1、1探析高层建筑防雷的措施及要点摘 要：随着社会的发展，科学技术的不断进步以及城市用地的紧张，城市建筑越发向高层发展。现代城市中超高层建筑亦是屡见不鲜。一栋超过 100 米的建筑物，一般情况其年预计雷击次数超过 0.25 次，高层建筑防雷工作日显重要。 关键词：高层建筑物防雷技术防雷设计体系 中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号： 随着经济的发展和城市人口的增长，建筑的高层化和智能化已成为城市发展的一种趋势。由建筑物年预计雷击次数公式可知，高层建筑比一般建筑遭雷击的概率要大得多，而一旦遭受雷灾,损失将非常严重,后果会不堪设想，可见，高层建筑防雷系统的可靠性极为重要。 1 高层建筑
2、物防雷设计体系 现代建筑物防雷是一个综合性的系统工程，雷电对建筑物的破坏形式有直击雷、感应雷，雷电波侵入等。综合防雷主要由直击雷防护、侧击雷防护、等电位连接、屏蔽、综合布线、浪涌保护、有效接地等防护措施组成，高层建筑物防雷设计须在安全可靠、技术先进、经济合理的前提下，做到高效防护、层层防护，有效降低建筑物及电气设备遭受雷击的破坏。 2 超高层建筑防雷设计概述 我国民用建筑设计通则 （GB503522005）规定：当建筑高度高2于 100m 时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。信息技术的快速发展让超高层建筑物内的计算机等电子设备增多，而这些设备灵敏度高、耐压低，受雷电电磁脉冲影响大，雷击将对其
3、产生不对程度的影响。超高层建筑的防雷设计也越来越得到人们的重视。一般来说， 建筑物防雷设计规范 （GB 50057-2010）对于建筑物防雷设计提供了有关的依据，主要分为三类建筑物，其防雷设计规范各异，本文不再赘述。在防雷设计规范中，我们可以知道防雷设计的实现关键在于防雷装置，规范也对其防雷材料的选择做了相应的规定，一般是利用建筑物本身存在的钢材。超高层建筑往往会被划分至第二类防雷建筑物，其一般防雷如规范所示包括设置接闪器、引下线和接地设备来防直击和侧击，以及防止雷电效益两个方面。 3 超高层建筑防雷设计要点 3.1 外部防雷。如前文所述，针对防直击、侧击雷产生的热效应和电动力作用而进行的外部
4、防雷设计，其主要的防雷装置为接闪器、引下线和接地装置三个方面。 3.1.1 接闪器。接闪器主要有避雷针、避雷带和避雷网。避雷针通过将雷电引向自己，从而达到了对保护对象免遭直击的效果，宜采用短针多针保护。避雷针的局限性就在于其高度增加，雷击概率增越大。此时，可利用避雷带、避雷网来进行放雷设计。一般来说，在屋面或者易受雷击部位设置的避雷针或避雷带，网格尺寸不大于 10m x 10m（或是 12 x 8m） 。避雷带一般用的直径不小于 6mm 的圆钢，或是不小于 24mm4mm 的扁钢，其可直接利用结构刚接焊接，或是暗设表面抹灰层内。 33.1.2 引下线。引下线连接了避雷设备和接地装置，从而形成了
5、电流通路。它一般利用柱主筋或是剪力墙钢筋。实际设计工作中，其数量和布置对分流效果有着明显的影响，一般沿建筑物四周对称设置，其间距和数量应符合规范要求，规范规定第 2 类防雷建筑，引下线一般不少于2 根，间距不超过 18m。理论上，应尽可能减小线上的电流，所以可通过增加数量，适当减小间距来达到这一效果。然而，超高层建筑引下线很长，雷电感应强烈，需要按一定距离设置均压环，并做好连接。此外，引下线应符合基本的机械强度、耐腐蚀、热稳定等要求，设计工作也应考虑施工存在的问题。 3.1.3 接地装置。一般有接地体和接地线。按规范规定，建筑物高于45 米，45 米以上建筑让防雷装置与金属外墙向连，同时应将自
6、然接地体作为接地装置但是基础内钢筋作为接地装置有一定的条件，要求基础采用硅酸盐水泥，采用无防腐层或沥青防腐层的基础，同时其周围土壤的含水量至少达到 4。 3.2 内部防雷。建筑内部为了防止雷电流带来的感应作用及雷电波的侵入而设置的防雷措施一般有等电位联结、屏蔽等措施。 3.2.1 等电位联结。利用导线或过电压保护器，将防雷装置、金属装置、外来导体、电气装置等连接。只有保证这一通路处于相同电位，建筑物内部才不会产生危险的接触电压。因此，实际的建筑物内斗预埋了雨防雷导体相连的等电位连接板，其实际的设置要求也严格参照规范进行设计。一般来说等电位联结分为总等电位联结、局部等电位联结及辅助等电位联结三种
7、。总电位联结作用的范围是建筑物全体，局部等电位4联结则是针对于部分范围将各可导电部分连通，两种都能降低危险电压的危害。 3.2.2 屏蔽。屏蔽能有效达到防雷电电磁干扰的效果。屏蔽措施的有效性与以下几个方面相关：仪器金属外壳；防过电压；等电位联结；接地措施等。电气线路的主干线应远离引下线柱筋，应保证穿线钢管线槽与接地母线和等电位联结板连接完好。超高层建筑物内应通过各种措施和有效的设计形成一个总体的等电位，形成一个“法拉第笼” ，这样才能更好的防止电磁作用对其用超高层建筑的影响。 3.3 电气部分。由于高层建筑在结构上已形成等位体，雷击对电气设备的损害主要是感应雷造成的。 3.3.1 为防止雷电波
8、侵入，在建筑物内供电线路的各部位逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压；进入建筑物的各种线路及金属管道应全线埋地引入，在入户端将电缆的金属外皮、钢皮及金属管道应与接地装置连接；进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地装置，应在进出处与防雷接地装置连接。 3.3.2 室外安装有空调主机及其支架的高层住宅，应在窗洞口下方30 cm50cm 处预先埋设密封性良好的金属分线盒，盒内敷设镀锌扁铁。扁铁的一端与主体内均压环或钢筋引下线焊接，另一端与带铜接线端子的 10mm2 以上的多股导线相连接，待使用时，将盒子内的导线引出连接到空调室外机及其支架。 3.3.3 固定在建筑物上的彩灯、航空障碍灯及其它用电设
9、备的线路则采用置于接闪器保护内、线路外穿钢管及配电箱装设过电压保护器等措5施保护。 4 防雷接地系统施工注意要点 3.1 防雷接地施工的监理。监理人员必须熟悉设计图纸、电气设计说明中有关供电方式和防雷接地系统，并充分领会设计中有关说明，发现设计中的问题。最常见的是接地钢筋网的连接点的错、漏焊和作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设，对特殊的建筑工程项目系统，监理应注意设计中的说明，应注意做好设计交底，并对于施工中容易忽视和特别重要的问题应写入审批意见，以提醒施工单位执行。 3.防雷材料质量控制。防雷接地所用材料有角钢、圆钢、扁钢，在使用过程中必须要注意所用材料的验材料三证、材料规格，以及严查在
10、施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。在施工过程中，作业人员往往用普通结构用钢筋做帮条焊接，或用普通钢材代替镀锌材料，这一错用材质的漏洞，一定要严格纠正。 3.施工队伍人员资质。焊接质量决定着工程质量，实践表明，由于使用焊接技术不过关的人员进行防雷接地，造成工程防雷接地不合格的情况时有发生，故应严格审核专业防雷接地队伍的资质等级，施工队的技术人员和带领实际操作的骨干人员必须持有上岗证。 3.关键部位和工序监控。针对接地焊接、对以柱筋为引上线的接地网每根柱子位置和钢筋焊接根数确定、对于等电位焊接以及设计注明要进行重复接地的部位设置、对于避雷针和避雷网安置等几个施工中易出现质量通病的环节，设置质
11、量控制点，制定监理预控措施，对于关键部位或关键工序实行旁站监理，做到预防为主，动态跟班监督，保证防6雷接地施工质量。 3.防雷接地工程验收。验收时应严格执行工序质量的“三检”制度，施工完后应进行接地电阻值的摇测。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等在施工完后都要及时进行接地电阻值的摇测。尤其是接地体或接地网施工完成后，应及时认定接地电阻值符合设计规定值。 5 结束语 超高层建筑物防雷设计是一项系统性设计工作，占有重要的地位。相关工作者应总结实际经验，综合考虑雷击对于超高层建筑的危害特点、途径，有针对性的设置准确的防雷措施，这样才能确保超高层建筑物的安全性。 参考文献: 1林艳,陈潇,成明.超高层建筑物综合防雷技术应用以广州新电视塔项目为例J.科技与生活,2010（18）. 2陈莹,庄钧.超高层建筑防雷接地设计探讨J.建筑电气,2010,29（z1）. 3孙玉武,房海.浅谈超高层建筑的防雷与接地J.建筑与工程,2011（25
