建筑工程的防雷技術(shù)

文/譚海軍 蔣其躍 吳浩湧

建筑工程的防雷技術(shù)

文/譚海軍 蔣其躍 吳浩湧

雷電作為一種自然現(xiàn)象與人類的生存、生活卻密切相連，自富蘭克雷發(fā)明了避雷針以來(lái)，人類有了對(duì)于雷電的有效導(dǎo)引與防護(hù)。由于時(shí)代、材料、工藝、消費(fèi)需求等各個(gè)方面的變遷，建筑工程也在不斷發(fā)生著演變，對(duì)應(yīng)的防雷除了一般的安裝避雷針之外，它更加講求防雷體系的構(gòu)建，如一項(xiàng)工程由內(nèi)而外的整體防雷措施等。下面就結(jié)合個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑工程防雷技術(shù)相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)討論。

建筑工程 防雷技術(shù) 研究

從雷電的形式方面觀察，包括電磁脈沖、球形雷、直擊雷、云閃等多種形式，因其形式不同危害也相對(duì)存有差異，但基本上以這幾類形式表現(xiàn)在危害、破壞力方面比較顯著。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)分析，防雷技術(shù)在建筑工程中的運(yùn)用可以采用一些防雷裝置，如接閃器、避雷裝置、接引線、電涌保護(hù)之類實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電的防護(hù)，用以保護(hù)建筑工程遭受破壞，減少安全事故。

1 建筑工程防雷技術(shù)概述

建筑工程防雷技術(shù)方面，通常比較常見(jiàn)的是體系化防雷。具體方法是，在建筑工程預(yù)埋階段，對(duì)所有預(yù)埋鋼筋結(jié)構(gòu)通過(guò)10、12或其它型號(hào)的鋼筋打彎為90度進(jìn)行電焊連接，包括地面鋪筋、剪力墻框架、立柱等各個(gè)方面，基本上需要令其連接為一體，直至屋面。通常屋面上的防雷處理要求將整體建筑下引上來(lái)的防雷露筋進(jìn)行防雷帶式的焊接連通，類似于屋面四周墻一個(gè)環(huán)形帶，外加屋面平面上的縱橫連接帶，通常以扁鐵焊接后刷防護(hù)漆即可。由于技術(shù)方面的進(jìn)步與防雷的目的日益明確化，現(xiàn)代建筑工程防雷中多采用比較對(duì)應(yīng)的類型實(shí)施防護(hù)。

2 建筑工程防雷技術(shù)實(shí)踐運(yùn)用

以下分別從接閃器、引下線、接地裝置（前三種技術(shù)可以建立起接閃器-引下線-接地裝置整體框架）電涌保護(hù)四個(gè)方面的具體運(yùn)用展開(kāi)說(shuō)明。

2.1 接閃器

一般情況下，建筑工程中均會(huì)設(shè)計(jì)避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)，由于其多由金屬構(gòu)建所致，加上對(duì)于云閃類型防護(hù)較早，也被稱為接閃器?，F(xiàn)在將其劃分為三類，分別是被動(dòng)式、主動(dòng)式避雷針、半導(dǎo)體消雷器。在第一種類型下，以傳統(tǒng)的富蘭克林避雷針及上述避雷線、帶、網(wǎng)為準(zhǔn)，應(yīng)用范圍相對(duì)廣泛；其缺限表現(xiàn)在保護(hù)范圍不大、安全性低、防護(hù)效果較差，還會(huì)出現(xiàn)諸如側(cè)向跳火、引發(fā)磁場(chǎng)感應(yīng)影響等。第二種類型優(yōu)于第一種及第三種，其主要優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)閃流提前發(fā)射、有效的將雷擊點(diǎn)加以控制，應(yīng)用范圍廣泛、效果較好。而第三種基本應(yīng)用已經(jīng)減少或停止。通常接閃器的運(yùn)用與類型比較發(fā)現(xiàn)，第一種類型價(jià)格低、易于安裝、制作方便，通常會(huì)受市場(chǎng)導(dǎo)向下的選擇；但建筑工程中往往不建議將這類接閃器與天線共用，因?yàn)闀?huì)引發(fā)一系列的事故，或影響避雷效果。整體上建議運(yùn)用主動(dòng)式避雷針這種接閃器類型，從我國(guó)的主動(dòng)式避雷針市場(chǎng)方面分析，無(wú)放射源、無(wú)易損件兩種主動(dòng)避雷針已經(jīng)得到了市場(chǎng)認(rèn)可；世界知名的品牌可以舉出S3000（ERICO公司生產(chǎn)，具體圖文資料搜索百度即可得到）。

2.2 引下線

引下線屬于上述建筑工程防雷體系中的一個(gè)構(gòu)成部分，通常將其作為連接接閃器、接地裝置的中間部分。具體而言，引下線技術(shù)的運(yùn)用通常與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)相一致。比如，除了一般的焊接連接令整個(gè)建筑鋼筋處于一個(gè)連通整體之外，其中會(huì)在每一層樓、每一戶設(shè)計(jì)安裝一個(gè)等電位，這在預(yù)埋時(shí)就會(huì)完成；從其原理方面分析，主要是以法拉第籠原理為準(zhǔn)，令所有的鋼結(jié)構(gòu)建立起電位連接等。也是目前運(yùn)用實(shí)踐最多的一種。由于當(dāng)前建筑工程正在發(fā)生轉(zhuǎn)型、變化，所以在實(shí)踐運(yùn)用中往往還需要對(duì)其中易發(fā)生的情況加以分析，具體列出以確保在建筑工程防雷技術(shù)實(shí)踐中加以運(yùn)用。比如，較高的電位差往往出現(xiàn)于雷是流穿過(guò)鋼筋時(shí)，由于速度快易造成側(cè)向跳火，因此需要注意防護(hù)。再如，在雷電流的發(fā)生過(guò)程中，由于頻率高會(huì)根據(jù)鋼筋的距離產(chǎn)生一定的電感（通常為1.6霩/m），在彎角處往往會(huì)不斷增大，從而產(chǎn)生電壓降；它的直接作用是破壞電子設(shè)備、接線連接等。所以在這兩種基于雷電流穿過(guò)所產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象，應(yīng)該注重分流作用，實(shí)施一些具體的均壓設(shè)計(jì)，以保障所有電子設(shè)備安裝后的安全應(yīng)用。另一種雷電通過(guò)所產(chǎn)生的現(xiàn)象是引發(fā)變交磁場(chǎng)，它的直接后果是對(duì)臨近的設(shè)備造成感應(yīng)電壓。通常的解決方法是利用引下線，采用總的防雷引下線設(shè)置與獨(dú)立的防雷引下線設(shè)置，以此達(dá)到保護(hù)大型電子設(shè)備，保障較小型電子設(shè)備的安全運(yùn)用等。尤其是在獨(dú)立的或?qū)Ｓ玫囊戮€設(shè)置之下，還可以有效的起到特殊絕緣的作用，弱化電磁感應(yīng)等。

2.3 接地裝置

接地裝置是一種總合概述，包括接地體、接地線。建議選擇基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)（接地電阻<10Ω）；若未采用這種結(jié)構(gòu)則可以通過(guò)整體連通法進(jìn)行接地網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以達(dá)到防雷目的，具體如敷設(shè)接地極、接地網(wǎng)等。由于接閃器——引下線——接地裝置三個(gè)可以合起來(lái)成為一個(gè)通常意義上的建筑工程防雷體系，因而在具體的實(shí)踐方面要注重三者之間的關(guān)聯(lián)性，如可以以引下線作為一個(gè)中間部分，然后對(duì)兩端的接閃器、接地裝置進(jìn)行區(qū)分性的理解，并加以連接等。雖然目前這三個(gè)方面構(gòu)成了雛形式的整體，但在具體的防雷技術(shù)運(yùn)用方面，還應(yīng)該考慮到其它防雷技術(shù)，如針對(duì)電磁脈沖的電涌保護(hù)等（可參看下述）。

2.4 電涌保護(hù)

電涌保護(hù)針對(duì)的是雷擊電磁脈沖，通常也稱電涌，會(huì)造成過(guò)電流、過(guò)電壓，因而破壞性極大。通常采用的保護(hù)方式是三級(jí)保護(hù)，如TN-S系統(tǒng)就屬于此類，需要注意的是《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中提出了針對(duì)SPD-電涌保護(hù)器的接線方式，以確保電涌最大值方面電壓較低，如最短兩端引線法（通常能夠滿足低壓三相系統(tǒng)）。

3 結(jié)束語(yǔ)

建筑工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，因而相應(yīng)的防雷技術(shù)在其演變與生成中，也逐漸與其發(fā)展趨于一致，目前已經(jīng)形成了中高層建筑方面的防雷體系。以我國(guó)現(xiàn)階段的電力技術(shù)與防雷技術(shù)運(yùn)用觀察，水平相對(duì)較高。但由于建筑行業(yè)的發(fā)展有其快速發(fā)展時(shí)期的市場(chǎng)亂象，一些建筑中缺少全面的防雷網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，所以建議在當(dāng)前應(yīng)該對(duì)于那些未建立防雷網(wǎng)絡(luò)的建筑，給予審查并通過(guò)外圍攻勢(shì)加以彌補(bǔ)、完善，以確保現(xiàn)代城市空間內(nèi)的多雷電現(xiàn)象，減少各種潛在損害。

[1]那順吉雅.淺析建筑防雷問(wèn)題[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(26)：620-621.

[2]賈九芬.建筑電氣工程防雷問(wèn)題論述[J].電子制作,2015(04)：219-220.

[3]王云鋒.建筑防雷安裝工程施工質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究,2015(29)：4516-4517.

作者單位 深圳遠(yuǎn)征技術(shù)有限公司 廣東省深圳市518102