高层智能建筑物防雷施工技术要点分析

高层智能建筑物防雷施工技术要点分析

梁家

身份证号码： 440923197*** 153735海南 海口 570000

摘要：近年来，随着人类社会生产、生活边际的一再扩张，建筑物及生产设施受到雷击的机率也在提升，尤其“高层建筑”更是如此。“高层智能建筑”对于电力稳定性、安全性要求极高，必须最大程度上消除雷电造成的干扰，避免雷击出现的各种事故，相对于传统高层建筑防雷作业而言，提出了更高的要求和更复杂的管理标准。

关键词：高层智能建筑物；防雷施工；技术要点

引言

雷点灾害是我国特别严重的灾害性天气之一，其具有特别强大的破坏性，对航空事业、电力工业、计算机网络及建筑物安全性等构成严重威胁，甚至会直接导致人员伤亡。泰兴市位于江苏省中部、长江下游北岸，属长江三角洲冲积平原，为亚热带湿润季风气候，兼受西风带和副热带以及热带天气系统的影响，四季分明，雨量充沛，光热充足。受其地理位置以及气候特征的影响，泰兴市雷暴活动频繁，年平均雷暴日数31天，每年由于雷电灾害引发的安全事故时有发生。

1高层智能建筑物的特点

1.1高度化

以《建筑物防雷设计规范》为依据，当建筑物的长度一致时，高为100m的建筑物遭受雷击的概率要明显高于高为50m的建筑物。因此，随着建筑物高度的不断增加，其遭受雷击的概率也大幅增加。

1.2智能化

雷电袭击产生的电磁脉冲将会进入到建筑物内部，对建筑物内部的电子设备造成一定程度的损坏，严重时还会引发重大安全事故。

1.3结构转变

目前，建筑物已经由以往较为传统的砖混结构转变为钢结构与钢筋混凝土结构，这些由钢结构及钢筋混凝土建造的高层建筑物，使雷电先导电场的分布状况得到明显改变，进而导致雷击概率明显增加。

2高层智能建筑物的防雷设计要点

2.1确定建筑物防雷等级

在对建筑物的防雷类别进行划分的过程中，除了对建筑物的功能定性进行考虑外，还要结合建筑物年预计雷击次数。根据防雷规定可以将民用建筑物划分为2、3类防雷建筑物。

2.2确定保护范围

避雷针和避雷线的空间保护范围受到布局形式和高度的影响较大。被保护的结构尺寸直接决定了避雷线的布局形式。

2.3合理的构造措施

防直击雷，接闪器的选择可以是单独的避雷针或者避雷网或两者的组合体，也可以选择建筑物金属物的表面作为接闪器使用，应始终按照规范要求进行。建筑物内的引下线可以选择钢筋混凝土、剪力墙内的主钢筋、消防梯、金属烟囱或者钢柱等。在设计高层建筑物的接地装置时，如果存在钢筋混凝土地梁，可以将地梁内钢筋连接成环形接地装置；若不存在，可以在建筑物四周没有钢筋闭合条形混凝土基础内，直接在槽坑外沿敷设镀锌扁钢，进而组成环形接地。防侧击雷，如果建筑物是钢筋混凝土结构，应将钢筋和钢构架进行可靠连接；建筑物的引下线可以选择钢筋混凝土柱内的钢筋或者是钢柱；在建筑物30m以上的位置处，将防雷装置分别与门窗、栏杆等金属设备之间进行连接；如果高层建筑物内存在组合柱和圈梁，可以直接选择圈梁内的钢筋作为均压环，若高层智能建筑物内有圈梁和组合柱，可以每间隔3层在外墙敷设1圈镀锌扁钢用作均压环。防雷电感应和雷电波侵入，应始终遵循就近的原则，应将高层智能建筑物内的设备外壳、构架、管道等金属物根与防雷接地装置或电气设备的保护接地装置相连。对于电缆金属外皮和平行敷设的金属管道，若净距离≤1m，可以选取金属跨接，而跨接点之间的间距应在30m以内；若交叉净距离＜1m，应在交叉处跨接。

2高层智能建筑物的综合防雷技术

2.1外部防雷

针对高层智能建筑物的防雷接地技术，首先需要加强建筑物的外部防雷工作。一旦发生雷电灾害，通常最先受到雷电袭击的就是高层智能建筑物本身或建筑物外部设施设备。为了使高层智能建筑物更好的处于防雷保护体系中，必须要完善外部防雷技术。外部防雷技术主要为以下几个方面:一是接闪器的应用。接闪器是由用于截收雷电流的接闪带、接闪杆、接闪网、金属构件以及金属屋面等金属导体共同组成的。对于高层智能建筑物来说，在大部分的情况下，接闪器主要有避雷针、避雷带以及避雷网等三个形式。从当前的防雷工作来看，因为接闪器的使用，许多高层智能建筑都免遭雷电的重创。与此同时，防雷技术也在不断地发展和进步，比如，均压环和防侧击雷的措施在高层智能建筑物上的运用，大大降低了雷电灾害发生的几率。二是引下线的应用。引下线的作用主要是将避雷带与接地装置进行有效连接，确保使建筑物接闪器截收的雷电流通过引下线导体快速传递到接地装置。高层智能建筑物一般不会设置专用引下线，往往利用建筑物主体结构内的钢筋作为自然引下线。另外，因为当前的许多高层智能建筑均具有极其重要的功能作用，有时还会借助于建筑物的一些附属金属构件当作防雷引下线。三是接地装置的应用，接地体和接地线共同组成了接地装置，其主要作用是将雷电流及时泄放进入大地。高层智能建筑物可以将深入地下的基础结构以及地梁内的钢筋作为接地装置，以此来达到防雷接地效果。

2.2内部防雷

（1）屏蔽装置。安装屏蔽装置的主要目的在于有效防止雷电电磁脉冲辐射影响到室内的电子设备。为充分发挥屏蔽技术效果，必须使用金属壳或金属网对需要保护的物体进行保护，对电子设备上的过电压能量或电磁干扰进行阻止。屏蔽主要包括建筑物、各种设备、线缆及管道等。人们以防雷设备要求为依据将建筑物做成部分屏蔽、外部屏蔽或管线屏蔽等，使雷电上的电磁脉冲得到逐渐削弱。其中金属构架、建筑物钢筋、电缆金属外套、设备金属外壳等都是电子设备最为常用的屏蔽体，屏蔽体与地网之间进行可靠的连接，进而构建初级屏蔽网，对电子设备的安全性进行保护。（2）等电位连接。在建筑物上安装避雷器，会导致电磁场发生较大程度的变化，进而会在相邻电压线上感受到过电压。因此，建筑物在对雷电进行预防时极有可能将雷电引入到电子设备，进而对电子设备构成一定程度的损坏。因此，为保护电子设备，往往需要建立等电位连接，使建筑物与其附近的电位保持一致，减少各金属部件之间的电位差。另外，各种信息设备必须与屏蔽设备之间保持一定的安全距离，以确保内部防雷的效果得到充分发挥。（3）合理布线。合理布线能够使防雷技术的效果得到充分发挥。对建筑物内部非防雷系统的各个系统及管线等进行综合考虑，并将电话、动力、照明、通信、监控等线路合理敷设在线槽或金属管内部，对雷击电磁波进行较好的屏蔽，如果有必要还应当在线路上安装避雷装置，以确保防雷的效果得到充分发挥。

结语

预计今后高层智能建筑会越来越高，智能化会越来越多，钢筋混凝土结构应用会更广泛，雷击概率将大幅增加，这些对我们的防雷体系都提出了更高更新的要求。雷电防护是一个系统工程，防雷的重点已从防直击雷为主，转变为防雷电波引入和感应雷，因此在雷电防护设计时，既要依靠合理的外部防雷措施防直击雷，也要采取完善的内部防雷措施防止感应雷。

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