日，釣魚臺迎賓館兩處同時落球雷，均為沿大樹滾下的球雷。一處在迎賓館的東墻邊，一名警衛戰士當即被擊倒，該戰士站在2.5m高的警衛室前，距落雷的大樹約3m，樹高20多米。球雷落下的瞬間，他只感到一個火球距身體很近，隨后眼前一黑就倒了。醒來后，除耳聾外并無其他損傷。但該警衛室的混凝土頂板外檐和磚墻墻面被擊出幾個小洞，室內電燈被打掉，電燈的拉線開關被打壞，電話線被打斷，估計均為電磁感應的電動力所致。另一處在迎賓館院內的東南區，距警衛室約100m，也是沿大樹滾下。距樹2m處有個木板房（倉庫），該房在三棵14～16m高大槐樹包圍之中，球雷沿東側的大樹滾下后鉆窗進屋，窗玻璃外有較密的鐵絲網，但沒有接地，鐵絲網被擊穿8個小洞，窗玻璃被擊穿兩個小洞。球雷燒焦了東側木板墻和東南房角，燒毀了室內墻上掛的兩條自行車內胎，燒壞了該室的膠蓋閘，室內的電燈線也被燒斷。落雷大樹下放有十多盤鋼筋、8輛鐵推車和6個空汽油桶。這此金屬物都是招引雷電的條件。
防護球雷并不困難，應該在規范或標準中規定相應的措施。就防護球雷措施而言，最好是籠式避雷網，如果達不到籠式避雷網條件，就在建筑物的門窗上安裝金屬紗網并接地；堵好建筑物墻面上不必要的孔洞；煙囪與出氣管上口均要加裝鐵絲網并接地；儲存或損傷易燃易爆物體的倉庫和廠房的煙囪和放氣管應加裝阻火器并接地。對高大樹木下的重要建筑物尤其要采取防護球雷的措施。
6雷擊規律
認識雷擊事故的規律非常重要，只有掌握了規律，防雷設計才能取得良好的效果。在雷雨天，天空的雷云與地面上的物體各帶不同的電荷，當電荷積累到一定的程度，就會產生電場畸變而發生落地雷擊。但如果地上某處沒有足夠強大的上行先導，則雷電是不會打到該處的。
北京紫禁城內的建筑物落較多，其原因在于：紫禁城周圍是護城河，河內現在仍有水；通往護城河的古河道有4條：一條是玉河，它流入護城河的西北角；一條是潮白河的支流，它流入護河的東北角；一條是大通河，它流入護城河的正東部；另一條是潞河的支流，它流入護城河的東南角。故宮內各棟建筑物下的基礎均潮濕，過去東南部的水位較高，地下不到2m就能見水，可見故宮院內地下的土壤電阻率相對較低；另外院內又有高大的古樹。這些即為易發生雷擊的內因，這些內因決定著該地區電場易產生電場畸變，瞬間發生的上行先導容易與雷云的下行階段先導會合，從而形成落地雷。這就是紫禁城范圍內的明顯雷擊規律。
筆者自1954年到1988年在北京地區調查過的建筑物雷擊事故共有170多處，其中，因雷擊引起火災的占37.7%，導致人員死亡的占6.9%，致傷的占15.4%，球雷雷擊事故占13.7%。現將分析總結得出的北京地區總的雷擊規律歸納如下：
（1）河、湖、池、沼旁邊的建筑物易受雷擊。如1961年6月21日頤和園昆明湖東邊的文昌閣被雷擊掉西房角及坡頂瓦，內部電線被感應燒斷；1988年8月6日通縣永樂店草廠鄉黃廠村北部湖力的茅草房落球雷，擊死一人。
（2）古河道上的建筑物和河流橋上的構筑物易受雷擊。如紫禁城內自1954年至1992年共落雷16次（據文獻記載，明、清兩代共發生過25次火災，其中寫明為雷擊所致的5次，未說明原因的也可能是雷擊所致）；1988年8月30日盧溝橋中部北側石獅子的頭被擊掉。
（3）在潮濕地區以及過去是葦塘或坑洼地帶的區域上建造的建筑物易受雷擊。如1957年7月31日陶然亭地區建工局一公司工棚（該處過去是葦塘）的收音機天線落雷，墻內鐵絲被熔化；1965年7月22日北郊土冷庫（即幾十棟內裝冰塊以貯藏食物的平房）的老虎窗被雷電擊中起火。
（4）在四周大片土壤電阻率高，中間局部土壤電阻率低的環境中或在高、低電阻率分界之處建造的建筑物易受雷擊。如1981年8月2日八里莊善家墳公安局倉庫西墻外大樹落雷，雷電入室打碎5個電警棍盒，盒內33根電警棍被感應燒壞（該倉庫的西南兩面為稻田）。
（5）局部漏雨或局部房角新修繕且十分潮濕的建筑物易受雷擊。如十三陵長陵棱恩殿落雷（當時該殿西部房角剛剛修繕且很潮濕）。
（6）突出高或孤立的建筑物易受雷擊。如1957年7月29日原朝陽門北部的吻獸被雷擊掉；據十三陵當地老農說，十三陵大多數的明樓或正殿均被雷擊過（明樓和正殿都屬高而孤立的建筑物）。
（7）曾經遭受過雷擊的地區和建筑物容易再落雷。如1956年×月×日、1957年7月8日和1957年8月16日北京鼓樓東部吻獸曾三次被雷擊。
（8）金屬屋頂易受雷擊。如1957年7月8日原民航局禮堂的鐵皮屋頂被雷擊裂3處，頂內明配線被感應燒成3段，1988年8月6日北京火車站東北角出租汽車站的鋁合金房頂落雷。
（9）收音機天線、電視共用天線易受雷擊。如1986年10月13日左家莊柳芳東里的居民樓電視共用天線遭受雷擊，1992年8月3日和平里民旺胡同的居民樓電視共用天線也遭受雷擊。
（10）地下管線多或管線交叉處易落雷。如1963年8月4日天安門廣場大旗桿西側（現人行過街地道的西南出口）一位賣冰棍的老太太被雷擊倒（該處地下敷設的管線較多且是轉角處）。
（11）鐵路沿線和終端易受雷擊。如1965年7月22日東郊百子灣棉花倉庫室外堆場靠近鐵道終端的一個棉花垛被雷擊中燃燒；1984年8月6日東郊百子灣物資局儲運公司水泥庫鐵路西側站臺上的水泥袋落雷，燒焦約20個水泥袋的紙邊。
（12）山區泉眼、風口或地下有金屬礦床的地方易受雷擊。如1985年6月18日西山下馬嶺水電站室外變電構架進出線的主線落雷，燒焦母線2處，每處約長1～3m。
（13）高大的煙囪和工廠的排氣管最易接閃。如1957年8月16日朝外門診部的煙囪被雷擊裂；1979年4月8日東郊宋家莊化工三廠南北兩廠的室外化工設備構架上的兩個排氣管同時接閃并點燃。
（14）高大的樹木和屋頂旗桿容易落雷。如1967年6月11日前門勸業場屋頂木旗桿被雷擊壞；1993年8月19日日壇公園西北角一棵大樹被雷劈掉樹叉，樹干也被劈裂。
北京地區總的落雷走向是：西山八里莊紫村城朝陽門宋家莊百子灣通縣。這些地方多數是古河道或地下水線，其建筑物下的土壤電阻率小，潮濕或水位高。
筆者認為，以上這些雷擊規律雖是北京地區的，但頗具普遍性，因而對防雷、防火很有價值（因篇幅有限，以上各種規律只各舉2個例子）。
7.建筑物防雷設計的整體觀念
所謂整體觀念是指設計和安裝防雷裝置時，對建筑物的內外都要有整體觀念。這里的建筑內外不單是指內部防雷裝置和外部防雷裝置。建筑物內的整體觀念是指設計和安裝時，要對內部防雷裝置和外部防雷裝置做整體的統一的考慮；建筑物外的整體觀念是指對一個院落、一個小區以及附近的環境要做全面的防雷規劃，同時還不能違反小區規劃的要求例如：所安裝的避雷針桿塔是否影響小區的美觀，所用的避雷針、避雷帶或避雷網是否與建筑物的立面相配以及低矮建筑物能否由高大建筑物或高大煙囪上的避雷裝置所保護等等。對接地裝置也要綜合統一考慮，例如，相距較近的建筑物能否共用接地體，地下管網能否用接地體的一部分，以及能否在一個大院或小區內為將來綜合共用接地創造等電位連接的條件等等。
值得指出，利用建筑物附近的大樹作為避雷針桿塔是一個較好的做法。大樹最易接閃且越長越高，有時比建筑物還高。因此，避雷針應安裝在樹頂，引下線應沿樹干設置而且應與建筑物的防雷裝置相結合。這樣既節約又美觀，同時還保護了名貴的樹木。利用大樹安裝避雷針不僅能防直擊雷，而且能防球雷、繞擊雷和側擊雷。例如，北京北海公園團城內在大樹上安裝的避雷針已運行了20多年，效果很好，但必須采取保護樹干生長的措施。
現在各個城市的綠化越搞越好，高大的樹木也越來越多。有的建筑物雖然安裝了避雷針，但大樹距建筑物很近并且比建筑物還高，在這種情況下，建筑物上的避雷裝置實際上等于虛設。因為大樹接閃的機會多，易引來直擊雷和球雷，對鄰近的建筑物威脅更大。所以說建筑物的防雷設計和安裝應將外部防雷裝置、內部防雷裝置、建筑物外的環境及至全小區的防雷裝置進行整體統一的考慮。不僅電氣專業的設計者要有整體觀念，建筑專業的設計者對防雷也要有整體觀念。這是現代防雷設計觀念轉變的重要問題之一。
參考文獻
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2．R.H.Golde.雷電.水利電力出版社，1983年12月
3．林維勇.介紹IEC/TC81澳大利亞霍巴特92年會議和防閃電電磁脈沖標準的編制.1993年機械部設計研究院印
4．金磊、王時煦等主編.最新現代建筑防雷與電氣安全設計資料選集.電雜志社出版，1996年
關鍵詞：建筑物防雷保護
隨著現代社會的發展，建筑物的規模不斷擴大，其內各種電氣設備的使用日趨增多，尤其是計算機網絡信息技術的普及，建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設備。我國每年因雷擊破壞建筑物內電氣設備的事件時有發生，所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷設計就顯得尤為重要。
直擊雷和感應雷是雷電入侵建筑物內電氣設備的兩種形式。直擊雷是雷電直接擊中線路并經過電氣設備入地的雷擊過電流；感應雷是由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓，過電流形成的雷擊。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）規定，建筑物的防雷區劃分為LPZOA，LPZOB，LPZ1，LPZn+1等區（各區的具體含義本文不再贅述）。將需要保護的空間劃分為不同的防雷分區，是為了規定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴重程度和等電位聯結點的位置，從而決定位于該區域的電子設備采用何種電涌保護器在何處以何種方式實現與共同接地體等電位聯結。
建筑物直擊雷的保護區域為LPZOA區，其保護設計已為電氣設計人員所熟知，根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版），設計由避雷網（帶），避雷針或混合組成的接閃器，立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架，屋面板鋼筋等構成一個整體，避雷網通過全部立柱基礎的鋼筋作為接地體，將強大的雷電流入大地。建筑物感應雷的保護區域為LPZOB，LPZ1，LPZn+1區，即不可能直接遭受雷擊區域；感應雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應或靜電感應而產生的，形成感應雷電壓的機率很高，對建筑物內的電氣設備，尤其低壓電子設備威脅巨大，所以說對建筑物內部設備的防雷保護的重點是防止感應雷入侵。由感應雷產生的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑：（1）由供電電源線路入侵；高壓電力線路遭直擊雷襲擊后，經過變壓器耦合到各低壓0.38KV/0.22KV線路傳送到建筑物內各低壓電氣設備；另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。據測，低壓線路上感應的雷電過電壓平均可達10KV，完全可以擊壞各種電氣設備，尤其是電子信息設備。（2）由建筑物內計算機通信等信息線路入侵；可分為三種情況：①當地面突出物遭直擊雷打擊時，強雷電壓將鄰近土壤擊穿，雷電流直接入侵到電纜外皮，進而擊穿外皮，使高壓入侵線路。②雷云對地面放電時，在線路上感應出上千伏的過電壓，擊壞與線路相連的電器設備，通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播，涉及面廣，危害范圍大。③若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時，當某一導線被雷電擊中時，會在相鄰的導線感應出過電壓，擊壞低壓電子設備。（3）地電位反擊電壓通過接地體入侵；雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地，在接地體附近放射型的電位分布，若有連接電子設備的其他接地體靠近時，即產生高壓地電位反擊，入侵電壓可高達數萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地，在附近空間產生強大的電磁場變化，會在相鄰的導線（包括電源線和信號線）上感應出雷電過電壓，因此建筑物避雷系統不但不能保護計算機，反而可能引入了雷電。計算機網絡系統等設備的集成電路芯片耐壓能力很弱，通常在100伏以下，因此必須建立多層次的計算機防雷系統，層層防護，確保計算機特別是計算機網絡系統的安全。
由此可見，對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容；設計的合理與否，對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。
目前，在感應雷的防護當中，電涌保護器的使用已日趨頻繁；它能根據各種線路中出現的過電壓，過電流及時作出反應，泄放線路的過電流，從而達到保護電氣設備的目的。
根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4條規定：電涌保護器必須能承受預期通過它們的雷電流，并應符合以下兩個附加要求：通過電涌時的最大鉗壓，有能力熄滅在雷電流通過后產生的工頻續流。即電涌保護器的最大鉗壓加上其兩端的感應電壓應與所屬系統的基本絕緣水平和設備允許的最大電涌電壓協調一致。
現在，我們根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進行電涌保護器的最大放電電流的選擇。
一、一類防雷建筑物
1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為200KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為50KA，波頭0.25us；根據圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計）；首次雷擊：總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA；后續雷擊；總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為100KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU100型。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。
2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。
二、二類防雷建筑物
1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為150KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為37.5KA，波頭0.25us；根據圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計；首次雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150*50%/3/3=8.33KA；后續雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5*50%/3/3=2.08KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為8.33*8=66.6KA；即設計應選用
電涌保護器SPD的最大放電電流為65KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU65型。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。
2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。
三、三類防雷建筑物
1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為100KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為25KA，波頭0.25us；根據附圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計；首次雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA；后續雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型，根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。
2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。
在供電線路中,電涌保護器的具體安裝以較常用的TN－S系統，TN－C－S系統，TT系統為例，示意如下：
1）TN-S系統過電壓保護方式
2）TN-C-S系統過電壓保護方式
3）TT系統過電壓保護方式
綜上所述可見，在防雷保護設計中，總的防雷原則是采用三級保護：1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎接地裝置泄散；2、阻塞沿電源線或數據、信號線引入的過電壓；3、限制被保護設備上浪涌過電壓幅值（過電壓保護）。這三道防線，缺一不可，相互配合，各行其責。目前通常作法是以下三點：
1）建立聯合共用接地系統，形成等電位防雷體系
將建筑物的基礎鋼筋（包括樁基、承臺、底板、地梁等），梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好的法拉第籠式接地，將建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保護地，直流工作地，防雷接地）與建筑物法拉第籠良好連接，從而避免各接地線之間存在電位差，以消除感應過電壓產生。
2）電源系統防雷
以建筑物為一個供電單元，應在供電線路的各部位（防雷區交接處）逐級安裝電涌保護器，以消除雷擊過電壓。
3）等電位聯結系統
國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（局部修訂條文）明確規定，各防雷區交接處，必須進行等電位聯結；尤其建筑物內的計算機房等弱電機房，遭受直擊雷的可能性比較小，所以在此處除采取電涌保護器進行感應雷防護外，還應采用等電位聯結方式來進行防雷保護，本文不再敘述。
作為電氣設計人員都非常清楚，建筑物的防雷保護設計是一項既簡單又繁瑣的內容，但對建筑物的安全使用，電氣設備的正常運行有著至關重要的作用，所以還有待于各位電氣設計人員作進一步的研究與探討；同時必須嚴格按照國家規范，善為謀劃，精心設計。本文僅此設計作了一點粗淺的探討，所以文中不足之處，望同行不吝賜教。
參考文獻
1、國家標準建筑物防雷設計規范GB50057-94（2000年版）北京中國計劃出版社2001
建筑用電安全中，供配電系統線纜是影響用電安全與可靠性的重要因素。應當注意兩個重點，一是高層建筑如果配備了備用發電機組，發電機組與市電之間應當建立備自投關系；二是消防負荷與非消防負荷，應當設置在不同的母線段以保證消防電源安全。尤其是消防與非消防負荷，在母線段上的接線必須彼此獨立互不干擾，以保防消防系統在遇到安全事故時不會失電。在發生火災時，消防控制室應當能切斷非消防負荷電源，對火災蔓延進行最大程度的限制，但安全照明、防恐慌照明、排水泵等非消防負荷電源不應切斷。消防系統的備用照明應當采用氧化鎂電纜，根據情況采用吊架安裝或沿電纜架安裝的方式，具備火災時持續運行3h的能力。噴淋水泵應當在火災時具備持續運行時間1h的能力，防排煙風機、加壓風機、加壓泵等應當具備火災時1h持續運行能力，線纜可選擇NH型耐火電纜或氧化鎂電纜，用防火架敷設。非消防系統線路在火災時將參與燃燒，因為普通聚氯乙烯絕緣電纜在燃燒時將產生滾滾濃煙和大量有毒氣體，應采用元鹵阻燃耐火材料電纜。
2構建用電安全防范系統
高層建筑應當設置用電安全防范系統，對建筑本體的用電安全進行監控，并防范安全事故的發生和擴大。目前通常采用構建電氣火災監控系統的方法，對配電線路剩余電流和電纜溫升進行監控，從而迅速判斷供配電系統是存在用電安全問題，是高層建筑防范用電安全事故的有效措施。監控系統的導線選擇、線纜敷設、電源及接地等，都應與消防系統的配置要求相同。同時，還需要根據功能分區、風險系數來合理設置系統的監測點，并與火災自動報警系統相協調，對建筑用電安全進行實時監控和防范。
3高層建筑防雷措施
3.1高層建筑的防雷接地策略
高層建筑的防雷系統包括內部防雷接地與外部防雷接地，外部防雷接地有接閃器、引下線、均壓環、避雷帶、接地網等，內部防雷接地有籠式避雷網、專用接地裝置等。高層建筑的防雷接地網，是水平方向由鋼筋綁扎或焊接形成的網格，如同一塊獨立的平板，在該平板上附加一定長度的豎向鋼筋接地體用以改變接地網電容。接地網的埋設并不是越深越好，應當根據地質情況設計埋深。引下線起到將避雷帶與自然接地體連接起來構成雷電流通路的作用，在高層建筑中通常利用柱或剪力強的主筋做為引下線，逐層串聯至屋頂避雷線。避雷帶由避雷線和支持卡子組成，設置于建筑物易受雷擊的女兒墻等部位，起到引雷效應，通過引下線將雷電流引向接地網最終傳輸至大地，防止建筑體遭受雷擊。除了外部防雷措施外，還需要構建內部防雷措施。
3.2側擊雷的防范措施和等電位聯結
側擊雷危害主要來自于窗框架、欄桿、建筑表面裝飾物等部位，側擊雷一般不需要專門設置接閃器來防范，可以將窗框架、欄桿、表面裝飾物接到建筑鋼構架或鋼筋主體上接地，或利用均壓環就近與防雷裝置接地。由于高層建筑的施工往往電氣預埋、門窗、幕墻等并非同一隊伍施工，在交接和施工配合上需要注意，以免留下盲點，通常情況下是從圈梁主筋引出圓鋼或扁鋼，與接地端子搭焊連接。等電位連接，就是用連接導線或過電壓保護器，將一定空間內的防雷裝置、金屬裝置、導體物、電氣電訊裝置等連接起來，以使建筑物地面、墻板、金屬管、線路等處于同一電位，避免在建筑物內部產生雷電反擊及危險的接觸電壓。
3.3電子設備屏蔽措施
由此可見，對建筑物內各電氣設備進行防感應雷保護設計是必不可少的一項內容；設計的合理與否，對電氣設備的安全使用與運行有著至關重要的作用。
目前，在感應雷的防護當中，電涌保護器的使用已日趨頻繁；它能根據各種線路中出現的過電壓，過電流及時作出反應，泄放線路的過電流，從而達到保護電氣設備的目的。
根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4條規定：電涌保護器必須能承受預期通過它們的雷電流，并應符合以下兩個附加要求：通過電涌時的最大鉗壓，有能力熄滅在雷電流通過后產生的工頻續流。即電涌保護器的最大鉗壓加上其兩端的感應電壓應與所屬系統的基本絕緣水平和設備允許的最大電涌電壓協調一致。
現在，我們根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進行電涌保護器的最大放電電流的選擇。
一、一類防雷建筑物
1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為200KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為50KA，波頭0.25us；根據圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計）；首次雷擊：總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA；后續雷擊；總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為100KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU100型。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。
2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。
二、二類防雷建筑物
1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為150KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為37.5KA，波頭0.25us；根據圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計；首次雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150*50%/3/3=8.33KA；后續雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5*50%/3/3=2.08KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為8.33*8=66.6KA；即設計應選用
電涌保護器SPD的最大放電電流為65KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU65型。根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。
2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。
三、三類防雷建筑物
1、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）附錄六規定，其首次雷擊電流幅值為100KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為25KA，波頭0.25us；根據附圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計；首次雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA；后續雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA；如果進線電纜已經進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5~8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型，根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7條規定，該級電涌保護器應在總配電間處安裝，即在LPZOA，LPZOB與LPZ1區的交界處安裝。
2、根據國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產品為例，選用PU40型。
在供電線路中,電涌保護器的具體安裝以較常用的TN－S系統，TN－C－S系統，TT系統為例，示意如下：
1）TN-S系統過電壓保護方式
2）TN-C-S系統過電壓保護方式
3）TT系統過電壓保護方式
綜上所述可見，在防雷保護設計中，總的防雷原則是采用三級保護：1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎接地裝置泄散；2、阻塞沿電源線或數據、信號線引入的過電壓；3、限制被保護設備上浪涌過電壓幅值（過電壓保護）。這三道防線，缺一不可，相互配合，各行其責。目前通常作法是以下三點：
1）建立聯合共用接地系統，形成等電位防雷體系
將建筑物的基礎鋼筋（包括樁基、承臺、底板、地梁等），梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好的法拉第籠式接地，將建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保護地，直流工作地，防雷接地）與建筑物法拉第籠良好連接，從而避免各接地線之間存在電位差，以消除感應過電壓產生。
2）電源系統防雷
以建筑物為一個供電單元，應在供電線路的各部位（防雷區交接處）逐級安裝電涌保護器，以消除雷擊過電壓。
3）等電位聯結系統
國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（局部修訂條文）明確規定，各防雷區交接處，必須進行等電位聯結；尤其建筑物內的計算機房等弱電機房，遭受直擊雷的可能性比較小，所以在此處除采取電涌保護器進行感應雷防護外，還應采用等電位聯結方式來進行防雷保護，本文不再敘述。
作為電氣設計人員都非常清楚，建筑物的防雷保護設計是一項既簡單又繁瑣的內容，但對建筑物的安全使用，電氣設備的正常運行有著至關重要的作用，所以還有待于各位電氣設計人員作進一步的研究與探討；同時必須嚴格按照國家規范，善為謀劃，精心設計。本文僅此設計作了一點粗淺的探討，所以文中不足之處，望同行不吝賜教。
參考文獻
1、國家標準建筑物防雷設計規范GB50057-94（2000年版）北京中國計劃出版社2001
［關鍵詞］建筑物防雷設施裝置間距跨步電壓埋地深度接地電阻
一、前言
在建筑物防雷設計中，設計人員對一、二級防雷建筑物的防雷設計比較重視，疏漏差錯很少，但對大量的三級防雷建筑物的防雷設計卻常有忽視。由于設計質量管理規定：對于一般工程的電氣設計允許可以不要計算書，因此許多設計人員對三級防雷建筑物的防雷設計，不再進行設計計算，僅憑經驗而設計。對于防雷設施的是否設置及防雷設施的各種安全間距未進行計算、驗算，因此造成大量的三級防雷的建筑物的防雷設計、施工存在較大的的盲目性，使有些工程提高了防雷級別，增加了工程造價，而有些工程卻未按規范設計、施工，造成漏錯，帶來很大隱患和不應有的損失。
二、建筑物防雷規范的概述及比較
現今建筑物防雷標準有1993年8月1日起實施的《民用建筑電氣設計規范》?JGJ/T16－92?推薦性行業標準，1994年11月1日起實施的《建筑物防雷設計規范》?GB50057－94?強制性國家標準。GB50057－94使建筑物的防雷設計、施工逐步與國際電工委員會?IEC?防雷標準接軌，設計施工更加規范化、標準化。
GB50057－94將民用建筑分為兩類，而JCJ/T16－92將民用建筑防雷設計分為三級，分得更加具體、細致、避免造成使某些民用建筑物失去應有的安全，而有些建筑物可能出現不必要的浪費。為更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的實質，特擇其主要條款列于表1。且后面的分析、計算均引自JCJ/T16－92中的規定。
三、預計的年雷擊次數確定設置防雷設施
除少量的一、二級防雷建筑物外，數量眾多的還是三級防雷及等級以外的建筑物防雷，而對此類建筑物大多設計人員不計算年預計雷擊次數N，使許多不需設計防雷的建筑物而設計了防雷措施，設計保守，浪費了人、材、物。現計算舉例說明：
例1：在地勢平坦的住宅小區內部設計一棟住宅樓：6層高?層數不含地下室，地下室高2.2m?，三個單元，其中：長L=60m，寬W=13m，高H=20m，當地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅樓處在小區內部，則校正系數K=1。
據JCJ/T16－92中公式?D?2－1?、?D?2－2?、?D?2－3?、?D?2－4?得：與建筑物截收相同雷擊次數的等效面積?km2?：Ae=?L?W＋2?L＋W?H?200－H?＋πH?200－H??×10－6=?60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）?×10－6=0.02084?km2?
建筑物所處當地的雷擊大地的年平均密度：
Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?
建筑物年預計雷擊次數：
N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?
據JCJ/T16－92第12.3.1條，只有在N≥0.05?GB50057－94中：N≥0.06?才設置三級防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且該住宅樓在住宅樓群中不是最高的也不在樓群邊緣，故該住宅樓不需做防雷設施。
根據以上計算步驟，現以L=60m，W=13m，分別以H=7m、10m、15m、20m四種不同的高度，K值分別取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28?km2?a?進行計算N值，計算結果見表2。
從表2中的數據可知，在本區內：①當K=1時，舉例中的建筑物均N<0.05，不需設置防雷設施。②當K=1.5時，即建筑物在河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風口等處的或特別潮濕的建筑物，在高度達15m或以上者，必須設置三級防雷措施。③當K=1.7時，即金屬的磚木結構的建筑物，高度達7m及以上者，必須設置三級防雷措施。④當K=2時，即建筑物位于曠野孤立的位置，高度達7m?兩層以上者，均設置三級防雷措施。
可見，有的建筑物在20m的高度，卻不需設置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必須設置三級防雷措施。關鍵因素在于建筑所處的地理位置、環境、土質和雷電活動情況所決定。
同時在峻工的工程中，我們也看到，例1中的民用建筑物，有許多類似的工程不該設置防雷卻按三級防雷設計施工了，施工后的防雷接地裝置如圖1所示。
其中8組引下線均利用結構中的構造柱的4?12主筋，水平環路接地體埋深1m，距樓外墻1m。以上鋼材均為鍍鋅件，則共需鍍鋅鋼材0.192t，人工費2950元，定額預算工程直接費約0.75萬元。類似這種三級防雷以外的住宅樓、辦公樓及其他民用建筑，在我們地區1998年約竣工600～800棟，僅增設的防雷設施其工程直接費約為450～600萬元。以此類推，在全省、全國因提高防雷等級而提高工程造價?浪費?的數字是巨大的。因此，設計人員對民用建筑物的防雷設計必須對建筑物年預計雷擊次數進行計算，根據計算結果，結合具體條件，確定是否設置防雷設施。
四、防雷設施與人、金屬管道等的安全距離
1.雷電流反擊電壓與引下線間距的關系
當建筑物遭受雷擊時，雷擊電流通過敷設在樓頂的避雷網，經接地引下線至接地裝置流入地下，在接地裝置上升高的電位等于電流與電阻的乘積，在接地引下線上某點?離地面的高度為h?的對地電位則為
Uo=UR＋UL=IkRq＋L?1?
式中Ik―雷電流幅值?kA?
Rq―防雷裝置的接地電阻?Ω?
L―避雷引下線上某點?離地面的高度的為h?到接地裝置的電感?μH?
雷電流的波頭陡度?kA/μH?
?1?式中右邊第一項?UR即IkRq?為電位的電阻分量，第二項?UL?即?為電位的電感分量，據GB50057－94有關規定，三類?級?防雷建筑物中，可取雷電流Ik=100kA，波頭形狀為斜角形，波頭長度為10μs，則雷電流波頭陡度==10kA/μs，取引下線單位長度電感Lo=1.4μH/m，則由?1?式可得出
Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14h?kV??2?
根據?2?式，在不同的接地電阻Rq及高度h時，可求出相應的Uo值，但引下線數量不同，則Uo的數值有較大差異。下面以例1中引下線分別為4、8根?假定每根引下線均流過相同幅度的雷擊電流，且忽略雷電流在水平避雷上的電阻及電感壓降?，計算出的UR/UL值列于表3。
由表3中可知，接地電阻?Rq?即使為零，在不同高度的接地引下線由于電感產生的電位?電感分量?也是相當高的，同樣會產生反擊閃絡。
2.引下線與人體之間的安全間距
雷擊電流流過引下線及接地體上產生的雷擊電壓，其電阻分量存在于雷電波的持續時間?數十μs?內，而電感分量只存在于波頭時間5μs內，因此兩者對空氣絕緣作用有所不同，可取空氣擊穿強度：電感UL=700kV/m，電阻ER=500kV/m?；炷翂Φ膿舸姸鹊扔诳諝鈸舸姸?，磚墻的擊穿強度為空氣擊穿強度的一半。
據表3計算的數據，下面計算引下線與人體之間的安全距離。因每組引下線利用構造柱中的4?12鋼筋，可以認為引下線與人體、金屬管道、金屬物體之間為空氣間隔，且認為引下線與空氣之間間隔層為抹灰層，可忽略不計。
?1?當引下線為4組時，人站在一層，h1=3m，Rq=30Ω，則URI=750kV?UL1=10.5kV?人體與引下線之間安全距離L安全1>
?方可產生的反擊。人站在5層，h2=15m，Rq=30Ω，則：UR2=750kV?U12=52.5kV?則安全距離L安全2>
1.575m<1.83m。在上述兩個房間內，保持如此的距離是很難做到的，因此存在很危險的雷電壓反擊。
（2）當引下線為8組時，當站在一層房間內，h1=3m，Rq=30Ω，則UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?則安全間距L安全1>
0.757m。人站在5層時，h2=15m?則UL2=26.25kV?UR2=375kV?則安全間距L安全2>
可見，引下線數量增加一倍，安全間距則減小一半。因此設置了防雷設施后，應嚴格按照規范設置引下線的數量及間距。同時建議可縮短規范內規定的引下線間距，多設一定數量的引下線，可減少雷電壓反擊現象。這樣處理，對增加工程造價微乎其微。
3.引下線與室內金屬管道、金屬物體的距離
?1?當防雷接地裝置未與金屬管道的埋地部分連接時，按例一中數據：樓頂的引下線高度h=Lx=20m，Rq=30Ω時，據JCJ/T16－92第12.5.7條規定，Lx<5Rq=5×30=150m，則
Sal≥0.2Kc?Ri＋0.1Lx?
式中Kc―分流系數，因多根引下線，取0.44
Ri―防雷接地裝置的沖擊電阻，因是環路接地體，Ri=Rq=30Ω
Sal―引下線與金屬物體之間的安全距離/m
則
Sal≥0.2×0.44×?30＋0.1×20?=2.816m。
?2?當防雷接地體與金屬管道的埋地部分連接時，按式?12.3.6－3?，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66
由以上計算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在實際施工時，均很難保證以上距離，因為金屬管道靠墻0.1m左右安裝，又由于Sa2≤Sal，因此可將防雷接地裝置與金屬管道的埋地部分連接起來，同時，在樓層內應將引下線與金屬管道?物體?連接起來，防止雷電反擊。
4.引下線接地裝置與地下多種金屬管道及其它接地裝置的距離Sed
據JCJ/T16－92第12.5.7條及公式?12.3.6－4?：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在實際施工中，地下水暖管道交錯縱橫，先于防雷及電氣接地裝置施工，等施工后者時，已經很難保證Sed≥3.96m了，也難于保證不應小于2m的規定，因此可將防雷接地裝置與各種接地裝置共用，即實行一棟建筑一個接地體。將接地裝置與地下進出建筑物的各種金屬管道連接起來，實行總等電位聯結。
綜上所述，在實行一棟建筑一個總帶電位聯結、一個共用接地體的措施后，在樓頂部應將避雷帶?針?與伸出屋面的金屬管道金屬物體連接起來，在每層內的建筑物內應實行輔助等電位聯結，即引下線在經過各個樓層時，將它與該樓層內的鋼筋、金屬構架全部聯結起來，于是不論引下線的電位升到多高，同樓層建筑物內的所有金屬物?包括地面內鋼筋、金屬管道、電氣設備的安全接地?都同時升到相同電位，方可消除雷電壓反擊。
五、跨步電壓與接地裝置埋地深度
跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點的電位差，一般取人的跨距0.8m內的電位差。跨步電壓的大小與接地體埋地深度、土壤電阻率、雷電位幅值等諸多因素。當接地體為水平接地帶時，
?3?
式中ρ―土壤電阻率/?Ω.m?
L―水平接地體長度m
Ik―雷電流幅值kA
K―接地裝置埋深關系系數，見表4
Ukmax―跨步電壓最大值?kV?
按例一中的接地裝置計算，接地體長度L=146m，取Ik=150k，土質為砂粘土，ρ=300Ω.m，則按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m時相應的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按?3?式計算：
其Ukmax值分別為107.97，71.66，47.61，38.28/kV。
世界各國根據發生的人身沖擊觸電事故分析，認為相當于雷電流持續時間內人體能承受的跨步電壓為90～110kV。從計算結果可知，該工程的防雷接地體埋深0.8m時，跨步電壓已在安全范圍內。JCJ/T16－92第12.9.4規定接地體埋設深度不宜小于0.6m，第12.9.7條規定：防擊雷的人工接接地體距建筑物入口處及人行道不應小于3m，當小于3m時，接地體局部埋深不應小于1m，或水平接地體局部包以絕緣物。包以絕緣物易增大其接地電阻，因此還是以埋深大于1m時為好。這樣處理，只增加少量工程造價，卻將接地裝置處理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。
若采用基礎和圈梁內鋼筋作為環形接地體，但由于三級防雷的建筑物大多為毛石基礎，毛石基礎上的圈梁埋地一般為0.3m左右，較淺根本達不到防止危險的跨步電壓需將接地裝置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做為環形接地體?指三級防雷建筑物?。
六、區別工頻、沖擊接地電阻
工頻、沖擊接地電阻兩者的區別及關系，許多施工技術人員不能區別與明晰，使部分工程的防雷裝置接地電阻已達到設計值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造價。
工頻接地電阻是按通過接地體流入地中工頻電流求得的電阻?？梢哉J為是接地體20m以內土壤的流散電阻，距接地體20m以外的大地是電氣上的零電位點。用接地電阻測量儀測量的電阻，即為工頻接地電阻。
自表4中可知，當接地體為環繞建筑物的環路接地體與敷設于陶粘土、沼澤地、黑土、砂質粘土等電阻率ρ≤100Ω的土壤內的接地體，其工頻接地電阻與沖擊電阻相等。但當敷設于砂、砂礫、礫石、碎石、多巖山地的環境時，其工頻接地電阻是沖擊接地電阻的2～3倍。因此如在上所述地面內敷設接地體時，如用接地電阻儀測出的工頻接地電阻，只要不超過設計要求的沖擊接地電阻值的2～3倍，即可為符合設計要求，不需再采取降阻措施。如不分析接地裝置敷設地點的土質、接地環境條件，發現接地電阻儀搖測值大于設計要求值，就盲目再增加人工接地體或采用降阻劑來追求達到設計值，必須造成人力、物力浪費，提高了工程造價，而這一現象卻有普遍性。
(1)古建筑為體現福祥，大多都會在建筑的大殿正脊中部埋設有金屬寶盒。有些建筑的房頂內部還設有錫背，極大地增加遭受雷擊的概率。另一方面來說，我國的古建筑風格本身就存在著雷擊的危險，像是飛檐、翹角、梁柱、屋脊、吻獸、塔剎等構架都是突出建筑輪廓的，這就會造成安全隱患。
(2)古建筑分布在比較空曠的風景區、江河湖泊的附近等區域，極易遭受雷擊。
(3)從古建筑選址的地理環境可知，其修建的場地一般地勢都是比較高的，為了顯示其高貴壯觀，位置還比較突出，這都會加大遭受雷擊的可能性。還有些古建筑比較講究風水，其四周一般都會有高大的樹木，而且都是成片的分布，這些高大的樹木會增大遭受雷擊的可能性。
(4)為了保護古建筑，國家也相繼出臺了一系列的規定，但畢竟是有限的，再加上古建筑本身的結構構架不能夠被二次改造，所以有些建筑還是存在著很大的問題，其防雷設施的安裝及使用均未達到應有的標準。
2關于古建筑防雷類別的分類與確定
我國建筑防雷標準是按照《建筑物防雷設計規范》(GB50057－1994(2000版))來作為建筑的建設與后期維修中的防止雷擊標準來執行的。另外在GB50165－1992第3、4、5條做了以下大致的規范:對于不同的建筑的防雷要求不同，它是根據防雷的裝置與構造的不同來變換的。對于國家一類的古建筑要進行專門的研究，分析并制定出有效的防雷保護措施;關于二類古建筑的保護，要求是按照一類民用建筑的標準來進行保護;對于三類的古建筑，要嚴格的執行第二類民用建筑物來考慮，盡量做到很好的保護古建筑與建筑內的文物。另外，我國的古建筑的防雷分類也是有特定的標準的，要求是必須要根據其重要性與使用性質來確定，并且規定國家級的文物保護單位的古建筑大小至少要分為二類以上的防雷建筑物，盡量避免稀有文物的損失與破壞。
3古建筑設計的防雷措施
在具體的古建筑物防雷設施中，要根據條件的不同來分別進行不同的防雷設施的安裝。我們可以大體的將防雷措施分為內、外部防雷，就是可以按照建筑物對雷電的感應程度不同分為若干個不同的防雷區，這些防雷區有專門的功能要求，并做了不同的規定:直接接受雷擊不采取任何的防護措施非保護區，沒有任何的保護方法，這些區域會直接遭受雷擊，天空中的雷電周圍的電磁場沒有任何的衰減;直接接受雷擊但受保護的防護區，這個區域內的特點就是電磁場沒有減弱，但是這個區域內的大部分物體都很少遭受雷擊，并且所有的建筑物都是暴露在空曠的空間內。第一防雷擊的保護區，這一保護區簡稱LPZ1，它的特點就是從空中流來的電磁場得到了一定的減弱，其結果與作用就是這個區域內的所有物體都能夠有效的避免直接遭受雷擊;第二防止雷擊保護區，這一區域可以減少所導引的雷電流或電磁場而引起的后續防護區;防雷擊后續防護區，這個防護區的具體要求就是進一步減少雷電電磁脈沖，以此來達到保護水平高的標準。
3.1直擊雷的防護措施
我們大致的了解一下過去的外部防雷設施，從以前的防雷經驗上總結來看，傳統的避雷裝置一般是由接閃器、引下線和接地裝置來組成的。接閃器通常有避雷針、避雷帶和避雷網這樣的三種部件。接閃器都是安裝在建筑物的頂部，其功能與作用就是要把高空中的雷電引下來。然后接閃器的下部會和引下線的上部緊密的相連，接閃器的下部件就會和接地的裝置相連，它的作用類似有一條通路的導線，把接閃器引下來的雷電順利的流到接地裝置，這樣接地裝置會埋于地面很深的地方，就可以把大電流疏散到大地中去。另外除了以上的要求外還有一些特殊的要求:
(1)在避雷裝置的安裝時，要盡量采用長度比較短的避雷針。
古建筑的寶貴之處是由于其保存著其原始原貌，所以在安裝避雷裝置的時候，要在滿足要求的前提下盡量保存其原始面貌，這樣的話就能夠盡最大可能的滿足建筑物的旅游價值和觀賞價值。另外我們要合理科學的鋪設避雷設施，一般的情況下，我們會在建筑物屋面的正脊、斜脊等地方安裝。同時要盡量避免直、銳角彎曲，采用圓弧狀的彎曲，并且其引下線的彎曲弦長應該大于對應弧長的1/10。
(2)避雷裝置中的引下線應該環繞古建筑的四周、墻面鋪設，兩條引下線的平均距離為18m。
為了保證古建筑正面的足夠美觀，原則上是不能鋪設引下線的，但是為了安全，所以在鋪設引下線的過程中，要盡量隱蔽鋪設安裝。另外，在一些面闊較大的錢物避雷帶要盡量的選用直徑較大的材料來進行鋪設，在兩端的引線也要加大材料的直徑。同時要增加引線的數目，這樣能夠做到有效的分流。在鋪設的時候要嚴格按照操作規范來進行。
(3)在古建筑的的不同地域要根據游客的分布和集中程度來采取不同的均壓措施。
如:在寬度較為狹窄的古建筑周圍可以采用水平圈式的接地裝置，這樣的話，要特別注意保持接地裝置與地下管線的安全距離，避免引下來的雷電擊穿地下管線。
3.2關于側面雷擊的應對措施
在古建筑的防雷措施方面，我們可以根據古建筑物的地理位置來確定防側擊雷的方法。如在山區地帶亦或是在空曠的古建筑物周圍，要確定需要進行防雷的均壓帶，并且使均壓帶和建筑物四周的金屬物體進行接地。最基礎的安全要求就是窗上的玻璃沒有空洞，因為在山野地帶雷電可能會以雷球的狀態鉆進室內。還要特別注意一下樹木與建筑物的安全距離。
3.3做好建筑物內部的防雷措施
古建筑的內部防雷就是指的減少建筑物內的雷電流和所產生的電磁感應以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次危害。在加強建筑物的外部防護措施的同時，也不能夠放松對于內部防雷的建設安裝，它大致可以分為地位連接、加裝避雷器和合理布線等一系列措施。在我國重點保護文物的古建筑內，一般都設有消防、報警和監控設備等，然而這些弱電系統的雷電感應的危害很大，因此加強內部防雷顯得尤為重要。
4在古建筑防雷工程中需要注意的問題
我們發現，很多古建筑的建筑地理位置都不是很好，大都處于高山、險峻的地帶，這樣地理不佳的問題就會在一定程度上增加防雷工程施工的難度。另外，考慮到為了使古建筑保持良好的藝術價值和觀賞價值，防雷工程施工時就要小心，隱蔽。除此之外還有一些技術指標不能夠達標:
(1)我國對于古代建筑的統一避雷施工標準，會使得文物保護人員難以保持一個合理的尺度，可能會存在著想要很好的保護古建筑，加大防雷措施，但會減弱古建筑的魅力。否則就會使得古建筑風韻猶存，但處于極易破壞的狀態下。
(2)我國的古建筑大都是以木材為主，但是現代的避雷裝置都是一些沉重的金屬，這樣就很容對古建筑造成傷害。
(3)在古建筑地面四周的引下線的間距很難達到技術規范的要求，加上古建筑的墻體形狀不一，也極大地增加了施工的難度。
5結論
1.1內部防雷系統內部防雷主要分為防雷電波侵入，防反擊以及防雷電感應。優秀的內部防雷系統能更好的減少建筑物內部的雷電流和其產生的電磁效應所造成的危害，并且及時防止造成不必要的損失。內部防雷主要采取等電位連接、屏蔽等手段。在智能樓宇內也需要電磁兼容的措施，為了使智能樓宇內的設備不會出現功能障礙以及設備損壞的問題，應當建立構成布線系統來防止在設備內部自身傳導干擾和外來干擾。其主要原因都是由于超高電壓，大功率輻射電磁場，自然雷擊放電。這些現象都將會影響測試結果嚴重可能會導致設備損壞。因此對智能樓宇建筑內部的設備的保護措施是我們需要注意的。
1.2外部防雷系統智能建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側擊雷，我們通過共用接地系統和泄流通路來保護建筑物自身不遭受雷擊。①智能建筑需要建立綜合的共用接地系統。因為在智能樓宇內存在著許多交流、直流設備，其中線路縱橫交錯，因此應該將智能樓宇建筑里的直流工作地、安全保護地、交流工作地與建筑施工過程中為防雷所用作的鋼筋緊密連接，形成一個完整的共用接地體。這樣就大大減少了在接地線之間存在著電位差的可能性，也消除了感應過電位的反擊現象，從而保證了高科技設備的正常工作。②足夠的泄流通路和均壓措施通過在建筑物鋼筋混凝土的鋼筋來制作防雷引下線，并且從屋頂的部位就開始增多分路，用來分散各個導體上的雷電流的數量。而由于智能樓宇大多數為高層，還應該采取防側擊雷措施，在智能樓宇中間的部位將建筑的外圈梁鋼筋焊接連通形成均壓環，同時與防雷引下線相連。通過充分利用建筑物自身的柱鋼筋、樁基鋼筋、屋頂樓面鋼筋、各圈梁鋼筋等，將它們細致的焊接，形成良好的雷電流泄流通路以阻止側擊雷造成危害。
2.智能防雷新技術
一種新的技術的要求，必然催生出相應的處理技術，隨著我國智能建筑物各項電氣設備的日益復雜化，以及智能建筑物中電氣設備的種類的繁雜化，大量的科研技術人員投入到了智能防雷技術的研發中去，目前已經研發出一種應用效果比較合理的新型防雷技術。該技術徹底克服了傳統避雷技術中被動接閃、二次雷擊效應嚴重的缺點，因此，受到廣大建筑施工單位和群眾的喜愛，發展前景非常好。它的基本原理是，發生閃電前的地面和云層之間有一個電勢差可以作為避雷針的能源，在雷擊即將發生的時候提前產生一個向上先導，形成一個雷電優先通路，克服了傳統避雷針被動的迎接閃電的不足，從而大幅度的提高了防雷保護的范圍。在智能建筑中的電子設備大部分采用了超大規模的集成電路，因此其本身很容易在高電壓、高電流的情況下被燒毀。因此以前的避雷針防雷、電源防雷等方法已經不能適應當前社會建筑領域智能樓宇防雷的需求。當雷擊發生的時候將會產生較大的電場，進而導致這個區域內的電位快速升高，大大高于其它區域，而作為電的良導體，很容易在電位不相等時對雷電產生影響形成感應，從而遭遇雷害。
3.結束語
