建筑物防雷工程設(shè)計(jì)要求及相關(guān)問(wèn)題探究

陳偉超

【摘要】本文首先提出了做好建筑物防雷工程設(shè)計(jì)的重要性，然后闡述了有關(guān)建筑物防雷工程設(shè)計(jì)的基本要求，最后以高層智能建筑的防雷工程設(shè)計(jì)為例，闡述了高層職能建筑物的防雷工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并且針對(duì)存在的這些問(wèn)題提出了一些自己的建議。希望通過(guò)本文的分析與探究，能夠?qū)τ谖覈?guó)建筑物的防雷工程設(shè)計(jì)有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；工程設(shè)計(jì)；解決方法

一、建筑物防雷工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要性

對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，雷電災(zāi)害是目前我國(guó)的十大災(zāi)害之一。在過(guò)去我國(guó)有關(guān)建筑物的防雷工程設(shè)計(jì)的研究很少，而且也不是很受關(guān)注。但隨著社會(huì)的發(fā)展和電子科技的迅速發(fā)展，尤其是電子設(shè)備的普遍化，雷電對(duì)人們的生活和生命安全帶來(lái)了更大的的危害和損失。目前雖然很多的高層和多層建筑物都安裝了防雷裝置，但由于在防雷工程設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行仔細(xì)考察建筑物的類(lèi)別或者所處的環(huán)境等因素，導(dǎo)致了建筑物所安裝的防雷裝置并不能很好的發(fā)揮防雷的功能，因而發(fā)生了很多的不安全事故。從而可以看出，目前我國(guó)的建筑物防雷工程設(shè)計(jì)方面存在很多的問(wèn)題，那么如何做好建筑物的防雷工程設(shè)計(jì)就成為了至關(guān)重要的事情。

二、建筑物防雷工程設(shè)計(jì)的基本要求

在建筑的防雷工程設(shè)計(jì)中規(guī)定了有關(guān)建筑物設(shè)防的要求：在進(jìn)行建筑物防雷裝置之前，工程設(shè)計(jì)人員就要首先對(duì)于所設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目在地理地質(zhì)、氣象環(huán)境和雷動(dòng)活動(dòng)率等具體情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查之后，對(duì)于建筑物防雷裝置的形式和布置等具體情況進(jìn)行詳細(xì)的研究和設(shè)計(jì)，然后就可以因地制宜地進(jìn)行防雷裝置的安裝。這樣不僅可以減少因雷擊建筑物等而發(fā)生人身和財(cái)產(chǎn)等方面的損失，而且可以做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

三、實(shí)例分析

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高層智能建筑也越來(lái)越多，幾乎每天都會(huì)有大量的高層智能建筑在建設(shè)中或者已經(jīng)處于使用之中。高層智能建筑，一般指的是處于大批建筑物群體的邊緣地帶，并且在二十米以上的建筑，或者指城市中在五十米以上的建筑。為了對(duì)建筑物防雷工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行更加透徹地分析和解決，我們就以某地的高層智能建筑防雷設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析。

（一）高層智能建筑的防雷特點(diǎn)

建筑高度突出、人員的密集程度特別大、高科技信息設(shè)備多、電子器件密集度高和數(shù)量多和特別容易被雷擊，這就是現(xiàn)代高層智能建筑所具有的特點(diǎn)。目前的高層智能建筑大多都使用以電子信息系統(tǒng)為核心的高科技電子設(shè)備，而這些設(shè)備由于耐高壓能力和耐電磁脈沖干擾的能力比較弱，因而就更加容易被雷電所擊中。[6]而且特別是那些高度特別突出的高層智能建筑，可能它遭受雷電擊中的次數(shù)與它自身的高度是成正比的。而且由于人員密度大等特點(diǎn)，這些高層智能建筑一旦被雷電擊中，不僅帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且甚至可能造成人員傷亡。因此做好對(duì)高層智能建筑的防雷工作就非常的緊迫。

（二）高層智能建筑防雷設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1、對(duì)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不足

雷擊風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估主要內(nèi)容為：建筑物所處的環(huán)境（如氣象、土壤、地理等）、建筑物的使用情況、設(shè)備的功能情況等。工程設(shè)計(jì)人員要對(duì)于雷擊的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的評(píng)估，而不能只根據(jù)其中某一方面的特點(diǎn)或情況來(lái)確定高層智能建筑的防雷類(lèi)別。[5]例如，對(duì)于特別重要的高層智能建筑只按其使用性質(zhì)來(lái)劃分，屬于一級(jí)防雷水平；而如果按照其內(nèi)部的電子設(shè)備來(lái)看，雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估屬于A級(jí)。A級(jí)和一級(jí)的防雷水平和防雷措施就相差甚多。對(duì)于這種高層智能建筑物，對(duì)于內(nèi)部的防雷措施，我們就可以按照A級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于外部的防雷措施，我們就可以按照一級(jí)。這樣才是對(duì)于本高層智能建筑的雷擊風(fēng)險(xiǎn)比較全面的評(píng)估。

2、參考平面選擇有誤

在防雷裝置的安裝中我們會(huì)使用“滾球法”：我們把確定的滾球支撐點(diǎn)作為避雷針尖的放置點(diǎn)，將地面將作為滾球的支撐面，然后再按照距離電場(chǎng)越遠(yuǎn)放電就越不容易的原理進(jìn)行工作。[4]然而高層智能建筑因?yàn)闃敲娴拿娣e不是特別符合要求，因而，就通過(guò)將避雷網(wǎng)與地鏈接起來(lái)進(jìn)行泄放電流。這樣就導(dǎo)致了我們實(shí)際需要的高度和過(guò)去在工程設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的高度有很大的誤差，因而也就導(dǎo)致了高層智能建筑的防雷功能不是很好。

3、對(duì)建筑物防雷的類(lèi)別不清楚

建筑物的防雷類(lèi)別是根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)和發(fā)生雷電事故的可能性及后果來(lái)劃分的。建筑物按使用性質(zhì)分為生產(chǎn)性建筑（工業(yè)建筑和農(nóng)業(yè)建筑）和非生產(chǎn)性建筑（民用建筑）。民用建筑根據(jù)建筑物的使用功能分為居住建筑和公共建筑兩大類(lèi)。居住建筑有住宅、公寓、宿舍等；公共建筑有學(xué)校、圖書(shū)館、食堂、醫(yī)院、商店等。但目前部分防雷設(shè)計(jì)人員由于對(duì)于建筑物防雷的類(lèi)別不清楚，因而經(jīng)常把商場(chǎng)、賓館、飯店等按照生產(chǎn)性建筑進(jìn)行防雷，因而可能會(huì)由于防雷分類(lèi)錯(cuò)誤，留下防雷隱患。

（三）加強(qiáng)高層智能建筑的防雷工程設(shè)計(jì)的建議

1、加強(qiáng)傳統(tǒng)防雷裝置

傳統(tǒng)的避雷針在引雷之后一般會(huì)出現(xiàn)二次雷擊和地電位反擊的現(xiàn)象。我們可以用提前放電或者阻止抵抗型的避雷針來(lái)減少電磁輻射場(chǎng)和雷電流精度。[3]例如，提前放電式的避雷針克服了傳統(tǒng)避雷針的弊端，它的使用就相當(dāng)于增加了傳統(tǒng)避雷針的高度，這樣就可以主動(dòng)吸引雷電流，而傳統(tǒng)避雷針缺少被動(dòng)被雷電流吸引。

2、分級(jí)保護(hù)信息和電源系統(tǒng)

在高層智能建筑中，如果一旦防雷設(shè)備沒(méi)有很好的發(fā)揮其功能，那么暫態(tài)過(guò)電壓就很有可能將設(shè)備損害。[2]為了防止這種情況的發(fā)生，低壓電氣裝置在內(nèi)部的絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)就將電源系統(tǒng)的保護(hù)能力分成等級(jí)。電源過(guò)電壓保護(hù)器可以在雷電發(fā)生時(shí)，快速響應(yīng)給系統(tǒng)，然后再通過(guò)其緩慢釋放的特點(diǎn)來(lái)控制暫態(tài)過(guò)電壓，從而就可以維持電壓的穩(wěn)定來(lái)保護(hù)通信設(shè)備被侵害。

4、加強(qiáng)建筑物的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

確定電源線路的過(guò)電壓保護(hù)，不僅要按照建筑物的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)確定建筑物的雷電保護(hù)等級(jí)，而且要結(jié)合雷電防護(hù)等級(jí)，對(duì)于建筑物進(jìn)行進(jìn)一步的保護(hù)。因此，我們?cè)谶M(jìn)行評(píng)估建筑物的雷擊風(fēng)險(xiǎn)時(shí)一定要按照相關(guān)的規(guī)范和要求。

結(jié)束語(yǔ)

防雷工程設(shè)計(jì)在保護(hù)人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)具有重要的意義。但目前隨著社會(huì)的發(fā)展和各種新型防雷工程的不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的防雷裝置的思想已經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際的需要。例如，現(xiàn)代智能大廈所需要的防雷設(shè)計(jì)要求是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念所不能達(dá)到了。[1]它不僅要求防雷設(shè)計(jì)者要認(rèn)真的調(diào)查建筑物所處的各種環(huán)境條件和雷電活動(dòng)規(guī)律，而且要有電纜、布線和電氣等專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)。因此，本文以具體的實(shí)例作為分析對(duì)象，希望我們的建筑物防雷設(shè)計(jì)人員要不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而且要不斷在實(shí)際的工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從而不斷提高自己的防雷工程設(shè)計(jì)水平。當(dāng)然，我國(guó)的防雷設(shè)計(jì)審核人員也要嚴(yán)格按照我國(guó)關(guān)于建筑物防雷設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定對(duì)于建筑物的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的審核。從而減少因雷電給我國(guó)人們帶來(lái)的各項(xiàng)損失。建筑物防雷設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范來(lái)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)審核，全面考慮各方面因素，使防雷工程更加安全可靠，減少雷電造成的損失。總之，加強(qiáng)建筑的防雷工程。

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