殷昌潔 王敏虹
(河南五建第二建筑安裝有限公司 河南 信陽 464000)
試論建筑防雷安裝措施
殷昌潔 王敏虹
(河南五建第二建筑安裝有限公司 河南 信陽 464000)
隨著我國城市化進程的不斷發展,建筑物也逐漸變成了我國城市化建設的重要標志,特別是隨著高層建筑物規模、數量地不斷增加,更顯示出我國綜合實力的不斷增強。而對建筑物采用專業的防雷措施不僅能夠有效保證建筑物性能的充分發揮,還能夠降低施工工程的施工成本。本文就是在簡述雷擊對建筑物的危害的基礎上,探究建筑物的防雷安裝措施。
建筑物;雷擊危害;防雷安裝措施
隨著我國建筑科技水平的不斷發展以及城市可用地面積的減少,高層建筑物在不斷地增加,建筑結構也趨向復雜化,再加上金屬屋面、大型的鋼結構以及微電子設施的普遍使用,大大地增加了建筑物被雷擊的概率,而雷擊所帶來的損失也是非常嚴重的,所以,建立可靠、穩定的防雷設施對確保建筑物免受雷擊、安全使用是非常重要的。
在實際生活過程中,雷擊是一種普見的自然災害,因為雷擊的本身特征,其所帶來的破壞力也是在不斷強化,而這些都會給建筑物帶來極大的危害。一般而言,雷擊對地面上的建筑物所帶來的危害作用有:
1.1損壞建筑物的性能
通常情況下,經受過雷擊災害的建筑物都會受到程度不一的破壞,而一般情況下,受到破壞最為嚴重的就屬建筑內部的各類設施,比如:電視機、計算機、空調等很多用電設施。在短時間中,雷擊會導致用電設施連續電流增大,甚至會導致電路短路。
1.2引發火災
據相關數據顯示,每年我國因為遭受雷擊而導致建筑物引發火災事件已經超過了500次。而建筑物遭受雷擊而導致火災,一方面是因為雷擊導致建筑物內部的線路損壞燃燒而引發火災;另一方面是因為建筑物直接遭受到了雷擊,導致建筑物頂端著火并逐漸蔓延。
1.3經濟損失
一般而言,建筑遭受到雷擊的破壞之后所導致的經濟損失也是不容小噓的,因為隨著建筑工程的返修返工次數的不斷增加,建筑工程施工單位一定會增大建筑工程的維修費用,這就增大了建筑工程的施工成本,從而也會影響到建筑工程承包單位的經濟效益。
1.4延長施工工期
在建筑工程施工過程中,如遭受到了雷擊事件,通常會導致建筑工程施工作業中止,這就會直接影響到建筑工程的施工周期,而若中止時間比較長久就不能確保建筑工程能夠按期竣工。此外,雷擊也會在很大程度上影響到建筑施工人員的生命財產安全,導致人員傷亡事件的出現。
目前,在建筑物的防雷設計中,其所用的防雷系統包含接閃器(避雷帶、避雷針、避雷網和避雷線)、接地裝置和引下線構成。而建筑的防雷擊水平指的是建筑防雷系統遭受雷電流最強沖擊而不損壞時所產生的電流值(其單位是:Ka)。
2.1避雷針
在建筑防雷系統中,避雷針主要應用在保護細高型建筑以及構筑物以及露天的電力線路和變電裝置等。其主要是用φ25型號的鍍鋅鋼或者SC40型號的鋼管組成,并砸扁避雷針的上端,以便于尖端放電。而獨立的避雷針則主要應用于保護低矮的廠房和庫房,尤其適合在那些需要將防雷導線和建筑物內步的各種管線和金屬隔離開的地方,當然也能夠使用海膽型多針式避雷針。
2.2避雷網和避雷帶
在建筑防雷安裝過程中,避雷帶指的是沿著山墻、屋脊、屋頂邊沿、通風管道等受雷擊機率較大的地方布置的導線。而當建筑物的屋頂面積比較大時,則需要采取避雷網,其主要是為了確保建筑物屋頂的表層不遭受擊壞。避雷帶和避雷網最好是選擇鍍鋅材質的扁鋼或圓鋼,應優先采取鍍鋅圓鋼,直徑不能小于8mm,而扁鋼的寬度則不能小于12mm,厚度不能小于4mm。
2.3引下線
在建筑物的防雷安裝系統中,引下線主要能夠肥城明裝和暗裝兩種形式。其中,引下線暗裝一般采取柱鋼筋結構作為建筑物的引下線,同時鋼筋的直徑不可以小于12mm,并利用柱鋼筋內部的主筋作為建筑物的引下線時,IEC國際規范曾指出“一般不需要添設連接各個建筑物引下線的環形導體,這主要是由于鋼筋混凝土中水平梁內部所連接鋼筋可以實現這個功效”。而若在高層建筑中使用專門鍍鋅扁鋼作為建筑物的引下線時:①敷設工程較為困難;②引下線的規模、數量都比較小,經過的電流則比較大,這就容易由于高電位而導致反擊事故,這對于高層建筑物而言,并不是最好的做法。一般而言,引下線應該和各個樓層之間的等電位母線相互連接,能夠降低建筑物室內的反擊電壓,因此,對于鋼筋混凝土材質的建筑物而言,就應該在各個樓層的適合位置埋設和房屋結構內部防雷導體相一致的等電位母線,進而和建筑物的接地線相互連接。另外,在利用柱內鋼筋作為建筑物的引下線暗裝時,因為柱內鋼筋不可以斷開,所以在測量建筑物的接地電阻時,就只需要在埋設連接板的地方接線。而對于一些高層的建筑物(24~100m之間稱作高層建筑物,超過100m就是超高層建筑物),30m以下在建筑物的每三層沿著將建筑物周邊圈梁內部的主鋼筋焊接起來,然后和引下線相互焊接,進而來實現建筑物的均壓焊接。而對于30m以上的建筑物來言,每隔6m或每隔三層沿著建筑物周邊外墻內部的圈梁用鍍鋅扁鋼(25×4mm)作為均壓帶,然后和引下線互相焊接。另外,把高層建筑物外墻中的所有金屬陽臺和門窗及陽臺和引下線互相焊接,使得整個高層建筑物的金屬部分成為一個焊接整體,這回在很大程度上有效地防止建筑物直接遭受雷擊。
2.4接地裝置
在建筑物防雷安裝系統中,接地裝置通常會采取φ19型號或φ25型號的圓鋼或L40X4型號或L50X5型號的角鋼。而采用鋼管時則選擇G50型號。通常情況下,接地極的埋深不能不低于0.6m;垂直型的接地體的長度不能低于2.5m,它們之間的間距不能低于5m,而兩個接地極之間還需要采取扁鋼即接地母線來焊接。而為了避免產生跨步電壓對建筑物內的居民帶來傷害,通常情況下接地體和外墻之間的距離不能小于3m,和人行道之間的距離不能小于1.5m。此外,接地裝置也能夠沿著建筑物周邊布置一圈垂直式的接地體,即周邊式的接地體。若采用這種接地裝置,則不需要和外墻保持3m的距離,而應該設置在建筑物基礎溝槽的外部邊緣,這是由于其和建筑物基礎鋼筋的距離比較近,可以起到均衡建筑物電位的作用,但是倘若可以利用建筑的主筋作為接地體則效果會更好,如此一來,不但能夠節省大量的鋼材,且接地電阻也比較小,對建筑物內居民的傷害較小。
一般而言,建筑物的防雷安裝等級能夠分為三大類:①防雷建筑是重要建筑,比如國家級別的大會堂、超高層建筑、重點保護建筑物等,該類建筑的防雷安裝措施通常會采取避雷帶或避雷網,網格不要超過10m×10m,而兩條平行的避雷帶之間的間距也不能超過10m,不能用少于兩根的引下線,引下線之間的間距也不能超過18m,而為了避免雷電波的入侵,還要將引入到建筑物內部的金屬電纜鋼管、外皮等和接地設備焊接起來。②防雷建筑是人員較為密集或重要的大型的建筑物、超過19層的高層住宅建筑、高度大于50m的普通工業、民用建筑等。③防雷建筑主要是城市中位于高層建筑群體邊緣20m以上的建筑物。
綜上所述,建筑物防雷系統在很大程度上關系著建筑物以及建筑物內的人員、設備安全,因此,相關人員在其設計、安裝、維護時需要強化施工管理、監督力度,以免由于防雷安裝措施的不合理而致使安全事故的出現,特別對極易導致火災安全事故人員傷亡或損失重大的高層建筑,防雷安裝措施一定要符合相關設計規范以及施工要求。由于建筑物防雷系統一旦發生火災安全事故,損失往往非常重大,因此,建筑物防雷系統也應該是城市相關機構消防監督過程中關注的重點。
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G633.7
A
1673-0038(2015)36-0085-02
2015-8-20
殷昌潔(1980-),男,助理工程師,畢業于信陽師范學院,主要從事建筑工程技術及施工管理方面的工作。
王敏虹(1972-),男,助理工程師,畢業于中國地質大學土木工程系,主要從事建筑工程技術及施工管理方面的工作。