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摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,现代社会的建筑越来越高,其安全性能备受关注。本文针对建筑防雷接地系统设计及要点做出了进一步探究,对建筑防雷接地设计的基本原则、防雷接地系统、建筑工程防雷接地设计要点给出了指导与建议。
关键词:建筑防雷接地;设计要求;具体分析
引言
随着科技的进步和城市化进程的不断推进,建筑电气设计要求越来越高,防雷接地设计也越来越重要。一旦建筑物遭到雷击,那么就会对建筑物本身和居民的生命财产安全造成严重的威胁。因此,为了保证建筑物、居民和设备等的安全,在高层建筑防雷设计中,必须综合考虑外部防雷和内部防雷,并做好建筑电气设计中的防雷接地设计,从而提高居民周围环境及建筑物的安全性。只有这样,才能有效降低雷击事故的发生。
1防雷接地系统
防雷接地系统是智能建筑接地系统的重点。智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统, 弱电设备及布线系统的绝缘水平一般很低, 但抗干扰要求很高, 如计算机内的集成电路芯片绝缘水平仅有几十伏, 即使是来自雷电的反击或感应电压, 也可使集成电路芯片烧毁 、弱电设备损坏或对弱电设备形成严重干扰 。因此智能化楼宇的防雷接地设计是一项重要工程, 智能化楼宇的所有功能接地, 必须以防雷接地系统为基础, 并建立严密, 完整的防雷结构。防雷接闪器是专门用来接受直接雷击电流的金属物。建筑物的房顶尤其是房顶上较突出的部位,如房角、房脊、女儿墙与房檐等, 最易遭受雷击, 设置在房顶上的设备与器具, 更是雷击的主要对象。智能建筑多属于一级负荷, 应按一级防雷建筑物的保护措施设计, 为了有效防止雷击, 应采用针网或针带组合接闪器, 在房顶最高点和其它次高点多处设置避雷针。避雷网用 25mm ×4mm 镀锌扁钢或 φ12mm 镀锌圆钢, 组成不大于 10cm ×10cm 的网格覆盖于房顶, 并延伸到女儿墙上, 使房顶、墙均在避雷带保护范围之内。该网格与大楼柱内钢筋作电气连接, 利用柱内 2 根以上钢筋作引下线, 柱内钢筋与建筑物基础钢筋这个自然接地体连接, 另外, 圈梁钢筋 、楼层钢筋 、外墙面所有金属构件也应与引下线连接, 组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备, 而且还能防止外来的电磁干扰。
2楼宇建筑防雷接地系统设计技术及对策
2.1防雷接地系统的设计
通常在建筑中使用接闪网作为建筑的接闪器,在建筑的屋顶上沿着女儿墙、建筑的屋脊以及建筑的屋角最容易受到雷电攻击的部位进行接闪带的设置,其经常会应用φ10mm的热镀锌圆钢。安装的接闪带要与引下线进行牢固的可靠联结,屋面应用的全部金属物体、相关设备以及围栏等一定要与接闪带进行紧密的连接。在建筑当中核心筒的地方对防雷装置进行架设,在详细进行设计的过程中,要对建筑物上的彩灯以及挂饰进行重视,相关的照明灯以及一些具体的电气装置都应该在接闪器有效保护的范围之中。
2.2、 防直击雷的设计要点
为了保证建筑能够有效避免直击雷的危害, 在电气防雷接地设计中,需要满足:( 1 )避雷带需设置于女儿墙、屋脊、屋角、屋檐等建筑物易受雷击的部位,并按建筑物的防雷类别,在屋面设置相应规格的避雷网格。( 2 )经计算后,对于超出屋面接闪器保护范围的非金属物体须加设接闪器,并与屋面防雷装置相连接。( 3 )露于屋面的金属物体可以不装设接闪器,但必须与屋面防雷装置相连接。( 4)防直击雷的引下线要优先利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋或钢结构柱体,并利用建筑基础钢筋作接地体时,可以不设断接卡。
利用建筑物钢筋作引下线时,须在室内外适当位置设置若干连接板(距地上高度不小于 0.3m ),用于测量接地电阻、接人工接地体、等电位连接。 利用建筑物钢筋作引下线时, 在室外地坪下 0.8~1m 处, 需焊接一根直径 12mm 或40mm×4mm 的热镀锌钢导体, 此钢导体伸出外墙皮的长度要大于 1m ,为今后需要处理防雷接地不满足要求时预留下可操作实施的条件。( 5 )需要设置专用引下线时,须设不少于 2 根,要采用热镀锌圆钢或热镀锌扁钢(优先采用热镀锌圆钢)。 专用引下线沿建筑外墙外表面明敷设,并要以最短的路线接地,建筑外观要求较高不允许明敷时也可暗敷,但其截面积要加大一级(圆钢直径不小于 10mm 、扁钢截面积不小于 80mm 2 )。每根专用引下线距地面上 0.3~1.8m 处需设置断接卡,在容易受到机械损伤的地方,地面上 1.7m 至地面下 0.3m 的这段引下线,要采用热镀锌钢管或热镀锌角钢加以保护。( 6 )优先利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置,若不满足条件时,可采用角钢、钢管、圆钢及扁钢等金属体作为人工接地装置。 当采用人工接地体时,垂直埋设的人工接地极可采用热镀锌角钢、钢管、圆钢等,水平埋设的接地极连接线可采用热镀锌扁钢、圆钢等,焊接处要涂防腐漆。 人工接地极的最小尺寸需满足规范规定。( 7 )对于高土壤电阻率的场地,需采用以下方法降低接地网的接地电阻: ① 采用多支线外引接地网; ② 将接地体埋设于较深的低电阻率土壤中; ③ 采用符合环保要求的降阻剂; ④ 换土壤。
2.3防侧击雷
防雷根据建筑物的雷击次数分为三类,第一类防雷,第二类防雷,第三类防雷。第一类防雷建筑物从 30m 起每 6m 设一道均压环;第二类防雷建筑物从 45m 起每三层将结构圈梁主筋或腰筋搭接全长焊通形成环形的闭合回路;第三类防雷建筑物从 60m 起每三层将结构圈梁主筋或腰筋搭接全长焊通形成环形的闭合回路,并应同防雷装置引下线连接。电气施工员应在土建施工队绑扎圈梁时,根据图纸设计的点位安装金属预埋件,协调并指导其建筑物外墙的门、窗、铁栏杆等金属物的安装,将相应楼层圈梁内预留的 2 根外侧主筋与门、窗等较大金属物可靠联结,并将圈梁两主筋全长焊通,并于引下线搭接焊牢,使整个楼面的外侧主钢筋圈梁绕成一圈,形成良好的电气通路。在墙内暗敷镀锌扁钢,与外墙上的栏杆、门窗等等金属件连接焊通。质量检验合格后方可让土建施工员进行下道工序的施工。为了对侧击雷的防止更加有效,可从建筑的第一层开始一直到第三层,在建筑物的周围对均压环进行安装,其应用圈梁当中的主钢筋进行可靠联结,之后构成电气通路,最后与引下线进行可靠联结。在建筑物当中存在的金属架构以及相关的物体都要与均压环进行紧密的连接,建筑18层以上在外墙部分的金属栏杆、门、窗以及热水器等体积有些大的金属物体均可以应用Φ10mm圆钢,将其均压环实施密切的联结。在高度为45m和60m以上。在建筑的表面,如果存在尖物、或者有突出比较明显的物体一定要在屋顶安装好具体的保护处理措施。
结语
由于城市化的快速推进,城市人口快速增加,为解决城市人口的住房需求,高层建筑已成为商用建筑、住宅建筑的首选,同时也对高层建筑的整体设计尤其是防雷击设计提出新的要求。防雷击设计要既考虑到所在城市地理、天气等自然因素,也要考虑到建筑实际等客观因素,进而设计出一套科学的防雷击系统,有效避免建筑物遭受雷击损害。
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