高層建筑防雷檢測問題分析處理

黃科威 劉文華

摘 要：隨著城市化進程不斷加快，高層建筑物數(shù)量逐年增加，各種電子電器設(shè)備的應(yīng)用，使得高層建筑物的雷電隱患不斷加重。做好高層建筑防雷檢測，在確保防雷裝置性能的同時，還能增強防雷效果?；诖?，本文重點分析高層建筑物防雷檢測問題，以降低雷電安全隱患，確保人們生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：高層建筑物 ；外部防雷檢測 ； 內(nèi)部防雷檢測

防雷服務(wù)中的重要組成部分是對防雷設(shè)施進行檢測，主要檢測避雷器以及防雷設(shè)施的安裝情況，通過開展防雷檢測工作可以及時發(fā)現(xiàn)建筑物在防雷設(shè)施中存在有哪些問題，通過書面語的形式將防雷設(shè)施檢測的結(jié)果呈現(xiàn)出來，并提出科學(xué)合理防雷建議，所以在對高層建筑相關(guān)防雷設(shè)施進行檢測的過程中可以使防雷安全得到保證。由于不同地區(qū)檢測流程、技術(shù)以及檢測方法各不相同，對于建筑物防雷檢測還沒有形成統(tǒng)一規(guī)范，對建筑物防雷檢測工作的準(zhǔn)確性造成極大影響。另外，由于我國社會經(jīng)濟以及現(xiàn)代化水平不斷提高，尤其是信息化技術(shù)得到飛速發(fā)展，使城市化進程不斷加快，城市中的高層建筑物如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，高層建筑中配備的智能化電子電氣等提升對防雷設(shè)施檢測的標(biāo)準(zhǔn)要求。高層建筑物通常使用的防雷措施主要包括有等電位連接、屏蔽、引下線、接地以及SPD等，在對這些防雷設(shè)施進行檢測時需要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進行。

一、高層建筑物特點及雷電危害

現(xiàn)階段，高層建筑物主要結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土或全金屬框架。為了避免高層建筑物遭受雷擊，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑物，通常會選擇建筑物內(nèi)地梁、樁基等內(nèi)部結(jié)構(gòu)作為接地裝置，在增強建筑物自身利用率同時，還能降低建筑物防雷裝置成本。高層建筑物是樓層超過10層或高度在28m以上建筑物總稱。雷電對高層建筑物危害主要有兩種形式：高層建筑物遭受雷擊后會有巨大熱效應(yīng)和電動力產(chǎn)生，損壞建筑物本身或周圍環(huán)境；雷電放電時會產(chǎn)生巨大電流，該過程伴隨有靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。雷電放電的危害包括有，高層建筑物被雷電擊中，雷電中會有強大電流釋放，產(chǎn)生高溫、高熱現(xiàn)象，甚至是引發(fā)電路火災(zāi)，嚴(yán)重威脅著建筑物內(nèi)電子電器設(shè)備和人們生命財產(chǎn)安全；高層建筑物遭受雷擊后，會迅速升溫，雷擊周圍有沖擊波出現(xiàn)，短時間內(nèi)會將高層建筑物及其周圍附屬物損毀；高層建筑物遭受雷擊后，因強大的電流而形成電磁場，若電磁場強度比臨界磁場強度高時，雷電通過對地放電，會引發(fā)建筑物爆炸，造成嚴(yán)重安全事故。

二、高層建筑物外部檢測

1.引下線檢測。設(shè)計引下線是為有效連接高層建筑物接地裝置和避雷帶，使雷電流形成通路。通常情況下，會選擇高層建筑物柱或墻內(nèi)主筋作為引下線，并根據(jù)主體結(jié)構(gòu)層層串聯(lián)，同時還要做好與屋頂避雷線之間焊接。為增強防雷性能，每條引下線上應(yīng)存在不少于兩根的主筋，主筋的橫截面積應(yīng)在Φ16mm以上，這種設(shè)計方式可操作性、經(jīng)濟性和實用性水平較強，再加上混凝土引下線很難與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)，延長使用壽命。將建筑物防雷特點和防雷類型結(jié)合，適當(dāng)縮小引下線間距，提升分流效果，避免反擊電壓出現(xiàn)。結(jié)合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中的要求，根據(jù)不同建筑物的防雷級別引下線之間間距也有一定差異，一類、二類和三類防雷建筑物的引下線間距均不超過12m、18m、25m，引下線間電氣通路長度就是兩個引下線的間距。在IEC規(guī)范中已經(jīng)明確指出，引下線之間可以不用單獨安裝環(huán)形導(dǎo)體，為將室內(nèi)反擊電壓降到最低，應(yīng)連接各個樓層的等電位連接母線。如果選擇柱內(nèi)鋼筋作為引下線，在對接地電阻進行測量時，只需要從預(yù)埋連接板處接線即可，不需要單獨進行。

2.接地裝置檢測。高層建筑物的接地體主要是選擇了建筑物基礎(chǔ)樁或梁柱等鋼筋結(jié)構(gòu)，可及時疏散雷電流和延長使用壽命。將建筑物樁筋、地梁主筋和柱內(nèi)主筋焊接可以組成完整接地系統(tǒng)，隨后將地梁外圈中鋼筋焊接組合成閉合電路回路，這種接地系統(tǒng)同地面接觸面積大、接地電阻低，且混凝土可以保護鋼筋，不容易被侵蝕，具有穩(wěn)定的接地電阻。一旦接地電阻同高層建筑物防雷設(shè)計不相符時，增加輔助地網(wǎng)。應(yīng)將接地裝置檢測的準(zhǔn)確性作為高層建筑物防雷設(shè)施檢測基礎(chǔ)。

3.避雷帶檢測。避雷帶在高層建筑物防雷中應(yīng)用最為普遍，避雷帶主要鋪設(shè)在建筑物屋脊、通風(fēng)管道、山墻邊沿、屋頂邊沿等易遭受雷擊地方。避雷網(wǎng)（帶）的材料應(yīng)以鍍鋅扁鋼和鍍鋅圓鋼為主，優(yōu)先選擇圓鋼，直徑應(yīng)在8mm以上；扁鋼的厚度應(yīng)在4mm以上，寬度在12mm以上。若避雷網(wǎng)（線）是架空引入需要使用鍍鋅鋼絞線，且橫截面積在35mm以上。若接閃器是混凝土內(nèi)的鋼筋，應(yīng)對其進行鍍鋅并涂漆。禁止將室外的電視接收線桿頂接閃器作為高層建筑物防雷裝置，在建筑物部分防雷系統(tǒng)中合理劃分室內(nèi)線路，同時還要同引下線合理焊接。

避雷線與支持卡子共同組成了避雷帶，同時與引下線連接。通常，避雷帶主要安裝在女兒墻、屋檐等容易遭受雷擊部位，可迅速將雷電流泄放進入大地，確保高層建筑物安全。在檢測避雷帶的過程中應(yīng)檢查避雷帶是否平直，彎曲度數(shù)是否在90°以內(nèi)，彎曲半徑是否低于10倍圓鋼直徑，材料和長度是否符合規(guī)范要求。

4.均壓環(huán)檢測。均壓環(huán)的主要作用是防側(cè)擊雷，應(yīng)分別檢測均壓環(huán)的材料、規(guī)格、高度、敷設(shè)方式等。若建筑物的高度在45m以上，應(yīng)在高出45m以上的部位每間隔兩層在建筑物外引入均壓環(huán)，同時將其連接引下線。為了防止電位差出現(xiàn)，應(yīng)確保建筑物結(jié)構(gòu)圈梁中的電位值保持一致。在檢測均壓環(huán)時，應(yīng)確保均壓環(huán)的材料和敷設(shè)方式同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求相符。

三、高層建筑物內(nèi)部檢測

1.防雷電波入侵檢測。高層建筑物的防雷電波入侵檢測主要是檢測低壓配電線路或埋地金屬管道防雷電波入侵措施。若低配電線路選擇直接埋地或敷設(shè)方式，應(yīng)重點檢測入戶端電纜外皮和金屬線槽的接地情況。若只有部分線路埋設(shè)，應(yīng)重點檢測埋地長度和避雷器裝設(shè)位置。同時還要對電纜金屬外皮、鋼管、避雷器等的接地連接體材料和規(guī)范檢測。

2.等電位連接檢測。做好高層建筑物內(nèi)部敷設(shè)管道、構(gòu)架等金屬物連接的防雷檢測；信息裝置同等電位的連接；金屬管道頂端和底部防雷連接檢測等，主要是檢測導(dǎo)體材料、規(guī)格等。

3.浪涌保護器檢測。檢測連接低壓配電系統(tǒng)浪涌保護器，檢查供電系統(tǒng)連接方式和防雷等級，檢查防雷設(shè)計是否與防雷規(guī)范相符。檢測浪涌保護器的安裝位置、型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)和數(shù)量等是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

四、結(jié)語

開展防雷檢測工作可以找出問題所在，只有加強防雷技術(shù)部門和施工單位之間合作，才能保證高層建筑物防雷工程同規(guī)范要求相符，確保人民生命財產(chǎn)安全。對防雷工程關(guān)鍵部位和工序加強質(zhì)量控制，針對施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病問題，應(yīng)將現(xiàn)場檢測和預(yù)控進行結(jié)合，以確保高層建筑物安全。

參考文獻：

[1]賴亞勝，葉發(fā)新，趙俊朋.淺談建筑物防雷設(shè)計裝置施工圖的技術(shù)審核[J].氣象研究與應(yīng)用，2011，32（S2）.

[2]建筑物防雷設(shè)計規(guī)范，GB50057-2010.

作者簡介：黃科威（1979-），男，漢族，廣東省江門市人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事雷電預(yù)警、防雷檢測工作。