高層建筑防雷工程常見問題及應對措施

李春林

摘??要：我國的雷擊災害較為頻繁，而每年新建的高層建筑物逐漸增多，其受雷擊的概率比普通建筑更高。因此，加強高層建筑的防雷工程研究十分必要。分析了高層建筑防雷工程中的常見問題，提出了相應的應對措施，以期對今后建筑物的防雷擊起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：高層建筑;防雷工程;云層;電位差

中圖分類號：TU895??????????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.158

1??高層建筑防雷工程概述

根據常識可知，雷電出現是因云層間、云層內和云地間的電位差到達某一種程度時的放電現象，該現象屬于自然現象，具有強電流、強電磁輻射、強沖擊波和高電壓等特點。由于該自然現象有上述特質，所以，在進行建筑設計時，應將避雷措施納入考量范圍，防止雷擊造成嚴重后果，將可能發生的事故損害降低到最小值，這也成為了現代建筑設計的工作人員和住戶最關心的問題。以往，在建筑防雷工程中一般采取在樓頂部位安裝避雷針等一系列防護設備避雷，該類設備主要由接閃器、引下線和接地體等組成，避雷針的主要作用是將雷擊所產生的強電流轉移到大地，以避免雷擊造成的影響，從而保證居住者的生命財產安全。但此類設備對室內的機械、電子設備、金屬門窗和管線等的保護作用有限，有時雷擊仍舊會損壞家用電器等。這一情況主要是因雷電在轉移過程之中會在空氣中出現強大的變化磁場，家用電器、金屬門窗等物體切割磁感線時會出現強電流，進而涌入電子設備并對其系統造成損害，這種損害是很難察覺的，一旦發生，則后果比較嚴重。由此可見，在建筑物外部加入避雷措施是相當必要的，而避雷措施并不僅是安裝避雷針等設施，還需要組建外部、內部的綜合防雷系統，這樣不僅能達到建筑物外部防雷的目的，還能從內部確保將雷擊損害降至最低，從而保護室內的電子設備、金屬物件。

2??高層建筑防雷工程中的常見問題

2.1??接閃問題

一般在易受雷電擊中的區域敷設有接閃帶，如果未敷設，特別是在屋角、屋脊等部位，則易出現接閃問題;接閃帶沿著女兒墻進行暗敷操作;帶搭接的焊接長度不符合防雷規范要求;接閃帶焊接施工工藝不符合防雷規范要求;接閃帶跨越易變形縫處時未加設補償器。

2.2??引下線問題

引下線的鋪設不勻稱或不對稱;支撐件之間、引下線之間的距離沒有遵照相關的指導規范敷設;個別區域的焊接處沒有做好相應的處理工作;明敷引下線近地面處未采取防護措施。

2.3??接地裝置問題

在施工作業過程中，沒有充分利用現有條件，導致防雷效果達不到穩定狀態;工程造價較高等。

2.4??屏蔽隔離問題

屏蔽隔離部分施工中未做好綜合防護。

2.5??等電位的連接問題

總等電位連接的端子板、局部等電位端子板、接地干線的位置以及聯結方法沒有按照相關規范進行，且連接線的直徑較段。

2.6??電涌保護問題

浪涌保護器的能量不配合，安裝的浪涌保護器的參數沒有按照相應的指導要求設置。

3??高層建筑防雷工程問題的應對措施

3.1??接閃器

接閃器可收雷電流，并通過引下線和接地裝置向大地泄放雷電流，以達到保護建筑物免受雷擊的目的。其對目前建筑物外部防雷技術而言具有唯一性。接閃器的位置、數量對高層建筑物的防雷擊有一定的影響。避雷針、避雷帶和避雷網等作為接閃器中的組成部分，其保護范圍可用滾球法計算。可通過計算保護范圍來衡量接閃器的數量，以達到經濟、有效的目的。當防雷等級為二類的高層建筑的高度超過45?m、防雷等級為三類的高層建筑高度超過60?m時，其超高部分應考慮采取防側擊雷措施。

3.2??引下線

在接閃器與接地裝置之間有可靠性較高的連接導體，該連接導體便是引下線。引下線可使接閃裝置和接地裝置都變成等勢體，從而有效避免二者間存在的電勢差，對建筑物起到了保護作用。一般情況下，高層建筑物自身均能達到引下線的防雷要求，高層建筑物的梁、柱和鋼筋等的連接都可用于引下線、均壓環等方面。

3.3??接地裝置

接地裝置的有效性與接地電阻和接地方法有關。要想建筑物受到電流沖擊的接地電動勢越小，就需要將接地電阻降到最低，這樣其泄放雷電流的速度越快，避雷效果也越好。因此，對于高層建筑物的防雷設計和施工，應盡可能地將接地電阻降低，這樣可更快地達到防雷最佳狀態;在接地裝置的設計過程中，應盡可能地采取自身構造和設備作為接地裝置。通過計算，如果建筑物基礎接地裝置的接地電阻大于規定要求，則可沿建筑四周增設人工接地體。

3.4??屏蔽

屏蔽可有效地減小雷電電磁脈沖在電子信息系統內產生的浪涌。防雷等級為二類的高層智能建筑物的弱電設備的數量較多，所以，應對其采取屏蔽技術避雷。通常情況下，對于設備表面，要搭建屏蔽網架構造和增設金屬外殼，同時，還需要將設備的電源線、信號線等接口的接地納入考慮范圍。為了將屏蔽作用發揮到極致，可在布線時使用金屬橋架或屏蔽電纜，將強、弱電的電線分開架設，并將屏蔽層與各層次的接地裝置相互聯結。該操作方法可將雷電的反沖擊概率降至最低。但對于設備而言，需要提高其屏蔽性，做好屏蔽措施。

3.5??等電位的連接

將建筑物內部的結構、金屬管與設備間的電勢差化整為零的技術即等電位連接。該項連接主要是為了避免建筑物內部出現雷擊的反擊、接觸性放電和跨步電壓等一系列現象。該連接的普遍做法有2種，即總等電位連接、局部等電位連接。要想采用總等電位連接，則一定要確保基礎、上層結構與內部設備

之間的相互連接，且可與接地體連接，從而形成一個整體的連接網。這種方式可有效預防因地位差、放電火花等產生的危險。

3.6??電涌保護

浪涌保護器的級數一定要達到能量間的相互配合;浪涌保護器的參數值應符合要求，并考慮20%的裕量;各級浪涌保護器的連接銅導線截面積要符合要求，且盡量短、直，長度不宜>0.5?m。

4??避雷與土建結合的具體操作

高層建筑物的防雷貫穿于整個建筑物的施工過程中。為了使建筑物達到防雷設計的要求，對施工質量和工藝都提出了較高的要求，必須合理布局防雷線路，從而使防雷網與鋼筋結合，以降低工程造價。在施工過程中，需要加強施工管理人員與技術人員的配合。根據設計需要，建筑物中都存在一定數量的鋼筋混凝土柱，無論是構造柱，還是框架結構的柱子、剪力墻，都可以將這些鋼筋部分作為避雷引下線，在實際施工中可采用搭接焊接等連接方式。

5??結束語

在當今社會快速發展的情況下，人們對居住環境安全性的要求越來越高。因此，建筑物的防雷措施要具有覆蓋廣泛、安全性高等特點。而在建筑物的防雷系統中，如果其覆蓋面較廣，則會出現專業系統間交叉點過多的問題，這就要求施工方在施工建設過程中應仔細、認真、全方位地考慮到各種問題，并以預防為主，密切跟蹤，防止出現任何紕漏。只有具備這樣的建設理念，才能建造出質量合格的建筑物。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕

Common?Problems?and?Countermeasures?of?Lightning?Protection?for?Tall?Buildings

Li?Chunlin

Abstract：?The?lightning?disaster?in?China?is?more?frequent，?and?the?newly?built?high-rise?buildings?gradually?increased，?and?the?probability?of?lightning?stroke?is?higher?than?ordinary?buildings.?Therefore，?it?is?necessary?to?strengthen?the?lightning?protection?engineering?of?high-rise?building.?The?common?problems?in?lightning?protection?for?high-rise?buildings?are?analyzed，?and?the?corresponding?countermeasures?are?put?forward，?in?order?to?draw?a?reference?for?the?lightning?strikes?of?buildings?in?the?future.

Key?words：?tall?building;?lightning?protection?engineering;?cloud;?potential?difference