民用建筑防雷工程設(shè)計(jì)與施工的幾點(diǎn)探討

岳秋杰

德州市建筑規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院

民用建筑防雷工程設(shè)計(jì)與施工的幾點(diǎn)探討

岳秋杰

德州市建筑規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院

在民用建筑防雷工程設(shè)計(jì)與施工的實(shí)踐過(guò)程中，常出現(xiàn)防雷措施與防雷等級(jí)不對(duì)應(yīng)，提高了防雷措施，造成了防雷功能的過(guò)剩；屋面的接閃器與屋面金屬構(gòu)配件結(jié)合不緊密，造成重復(fù)設(shè)置接閃器，增加了工程投資；用做接地網(wǎng)的鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋未得到充分利用或利用的過(guò)多，不利于合理降低工程成本。本文結(jié)合高層智能建筑防雷系統(tǒng)工程應(yīng)用，將內(nèi)部防雷技術(shù)與外部防雷技術(shù)相結(jié)合，有效地提高了高層建筑系統(tǒng)防雷工程質(zhì)量，保障雷擊天氣下建筑物內(nèi)人的生命安全與電氣設(shè)備的使用安全。

民用建筑；防雷工程；設(shè)計(jì)；施工；探討

1、雷電防護(hù)的重要性

隨著電子信息的高速發(fā)展，許多的先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)開(kāi)始運(yùn)用在建筑物當(dāng)中，使得雷電容易侵入。雷電的發(fā)生通常是在一瞬間，人們的反應(yīng)速度還沒(méi)有能達(dá)到這么快，人們沒(méi)有辦法去事先得知雷電是否發(fā)生，更加不能終止它的發(fā)生。電壓較大﹑電流較強(qiáng)是雷電發(fā)生時(shí)的一個(gè)顯著的特征，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，較強(qiáng)的電流會(huì)干擾無(wú)線(xiàn)電的通訊并且影響各類(lèi)電子科技的正常的使用，妨礙移動(dòng)手機(jī)終端的信號(hào)，電子設(shè)備由于強(qiáng)電壓和強(qiáng)電流，內(nèi)部的電路或者設(shè)備會(huì)由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象受到損害，可能徹底破壞電路，造成損壞。所以雷電的防護(hù)工作是非常重要的。

2、民用建筑防雷基本原則

2.1 全面性

雷電通過(guò)多種途徑對(duì)建筑物造成損害，其中有沿建筑物各種線(xiàn)路和金屬管線(xiàn)對(duì)建筑物引入瞬間過(guò)電壓﹑空中傳播雷電磁脈沖以及直擊側(cè)擊建筑物等等。使得建筑物在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)整體的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行相當(dāng)全面的衡量及考慮。并且對(duì)不同的雷電形式都有針對(duì)性的設(shè)計(jì)從而對(duì)建筑物進(jìn)行全面的雷電防護(hù)。

2.2 合理性

鋼筋混凝土以及鋼結(jié)構(gòu)等現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中，防雷設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑物不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，有效的結(jié)合各種防雷要素，用以構(gòu)成全面合理的防雷結(jié)構(gòu)，確保防雷設(shè)計(jì)對(duì)建筑物的雷電防護(hù)起到最佳效果。

2.3 層次性

在防雷設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)就建筑物需要進(jìn)行保護(hù)的空間進(jìn)行劃分，確定不同的保護(hù)區(qū)域。再通過(guò)雷電防護(hù)的設(shè)計(jì)進(jìn)行逐層設(shè)防，從而最大程度的降低雷電信號(hào)對(duì)信息系統(tǒng)保護(hù)區(qū)內(nèi)的侵入干擾。

2.4 目的性

防雷設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)明確設(shè)計(jì)目的，根據(jù)建筑物的功能以及結(jié)構(gòu)，建筑物需要保護(hù)的程度，明確建筑物的防雷設(shè)計(jì)。同時(shí)根據(jù)建筑物功能，建筑物內(nèi)各區(qū)域的功能，對(duì)防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行有目的的針對(duì)性設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)建筑物中設(shè)備較多的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)著重加強(qiáng)防雷設(shè)計(jì)，使得建筑物防雷設(shè)計(jì)更為優(yōu)化

3、加強(qiáng)民用建筑防雷工程設(shè)計(jì)與施工的措施

3.1 接閃器設(shè)計(jì)

接閃器的工程應(yīng)用設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在消雷器﹑提前放電避雷針與IF3預(yù)放電避雷針三大方面。消雷器應(yīng)用設(shè)計(jì)具有性?xún)r(jià)比高﹑簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，當(dāng)建筑采用分叉﹑多針避雷針等技術(shù)時(shí)，雷電場(chǎng)會(huì)變得均勻，起暈電壓增大，降低了引雷效果。而提前放電避雷針采用比普通避雷針更快的上行先導(dǎo)電路技術(shù)，在高層智能建筑工程實(shí)際應(yīng)用中，難以實(shí)現(xiàn)引雷而且效果并不顯著。IF3預(yù)放電避雷針技術(shù)與其他鄰近點(diǎn)相比，它能夠準(zhǔn)確提前產(chǎn)生上行先導(dǎo)狀態(tài)而達(dá)到最先放電的效果。該技術(shù)具有保護(hù)半徑大﹑優(yōu)先引雷入地﹑落雷準(zhǔn)確和維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。因此，結(jié)合上述技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，本工程設(shè)計(jì)采用IF3預(yù)放電避雷針作為接閃器，同時(shí)采用避雷針﹑避雷帶﹑混合裝置組成的接閃器進(jìn)行施工與設(shè)計(jì)。

3.2 接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工的配合

民用建筑宜優(yōu)先利用鋼筋混凝土中的鋼筋作為防雷接地網(wǎng)，當(dāng)不具備條件時(shí)，宜采用圓鋼﹑鋼管﹑角鋼或扁鋼等金屬體做人工接地極。設(shè)計(jì)可以用作接地網(wǎng)的鋼筋混凝土中的鋼筋包括：基礎(chǔ)底板內(nèi)鋼筋﹑抗浮錨桿鋼筋﹑樁基內(nèi)的鋼筋﹑護(hù)坡內(nèi)的錨固鋼筋等。用作接地網(wǎng)的抗浮錨桿鋼筋組的連接數(shù)量，用作垂直接地體的樁基(內(nèi)含鋼筋)數(shù)量，可以根據(jù)單組抗浮錨桿(或單組樁基)的接地電阻值，結(jié)合工程實(shí)際，在滿(mǎn)足接地電阻要求的情況下，合理確定連接數(shù)量。對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)，在充分利用獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋做接地網(wǎng)的同時(shí)，通過(guò)基礎(chǔ)底梁或就近層的結(jié)構(gòu)梁﹑板內(nèi)的鋼筋，將獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋網(wǎng)連接處接地網(wǎng)，提高接地體的散流能力，滿(mǎn)足接地電阻的要求，合理減少人工接地體的施工?？梢韵刃袦y(cè)試單組獨(dú)立基礎(chǔ)接地體的電阻值，合理確定用做接地網(wǎng)的獨(dú)立基礎(chǔ)的數(shù)量。對(duì)于人工接地體的施工，應(yīng)在鋼筋混凝土內(nèi)鋼筋接地網(wǎng)不能夠滿(mǎn)足接地電阻要求時(shí)施工(除設(shè)計(jì)明確人工接地體做法)。

3.3 加強(qiáng)高層建筑物的防雷裝置

傳統(tǒng)的避雷針在引雷后通常會(huì)引發(fā)二次雷擊效應(yīng)和地電位反擊現(xiàn)象，為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以采取選用提前放電式避雷針或者阻抗型接閃器﹑避雷針來(lái)解決，通過(guò)提前放電式的避雷針的，有效的解決了二次雷擊與地電位反擊為題，加強(qiáng)了整個(gè)建筑物的防雷效果，同時(shí)還可以在高層建筑物中增加引下線(xiàn)數(shù)量﹑建立可靠經(jīng)濟(jì)的籠式避雷網(wǎng)，降低接地電位，減少接地電阻值和磁場(chǎng)集中程度等等方式，提高高層建筑物自然屏蔽能力，除此之外，針對(duì)高層建筑中的不同電子﹑電力設(shè)備，通過(guò)設(shè)置接地網(wǎng)來(lái)降低雷擊對(duì)設(shè)備的損壞，提高電力﹑電子設(shè)備的安全性。

3.4 規(guī)范防雷裝置

竣工驗(yàn)收工作新建﹑改建﹑擴(kuò)建建(構(gòu))筑物的建設(shè)單位組織進(jìn)行竣工驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)由氣象主管機(jī)構(gòu)同時(shí)驗(yàn)收防雷裝置。氣象主管機(jī)構(gòu)依據(jù)防雷專(zhuān)業(yè)技術(shù)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)報(bào)告等材料，對(duì)防雷裝置是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)規(guī)定的使用要求進(jìn)行驗(yàn)收。符合要求的，簽署驗(yàn)收意見(jiàn)，防雷裝置可以投入使用；不符合要求的，提出整改意見(jiàn)，整改完成后由氣象主管機(jī)構(gòu)重新進(jìn)行驗(yàn)收。

綜上所述，我國(guó)目前雷電防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，相關(guān)部門(mén)在制定建筑物的防雷規(guī)范時(shí)，要綜合考慮雷電的特點(diǎn)﹑被擊中物體的特點(diǎn)﹑內(nèi)部的設(shè)施與設(shè)備的特點(diǎn)等受到雷電災(zāi)害的地區(qū)的特質(zhì)，全面地做好雷電防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定。

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