高層建筑防雷工程常見問題及應對措施探究

王晉 楊曉峰

摘要：隨著經濟的迅速發(fā)展，人們生活水平的提高，當代人對居住環(huán)境的安全性的要求逐漸提高，我國地域遼闊，自然災害也十分常見，其中雷電災害也是威脅我國居民居住安全的原因之一。現(xiàn)如今的樓層建筑越來越高，高層建筑的數(shù)量也逐年增多，我國又是雷電災害比較頻繁的國家，相對于普通建筑，高層建筑遭受雷擊的概率更大，因此加強對高層建筑的防雷工程十分重要，防雷措施需要具備覆蓋率高、安全性好的功能，這就要求了施工企業(yè)加強技術投入，在實施防雷工程時認真仔細。本文主要高層建筑防雷工程過程中常見的問題，針對這些問題提出相應的措施，希望對施工企業(yè)實施防雷工程有一定幫助，制造出質量合格、安全性高的建筑物，減少我國在遭受自然災害后的損失。

關鍵詞：高層建筑；防雷工程；常見問題；應對措施

一、防雷工程在高層建筑應用的簡述

雷電的出現(xiàn)屬于自然現(xiàn)象，它是由于云層與云層之間、云層與云地之間的電位差達到一定程度，就會產生放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象包括強電流、強沖擊波、強電磁輻射、高壓等特點。所以防雷工程在高層建筑中應用時，要根據雷電現(xiàn)象的特點，將避雷措施納入考察的范圍，盡量避免建筑遭受雷擊后的嚴重損失，將事故發(fā)生的可能性降到最小值，這也是建筑設計人員和居民最關心的問題。

傳統(tǒng)的防雷工程主要是在建筑頂部安裝避雷針等設備，主要有引下線和接閃器構成，其工作的原理是將雷擊時的電流轉移向大地，以此來避免雷電損壞建筑，保護居民的人身安全，但是此類設備還是會在一定程度上損壞用電器、電子設備等，面對這種情況，就產生了內外結合的防雷系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不僅僅是在外部加入防雷針，在建筑的內部也要進行相應的避雷措施，以此來達到保護建筑內外部的目的。

二、防雷工程在高層建筑應用中的常見問題

在防雷工程的應用中，會遇到各種各樣的問題，常見的問題有接閃問題、引下線問題、接地裝置問題、屏蔽隔離問題、等電位連接問題以及電泳保護問題。

接閃問題是在雷電常見擊中的部位設有接閃帶，但是如果沒有鋪設，尤其是在房頂和屋脊部位，就很容易出現(xiàn)接閃問題，在接閃帶沿著墻進行操作時，帶搭接的焊接長度和施工工藝不符合防雷規(guī)范，同時接閃帶沒有添加補償器。引下線問題是由于引下線鋪設不勻稱和不對稱，焊接處也沒有最好相應的工作，引下線之間的距離也沒有按相應的標準鋪設以及引下線近地面沒有做好防護措施。接地裝置問題是由于施工過程中，工程造價十分高，導致不能充分利用現(xiàn)有的條件，防雷效果不明顯。屏蔽隔離問題是由于施工中防護問題沒有做好。等電位連接問題是由于總等電位連接的端子板、接地干線的位置局部等電位端子板、以及聯(lián)結方法沒有按照防雷標準進行實施。浪涌保護問題是由于浪涌保護器的能量不符合標準，安裝的浪涌保護器的參數(shù)沒有按照相應的標準進行設置。

三、高層建筑防雷工程中常見問題的應對措施

（一）接閃器和引下線問題的處理

防雷工程中的接閃器的工作原理是在雷電發(fā)生時，接收電流，在通過引下線和接地裝置向大地釋放電流，最終達到保護建筑物的目的，由于目前的防雷技術具有唯一性，接閃器的位置和數(shù)量有一定影響，接閃器組成包括避雷針、避雷帶和避雷網，其的保護范圍可以用滾球法進行計算，通過計算出的接閃器的保護范圍來達到經濟高效的目的。目前的標準主要是高層建筑超過45 m以及防雷等級為二類的、高層建筑超過60 m以及防雷等級為三類的時，其超高部分應當采取防側擊雷措施。

引下線是連接閃器和接地裝置之間可靠性較高的導體，為了防止引下線出現(xiàn)問題，可以將接閃器和接地裝置變成等勢體來避免兩者之間的電位差，來對建筑物其保護作用，目前的高層建筑都能達到引下線的標準，同時高層建筑的梁、柱等連接都可應用引下線。

（二）接地裝置問題的處理

影響接地裝置的有效性因素主要有接地電阻和接地方法，要想減少建筑物受到電流沖擊的電動勢，就需要盡可能的降低接地電阻，這樣使避雷效果隨著放雷的電流速度逐漸提高，因此，在高層建筑的防雷工程實施的過程中，要盡可能降低接地電阻，使放雷效果達到最高。在進行接地裝置的設計時，盡可能應用自身構造和設備作為接地材料，如果高層建筑的電阻大于接地標準，就要考慮在建筑周圍設立人工接地體。

（三）等電位連接問題的處理以及浪泳保護

等電位連接將建筑結構、金屬管與設備之間的電勢差轉變?yōu)榱愕募夹g，該項技術的應用主要是為了防止設備內出現(xiàn)雷電反擊、跨步電壓等現(xiàn)象，應用此項技術主要有兩種方法，一種為總等電位練接，應用這種方法時要確?；A與上層結構之間的連接，可預防放電火花現(xiàn)象的產生，另一種方法為局部等電位連接，是將局部結構的電勢差轉變?yōu)榱?，可以應用在屋脊、房梁比較容易遭受電擊的部位。

只有當浪涌保護器的參數(shù)符合要求是，浪涌保護器才能使能量之間相互配合，同時各級浪涌保護器的導線面積也應符合標準，盡量使導線短、直、長，以此來提高建筑物的安全性。

（四）屏蔽技術的應用

在防雷工程中應用屏蔽這一功能，可以有效的減小雷電電磁脈沖在電子系統(tǒng)中產生的浪涌，高層建筑中防雷等級為二級的建筑物弱電設備使用較多，對其采用屏蔽技術進行避雷，是保護電子設備的重要方法。一般情況下，設備的表面要搭建屏蔽網架以及增設金屬外殼，同時還要考慮設備的電源線、信號線接口的接地線問題。為了最大程度的發(fā)揮屏蔽作用，可以在布線時可以使用金屬橋架或者屏蔽電纜，分開架設強、弱電線，并將屏蔽層與各層次的接地裝置相互聯(lián)結，該方法可以降低雷電的反沖擊概率，但是對于電子設備而言，還是要提高其屏蔽性。

（五）防雷工程與土建工程相結合

在高層建筑的施工過程中需要和防雷措施緊密結合，想要是完工后的建筑物達到防雷工程的標準，就必須提高施工質量和工藝，例如在進行防雷設計時，要合理的設計防雷路線，盡可能使防雷網與鋼筋結合，減少經濟支出；在施工過程中要加強技術人員與施工人員的聯(lián)系，雙方之間相互配合提高建筑物的安全性；根據防雷的設計需要，建造建筑物時要加入一定數(shù)量的鋼筋土柱，利用搭接焊接等方式進行連接，將這些鋼筋作為避雷的引下線，也是提高建筑物安全性的一種方法。

參考文獻

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（作者單位：江蘇省連云港市長虹防雷工程中心）