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浅谈高层建筑的防雷设计

作者: 发布时间:2020-02-03 21:49:47 阅读: 41 次

摘要:改革开放以来,我国的经济发展取得了举世瞩目的成就,高层建筑开始如雨后春笋般出现,在给我们带来许多便利的同时,一些安全隐患问题却不容忽视。高层建筑比一般建筑遭受雷击的几率要大很多,因此,如何做好高层建筑的防雷设计是个至关重要的问题。本文结合实际的工程实践,从多种角度来分析做好高层建筑防雷的有效措施,希望可以促进我国高层建筑防雷技术的发展。

关键词:高层建筑;防雷;设计

1 对雷击类型的简述

  雷电的形成原因相对复杂,主要以负极性下行先导放雷为主。总的来说雷击对建筑的破坏方式主要有三种,首先是直击、侧击雷,这种雷击是带电云层在高层建筑、防雷设备、大地等之间发展的快速放电现象,在瞬间接触(持续时间只有几微妙到几百微妙)过程中产生外力、电效应、热效应等作用,引起被击动对象的变形、损坏、发热、起火等,建筑物受这种形式的雷击位置主要有屋檐、女儿墙、屋脊等。其次是感应雷,即雷击形成的电流产生电磁效应以及静电。最后是雷电侵入波,也就是雷电流沿着建筑物内的线路和管道传播,对设备的绝缘进行破坏,造成严重的触电事故,在低压系统中这类事故的发生比例较大。例如,在雷雨天时室内的电气设备突然损坏以及人在使用电器产品时突然遭受电击都属于雷电侵入造成的事故。

2 高层建筑的外部防雷设计分析

1)接闪器。位于高层建筑的顶部,其作用是引导雷电,主要的形式为避雷针、避雷网、金属屋面等。避雷网主要沿建筑易受雷击的部位进行敷设,并且按照建筑物的等级进行合理的安排。其主要的技术要求是材料上采用热镀锌的圆钢、扁钢等,长度符合要求,位置合理紧固。目前也有在屋面上利用金属栏杆来形成避雷网的措施,这种方式所应用的钢管要求壁厚不应小于2.5毫米,而且必须与引下线可靠的接通。需要注意的是对于屋面结构相对复杂的高层建筑,如斜屋面、多处设计有露天阳台等,避雷带要形成可靠的闭合环路,突出的金属器件要可靠接地以及非金属物是否增设了避雷针保护等。

2)引下线。其主要作用是将避雷网与接地装置可靠的连接,从而将雷电流引导入地下。引下线的数量和安装的位置影响着对雷电流的分流效果。如果引下线的数量多,并且安装间隔小的话,那么雷电流的分布就会均匀,雷击的危险就相应的下降。因此,引下线要合理布局,对其条数、间隔距离、位置安排等都要进行认真考虑。

3)接地装置。接地装置由接地体和接地线两部分构成,其作用是将建筑中受到的雷击电流顺利的分散到大地深处。建筑物的防雷接地常见的方式是采用周圈式接地,这样可以降低跨步电压。其主要的技术要点是接地网要形成可靠的环形接地体,接地电阻值、装置的选择和布置要符合《接地装置安装》、《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》等规范要求。当利用利用建筑物基础钢筋网作自然接地体时,应评价安全距离、钢筋利用情况等。

3 高层建造的内部防雷设计分析

1)等电位联结。等电位联结是为了防止建筑物内部不存在危险的接触电压,使防雷空间内的地面、金属管道、线路等没有电位差。因此,高层建筑物的各层适当位置要预埋与楼房结构内防雷导体相连接的等电位连接板,从而与接地主干线相连。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。

2)合理的采取屏蔽措施。屏蔽的目的主要是对微电子设备进行保护,确保房间内的设备处于无干扰的环境中。电气线路的主干线要布置在高层建筑物的中心位置,因为其雷电产生的电磁场强度是最弱的,可以有效的减小干扰的范围。电气线路在布线时更好采用金属管布线,不仅可以防止雷电的反击能力,而且对各种电磁脉冲也有较好的屏蔽能力。提高屏蔽的有效性需要采用多种手段,例如在房间加装屏蔽网、处理好微电子设备的电源线和信号线的接口等。

3)选择可靠的电涌保护器(SPD)。由于电力、电信线路不能直接接到地线上,电涌保护器很好的实现了电气设备的等电位连接。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:总电源进线处、由建筑物外面引进来的电话、宽带、有线电视配线设备处、紧固在高层建筑物外面上的用电设备,例如节日时闪烁的彩灯、航空障碍灯、用电的广告灯牌等对应的室内配电箱处,以及计算机机房、保安监控中心、消防控制中心等弱电系统的配电箱内。

总结

高层建筑作为雷电风险的高发区域,一旦遭受雷击,后果将不堪设想,我们必须高度重视其防雷设计。从外部、内部防雷等多个方面进行考虑,注重等电位连接、接地系统设计、安装可靠的电涌保护器等。根据建筑的实际情况及需要防护的对象来灵活应用多种措施,综合考虑防雷设施中的接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等主要的技术环节。此外还应积极采用可靠的新技术来消除雷击的危害。

参考文献

[1] 李大生.住宅建筑电气防雷措施分析[J]. 价值工程. 2010(18)

[2] 宋效峰,陆春萍.防雷保护技术在高层建筑中的应用[J]. 福建建材. 2008(01)

[3] 张瑞娟.现代建筑电气设计中防雷的新重点分析[J]. 商品与质量. 2011(S4)

[4] 梁基允.有关建筑电气接地防雷技术的相关问题分析[J]. 广东科技. 2009(02)

[5] 陈泽军.多层建筑电气设计中的防雷技术[J]. 民营科技. 2010(08)