防雷工程設(shè)計與施工管理中的現(xiàn)狀及控制

南京市浦口區(qū)氣象災(zāi)害防御中心 江蘇南京 211800

摘要：本文主要就雷電的危害進行簡要探究，其次就防雷設(shè)計的基本認識進行概述，再次分析了防雷設(shè)計與施工中的現(xiàn)狀問題，最后就這些問題提出相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：防雷設(shè)計；施工；現(xiàn)狀

前言

現(xiàn)階段，由于我國經(jīng)濟的發(fā)展，建筑形式越來越多樣化，建筑體量越來越大，建筑高度越來越高，建筑智能化設(shè)備越來越多，建筑物防雷設(shè)計可以防止或減少雷擊建筑物的發(fā)生，建筑物防雷設(shè)計可以防止或減少人身傷亡和文物、財產(chǎn)損失，建筑物防雷設(shè)計可以防止或減少雷擊電磁脈沖引發(fā)的電氣和電子系統(tǒng)損壞或錯誤運行。因此，下文就防雷問題進行研究。

一、雷電的危害分析

1.雷電現(xiàn)象

所謂的雷電現(xiàn)象是指帶電云層與大地相撞或者是兩種帶不同電荷的云層相撞后產(chǎn)生的一種猛烈放電現(xiàn)象，同時在這種猛烈放電過程中伴隨著巨大的雷聲和強烈的閃電。雷電現(xiàn)象具有高電壓、高電流、強輻射、危害性大等特征。根據(jù)雷電形成原理的不同，可以將雷分為：直接雷、感應(yīng)雷和球形雷三種。

2.雷電的危害分析

雷電的電流的強度大、作用時間短。雷電對地面建筑物造成危害主要是通過直接雷的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械力成災(zāi)，也可以或是通過間接雷的電荷積聚而成災(zāi)。一般情況下，雷電也很難對地面建筑物造成危害，但是這并不意味著雷電不會對建筑物造成危害。如果建筑物的防雷體系不夠完善，建筑物就可能出現(xiàn)較大的損害，重則危及人們的生命和財產(chǎn)安全。

二、對建筑物防雷設(shè)計的基本認識

1.建筑物的防雷分類

第一類的建筑物防雷其網(wǎng)格要求小于等于5m*5m或者6m*4m，包含制造、使用或者貯存明火炸藥及其制品的危險建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會造成巨大的破壞和人身傷亡事件。第二類的建筑物防雷的網(wǎng)格要求的小于等于 10m*10m或者12m*8m。第三類的建筑物防雷的網(wǎng)絡(luò)布局要小于等于20m*20mm或者24m*16m。避雷網(wǎng)在建筑物防雷設(shè)計中起著相當重要的作用，它是在建筑物的頂層平面上，將各個電導(dǎo)體連接結(jié)合成一個網(wǎng)狀的防電裝置保護建筑物，所安裝的避雷網(wǎng)格格子面積越小避雷效果也會越好，還需要和其建筑物的防雷等級嚴格對應(yīng)。

2.建筑物防電設(shè)備的選擇和布置

建筑物在防雷措施方面需要有完善的接閃器系統(tǒng)，接閃器可由獨立的避雷針、避雷帶、大面積的避雷網(wǎng)以及被架空的避雷線組成。雷電擊中建筑物的部位是有規(guī)律可尋的。根據(jù)以往累計的經(jīng)驗，我們可知對于被雷電擊中率最高的部位，需要在已經(jīng)裝有避雷帶的前提上再增加避雷短針的安裝，這樣可以讓建筑物獲得更好更有效的保護。對避雷短針的高度也是有一定嚴格的要求的，需要使用長度在15m且由≥12mm的鍍鋅圓鋼煉成。高樓的屋角部分是最易被雷電擊中的，屋角被擊中后大塊頭的水泥瓦塊爆裂，從高空中掉落傷及路人的財產(chǎn)生命安全，提高避雷帶的安裝率，就可以大大減輕這一問題帶來的困擾。在此之外，建筑物頂層上面的所有金屬制成的構(gòu)件和管道都需要和安裝好的避雷帶焊接在一起，要裝配接閃器保護在突出屋頂平面之外的非金屬通風(fēng)管道、通水管道以及散熱管道上，改善對建筑物防雷設(shè)計方面的缺陷，使得避雷系統(tǒng)更加完善健全。

三、建筑物防雷設(shè)計及施工管理現(xiàn)狀

1.避雷針在建筑工程中安裝不當

目前來說，在建筑物初期的圖紙審核過程中還存在著設(shè)計脫離實際、不專業(yè)不系統(tǒng)的毛病。有些只是簡單的對建筑物安裝了避雷針，并不結(jié)合實際考慮具體問題的特殊性，導(dǎo)致在雷電頻發(fā)時期建筑物受損。因為避雷針本身就是金屬材料制成的。它需要自身將雷電引導(dǎo)從而保護其余物體不受到雷電的直接擊中，這就需要在設(shè)計初期對避雷針安裝的具體位置和安裝設(shè)備的高度進行完整的考慮設(shè)計規(guī)劃，如果對建筑物防雷引下線數(shù)量位置設(shè)置不合理。也會影響整個建筑物的防雷效果，新建建筑物的防雷系統(tǒng)是一個綜合性的工程，不僅包括建筑物外部裝配的防雷設(shè)施。還包含在建筑物內(nèi)部設(shè)立的完善的防雷裝置，關(guān)于建筑物防雷的設(shè)計需要運用到涉及電氣電子、信息工程、建筑設(shè)計等多方面的知識，只有掌握各方面的知識，才能使建筑物的雷電防護效果達到最理想狀態(tài)。

2.建筑物中缺少感應(yīng)雷的防護措施

在磁場中，當閉合的電路其中一部分導(dǎo)體做切割磁力線運動時，導(dǎo)體就會在反復(fù)的運動中產(chǎn)生電流。物理上將這一現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在雷電頻繁反復(fù)發(fā)生的時候?？諝庵械碾娏鲿l(fā)生變化產(chǎn)生瞬時變化的強電磁場。讓周圍的導(dǎo)體感應(yīng)到的電動勢短時間內(nèi)陡然升高很多，而這時，如果建筑物沒有安裝過電壓保護裝置，就會破壞建筑物內(nèi)部的各種電子電器，造成爆炸事故。危害到社會的生產(chǎn)生活和人民的生命財產(chǎn)安全，因此，在設(shè)計圖紙初期，就需要在建筑物中合理的考慮安裝感應(yīng)雷的防護措施，現(xiàn)在的建筑物防雷設(shè)計中對配電線路做了一定的防護。但是對智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并沒有相應(yīng)的防護設(shè)計，使得新建的建筑物在雷電防護上仍存在一定的隱患。

3.忽視等電位連接和共用接地裝置

人們對于現(xiàn)代的建筑物中的雷電防護裝置更多的這種在外部保護裝置上，疏忽了到電位之間連接，雖然現(xiàn)在的建筑物大多都是采用獨立的接地裝置。但建筑物內(nèi)的所有用電設(shè)備基本上都使用的一個接地系統(tǒng)，在正常工作情況下，各電器在系統(tǒng)內(nèi)各自工作互不干擾。但當建筑物遭受到雷電擊中的時候，系統(tǒng)內(nèi)就會產(chǎn)生一定的電位差，電器設(shè)備將無法承受這短時間內(nèi)的高電位位差而損壞，所以，在建筑物內(nèi)進行等電位相連接，就可以在遭受到雷擊時減少各電器在系統(tǒng)內(nèi)部的電位差，預(yù)防雷電進行反擊，同時消除空氣中靜電和大氣電場的影響。

四、對防雷設(shè)計提出的改進意見

1.建立合理的屏蔽措施

雷電在擊中建筑物或者在附近放電時，都會產(chǎn)生電磁脈沖影響建筑物，損壞建筑物內(nèi)部的電子設(shè)備，因為雷電產(chǎn)生的電磁輻射能夠影響到遠距離以外的電子設(shè)備。所以要在建筑物中增加對于電磁輻射的屏蔽和對于電子設(shè)備的保護，可以將建筑物中的鋼筋和金屬構(gòu)件，以及鋪設(shè)的地板金屬龍骨相互連接起來，并入地線，形成一個系統(tǒng)化的屏蔽網(wǎng)，以外還需要對穿過建筑物內(nèi)的金屬管道、電子通信線路進行浪涌防護，完善防雷設(shè)計圖紙中的保護裝置設(shè)置，達到更加理想的防雷電直接擊中或者感應(yīng)雷危害的影響。

2.合理布置建筑物內(nèi)的防雷布線

建筑物中都存在大量的各種用途不同的線路。除了防雷裝置的接地線等還會有電子通信線路、網(wǎng)絡(luò)線路、電氣線路、攝像頭監(jiān)控線路等。這就需要將各種功能的線路合理布置，為以后的檢修維護提供便利。還需要將不用于防雷目的的線路置于金屬線槽內(nèi)并保持足夠的安全距離，防止在雷電來臨時發(fā)生反擊事故，雷活動和防護效果也需要設(shè)立專門的檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)。將定期的統(tǒng)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖表形式，方便建筑工程人員根據(jù)實際情況及時觀測調(diào)整建筑物的防雷設(shè)備，不同的建筑物都有著自己的特性，對于防雷系統(tǒng)的要求也是不一樣的。

3.注重防雷系統(tǒng)新技術(shù)的普及

就目前看來，避雷針是普遍度最高的避雷使用方法，已經(jīng)發(fā)展到了一定的成熟階段并形成了規(guī)范化的操作要求，從長久的應(yīng)用看來，使用現(xiàn)有的避雷方法可以起到良好的保護建筑物的作用。隨著科技的不斷發(fā)展進步，建筑物的防雷系統(tǒng)也在不間斷的更新優(yōu)化，新技術(shù)只有通過系統(tǒng)有效的推廣效應(yīng)，被多數(shù)人接受并投入實際中使用，才能實現(xiàn)它自身的價值和意義。新技術(shù)也只有經(jīng)得住實際的檢測，才算是真正的意義上的進步。建筑物的防雷系統(tǒng)具有很重要的現(xiàn)實價值，所以相關(guān)部門和單位應(yīng)投入更多的精力和資源用于防雷新技術(shù)的研發(fā)。

結(jié)語

綜上，防雷設(shè)計及施工管理對于建筑物而言至關(guān)重要。因此，防雷系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)當按照建筑物自身的作用從各個方面綜合考慮再進行設(shè)計，應(yīng)多考慮利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身來做整體防雷設(shè)計，雷電天氣雖然會影響到生產(chǎn)生活，但可以通過科學(xué)合理的方式來在很大程度內(nèi)減輕這一問題。

參考文獻

[1]宋劍鋒.防雷技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用[J]中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2009.