高层建筑防雷设计与施工技术探讨

发表时间:2021/3/3   来源:《中国建设信息化》2020年21期   作者:严正
[导读] 高层建筑是指高度为十层或以上的住宅建筑,高度超过24m的公共建筑除外。
        严正
        海南天鉴通工程技术有限公司  海南省海口市  571000
        摘要:高层建筑是指高度为十层或以上的住宅建筑,高度超过24m的公共建筑除外。近年来,中国的高层建筑物数量持续增加,并且建筑物中使用的信息设备的数量也持续增加。由于它们的高集成度,这些设备可以抵抗脉冲电压和电磁脉冲。干扰能力相对较差。一旦遇到雷击,建筑物中的设备和建筑物中人员的人身安全将受到严重威胁,这还将造成更严重的经济损失。据有关资料统计,高层建筑的雷击几率高于普通建筑物。因此,有必要有效地进行高层建筑的防雷设计。在此基础上,本文将对高层建筑防雷设计的相关问题进行相关分析研究。
        关键词:高层建筑;防雷设计;探讨
        一、雷击针对高层建筑函数的危害和高层建筑防雷的必要性
        雷电是当前自然界中更为严重的自然灾害。 它主要在特殊的大气条件下形成。 在这种天气条件下,地面和云层会产生强烈的放电并在正负电荷之间发生碰撞。 一般而言,雷电损坏的形式大致分为三类:直接雷电,即雷电直接撞击建筑物和设备的机械和热效应。 通常,建筑物容易受到直接雷击的位置通常集中在屋檐中。 ,高层建筑物的屋脊,屋檐角,屋檐角,护墙和雷击; 感应雷击,主要是雷电流引起的电磁效应和静电效应; 雷电侵入,雷电流被引入建筑物的电线和管道中,其会对设备安全产生威胁。不管是什么样的表现方式都会出现非常严重的雷电流,从而出现非常强大的破坏力。直接或间接的针对建筑物和电气设备等产生不同程度的损坏。所以,高层建筑中进行防雷设计是十分有必要的,一定要使用科学并且合理的防雷措施能够有效的避免雷击对经济和人身安全产生的影响。
        二、高层建筑防雷的分类
        为了有效的降低并且预防雷击针对建筑物中的财产以及建筑物中的人员造成伤害,在进行高层建筑防雷设计的过程中,需要按照建筑物实际的情况作为参考,针对其实际的情况采取切实可行的防雷措施并且按照建筑物的具体情况使用有效的保护措施。使用建筑物当前的性质和建筑物的重要性与雷电事故出现的可能性以及受到雷电后的后果作为应对的参考,并按照防雷提出的要求对其给予可行有效的分类。针对一些雷区频发的地区以及雷电比较活跃的地区,需要强化对高层建筑的防雷保护。除此之外,一般的情况下,需要将建筑物中雷击的估计数量为参考来完成分类,按照类建筑物的不同使用与其相对的防雷措施。
        在防雷保护设计过程中,通常需要使用三级保护措施:
        (1)把当前大部分雷电流直接引入至地下基础接地装置泄散;
        (2)阻塞沿电源线以及数据、信号线引入的过电压;
        (3)制约被保护设备浪经过电压幅值。
        三、高层建筑的防雷设计
        高层建筑物的防雷设计工作需要整体的对于内部和外部防雷设计给予考量,只有做到才能可以保障建筑物自身的可靠性以及安全性。
        1、外部防雷设计
        ①接闪器的设计
        接闪器其中还包含了避雷带(网)和避雷针以及消雷器等几种不同的类型,并且其中很多都是被安装在建筑物的顶端。接闪器其起到的作用主要是为了完成对雷电的截获,同时选择一个比较理想的接地装置把出现的雷电流快速并且安全的传导至大地,从而让被保护对象能够得到保护。接闪器设计当前经常会使用懂啊的方法主要有网格法和滚球法。但是不管是使用哪种方式都需要按照建筑物自身的造型和避雷效果去对其进行确认。当前,高层建筑经常以融合避雷针,表面安装的防雷带和隐蔽的防雷带网络的形式使用。

对于超过30m的建筑物部分,必须在每两层的外围使用扁钢作为水平的防雷带。 屋顶可以用梁和钢筋焊接在板上,以形成尺寸不超过10 * 10的隐藏式避雷网。 此外,高层建筑屋顶上的各种金属结构必须用最近的防雷带和防雷网焊接。 多个空气终端设备需要有效地彼此连接。 在塔顶使用避雷针时,为了减小避雷针的高度并增强防雷效果,通常需要使用半导体小而长的针状避雷针和避雷针。
        ②接地装置的设计。
        接地装置通常其中涉及到了接地体和接地线,可以说着是防雷是否能够成功的核心。其主要起到的作用是能够让雷电流能够快速的传导至大地,并让其可以被均匀的散步出去。不同建筑物其接地装置之间也存在着不同,目前常用的接地体主要包括接地线,接地网和接地棒。 考虑到许多高层建筑的地基已经过防水处理,这种情况也使接地电阻不断增加,并且接地体使用较多,需要尽可能的在建筑物附近做圈式接地,圈式接地能够有效的避开防水处置层,不但可以有效降低接地装置产生的冲击阻抗,还可以让建筑物中的地电位分布获得有效的改善。高层建筑的主要用途是其中的钢筋作为避雷接地网。可以节省成本,而又不会遇到麻烦,同时,它可以达到非常理想的防雷效果。 埋在土壤中的接地体顶表面的深度必须与相关的设计规定相一致,并且埋在土壤中的人工接地体的深度最好应超过0.5m。 选择人造钢垂直接地体时,接地体本身的长度应保持在2.5m左右,人造水平接地体之间的距离必须控制在5m以内。 如果受当地限制,则可以适当减少。 对于将地板彼此连接的进出线,必须使用铠装和穿钢管等措施。 这样,两端可以正确接地,以防止引入高电位的自芯线。。
        ③引下线的设计
        引下线通常安装在建筑物中或铺设在墙壁上。 引下线可以使用扁钢和圆钢,以及建筑物钢筋混凝土中的钢筋。 引下线连接空气终端装置和接地装置,并且可以起到连接上方和下方的作用。 在雷电流被空气终端设备拦截后,需要将其引入接地设备。 在设计引下线时,必须使其自身尽可能短。 高层建筑立柱和梁板的主筋可以直接用作引下线和均衡环。针对当前的框架结构来说,其自身主要是需要把柱内钢筋和梁彼此进行连接,通过这样的方式构成法拉第笼,在防止侧击和平衡室内电位上充分的发挥出自身的作用。
        2、内部防雷设计
        ①均衡电位
        均衡电位也被叫做是等电位连接,主要是对建筑物中多个位置的电位相等给予保持。在等电位进行链接时,引下线通常安装在建筑物中或铺设在墙壁上。 引下线可以使用扁钢和圆钢以及建筑物钢筋混凝土中的钢筋。 引下线连接空气终端设备和接地设备,并可以起到连接上部和下部的作用。 接地端子拦截雷电流后,需要将其引入接地设备。 设计引下线时,必须尽可能短。 高层建筑的柱和梁的主要钢筋可以直接用作引下线和平衡环。
        ②屏蔽
        屏蔽其最为根本的目标是预防建筑物里电子系统受到雷电电磁脉冲的破坏。 为了有效的减少或有效的预防雷电电磁脉冲对于高层建筑中的设备造成的干扰,需要把屏蔽装置安装在受保护的房间以及建筑物的外部,同时挑选适宜的屏蔽以及铺设路径。运用建筑物中里的大型金属组件进行等电位连接同时进行好防雷设备的有效连接。 如果钢筋本身的密度不足,则需要根据设备的不同及时增加网孔密度,从而实现非常理想的屏蔽效果。
        结术语
        伴随着近些年现代建筑朝着高、深的方向发展,其对于防雷提出的要求也在不断提升,所以在建筑进行设计过程中需要充分对于建筑的多项功能和建筑结构自身的特征给予考量,通过这样的方式确认防雷方案,时期能够最终保障防雷要求。
参考文献
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