高层建筑电气设计中防雷技术探析

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1、高层建筑电气设计中防雷技术探析　　摘要：随着城市人口的增长及建筑技术的发展，近几年高层建筑数量出现了爆发式增长的态势，高层建筑造价高，人员集中，建筑物的安全直接关系到财产和人员的安全。在进行高层建筑的防雷装置设计时，必须做到安全、可靠，使其在建筑物遭受雷击时能充分发挥作用，保证建筑物的安全。本文结合笔者多年的设计经验，对高层建筑防雷设备做了介绍，对高层建筑的防雷技术和措施进行了探讨。关键词：高层建筑电气设计防雷技术中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：1.引言雷电是自然界中的一种放电现象，雷击分为直击雷

2、击和感应雷击。雷电具有高电压高电流高能量在短时间内释放特点，对人们生产和生活具有较大威胁。防雷接地是指为了将雷电流导入大地，防止雷电经过电压对设备及人身所产生的危害,所设置的电压保护设备接地，如避雷针、避雷器等。建筑防雷接地设计要根据建筑所在地区年平均雷暴日等参数等确定防雷类别按照相应规定进行设计。6建筑物和电气设备的防雷主要是用接闪器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。接闪器的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置。当发生直击雷时，接闪器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由

3、于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地；雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。2.高层建筑的特点一般来说，高层建筑的耗能量是很大的，而且如果设计质量不高，会对高层建筑造成很大影响，针对高层建筑的特点，分析研究高层建筑防雷的要求以及高层建筑防雷接地合理设计。1高层建筑的特点及对防雷的要求高层建筑与一般建筑不同，它具有以下特

4、点:功能复杂：现代高层建筑往往把居住、娱乐、商业、办公等功能集于一身，形成多元化功能；内部配套设备多：由于这些建筑物的功能多，标准高，要求有舒适的生活环境以及现代化的办公、管理、娱乐、生活等手段，因此，内部配套的设施相当多。比如空调机房、制冷机房、生活及消防水泵房、汽车库及变电所等；人员密度高：这类建筑内居住着大批人员并拥有众多的贵重设备，所以必须保证高度安全。6以上特点决定了该类建筑的防雷装置设计必须满足以下两方面的要求:一是要保证建筑物安全可靠。高层建筑造价高，人员集中，建筑物的安全直接关系到财产和人员的

5、安全。在进行高层建筑的防雷装置设计时，必须做到安全、可靠，使其在建筑物遭受雷击时能充分发挥作用，保证建筑物的安全。二是防雷装置应力求简单，便于施工。高层建筑必然采用钢筋混凝土结构或钢结构，应充分利用建筑物本身的金属物作为防雷装置的一部分，并考虑经济、安全可靠、电磁屏蔽、美观、维护简单及施工方便等因素，来设计建筑物的防雷装置。2高层建筑防雷设备2.1接闪杆据“新设计规范”，安装在高层建筑顶的接闪杆宜采用热镀锌圆钢或钢管，接闪端宜做成半球状，其弯曲半径为64.8~12.7mm。由于时刻会受到自然界空气、风力、雨雪

6、、太阳辐射、接闪电流后的电磁力等各种危害影响，接闪杆应重点考虑风力、冰雪、雷击能量等对其荷载的影响，选用防腐抗氧化、高物理强度、耐高能量的材料，保证构件安装连接牢固，减少装置能量损耗，并定期对其安全性能进行检测，使其长期有效发挥作用。建筑物顶接闪杆在引雷防护的同时，伴随着很多负面效应（二次效应），使得周围的电子设备和人员极易受到损害。所以高层建筑物，尤其是对现代智能信息系统的高楼，应尽量少用接闪杆，多采用接闪带、接闪网等作为接闪器。形状不规则或难以安装接闪带的高层建筑，可利用接闪杆进行保护2.2接闪带和接闪网

7、屋顶的接闪带、接闪网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。一般来说，高层建筑物的屋顶防直击雷，可沿屋顶周边外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外处布设接闪带，屋顶中间设置接闪网，同时经过伸缩缝时应有补偿连接装置。屋面接闪网网格尺寸应严格按照建筑物防雷等级设置；如若暗敷，应注意埋设的深度，按照经验，一般为天面水平层下30~50mm，宜做在防水层上保温层下，埋设太深则无较好接闪效果。但对于斜屋面盖瓦的高层住宅，其接闪器布置和安装时就要注意屋檐、檐脚、屋角等靠建筑物顶外围处的接闪带是不允许暗敷的；一般来说，高层

8、建筑也不能利用屋顶周边混凝土内的钢筋作为接闪器。2.3金属屋面现代高层建筑为了美观，外墙较多采用金属或玻璃幕墙。幕墙上封口位于女儿墙外侧，属于屋顶周边，非常容易受到雷击，且幕墙与女儿墙之间的封顶金属板（多为铝制盖板）是良好的导电体，一般面积较大，故可利用作为接闪器。高层建筑要利用屋顶金属板作为接闪器，须满足：板间的连接应是持久的电气贯通；金属板无绝缘被覆层（氧化保护膜与保护油漆不属于覆盖层）。3高层