高層智能建筑物防雷施工技術(shù)要點(diǎn)研究

孫發(fā)興

摘 ?要：當(dāng)前，我國(guó)城市建設(shè)進(jìn)程中，智能建筑數(shù)量有所增加，同時(shí)雷擊災(zāi)害對(duì)建筑的影響也日益顯著，在威脅人們?nèi)粘Ｉ畹耐瑫r(shí)，也為社會(huì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。該文就將分析高層智能建筑物防雷施工技術(shù)要點(diǎn)，為確保建筑工程防雷施工的整體效果，施工人員應(yīng)高度重視技術(shù)交底、施工監(jiān)督和竣工驗(yàn)收等工作內(nèi)容，加大細(xì)節(jié)控制力度，以此優(yōu)化高層智能建筑防雷水平，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：高層智能建筑物 ?防雷施工 ?技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU976.55 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）06（c）-0052-02

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每年因雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1億元，同時(shí)雷電災(zāi)害對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定與和諧也會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)現(xiàn)代高層智能建筑的主要特點(diǎn)及雷電發(fā)生的基本規(guī)律，采取更加有效的防雷措施，以控制雷電帶來(lái)的負(fù)面影響。

1 ?雷擊的類型及危害

1.1 直擊雷

直擊雷主要指的是直接攻擊建筑物或建筑物內(nèi)的設(shè)備，且雷電能量可大量導(dǎo)入被攻擊物，由此產(chǎn)生的電流會(huì)在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能，從而引發(fā)雷電火災(zāi)、設(shè)備大范圍損壞，甚至引發(fā)嚴(yán)重的人員傷亡事件。

1.2 感應(yīng)雷

感應(yīng)雷則指閃電放電過(guò)程中，在電源、電纜線路及金屬管道上形成感應(yīng)過(guò)電壓，雖然其幅度不及直擊雷，但感應(yīng)雷危害發(fā)生概率則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直擊雷。

1.3 雷電波侵入

直擊雷和感應(yīng)雷可在接觸導(dǎo)線或金屬管道時(shí)產(chǎn)生過(guò)電壓，雷電波能夠自累計(jì)點(diǎn)沿通信電纜和金屬管道內(nèi)部傳播，直接侵入到建筑物和設(shè)備的內(nèi)部，進(jìn)而形成高電位，其能夠影響建筑物的性能，損壞設(shè)備的零部件，還可能引發(fā)嚴(yán)重的人員傷亡。雷電過(guò)電壓波的傳輸線路長(zhǎng)，影響范圍大，且具有顯著的破壞性，易造成十分嚴(yán)重的損失。

1.4 雷電反擊和跨步電壓

如雷電直接攻擊設(shè)有避雷設(shè)備的建筑物，則會(huì)在攻擊瞬間產(chǎn)生較大的雷電流，接地網(wǎng)的地電位也可在短時(shí)間內(nèi)驟然上升，高壓反擊周圍的電子設(shè)備，從而威脅建筑物的安全，引發(fā)設(shè)備故障和損壞。如電壓分布不均，則人處于地面時(shí)也會(huì)產(chǎn)生跨步電壓，進(jìn)而威脅人員的人身安全。

2 ?高層智能建筑物的特點(diǎn)

2.1 雷擊概率較高

結(jié)合建筑防雷設(shè)計(jì)的基本要求，如建筑物長(zhǎng)度完全相同，高度為100m的建筑遭受雷擊的可能性是高度為50m建筑遭受雷擊可能性的3倍，即建筑物的高度越高，雷擊的可能性越大。

2.2 電子設(shè)備損壞，威脅建筑安全

雷擊過(guò)程中產(chǎn)生的電磁脈沖可直接侵入建筑物，進(jìn)而影響微電子設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，如情況十分嚴(yán)重還可引發(fā)大規(guī)模事故。因此，現(xiàn)階段，人們十分關(guān)注建筑的安全防護(hù)問(wèn)題。

2.3 結(jié)構(gòu)變化增加了雷擊次數(shù)

傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸淡出主流市場(chǎng)，鋼筋混凝土及鋼結(jié)構(gòu)建筑得以廣泛應(yīng)用。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑及鋼結(jié)構(gòu)建筑在一定程度上改變了雷云電場(chǎng)分布的形式，這也在一定程度上增加了雷擊的次數(shù)。

3 ?高層智能建筑物的綜合防雷技術(shù)

3.1 外部防雷技術(shù)

3.1.1 接閃器

高層智能建筑外部防雷施工中，設(shè)置接閃器是最為常見(jiàn)的一種方式。施工人員應(yīng)結(jié)合建筑物的主要特征和防雷等級(jí)，合理選擇避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)。若金屬突出物不在保護(hù)范圍，則可將金屬突出物與防雷系統(tǒng)融為一體，采用卡接或焊接的方式形成相對(duì)完善的導(dǎo)電系統(tǒng)。

3.1.2 引下線

引下線能夠連接接地裝置和接閃器，鋼筋混凝土內(nèi)部對(duì)角主筋作為引下線，是最為常見(jiàn)的處理方式，該方式適用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)顯著。且也可將建筑物金屬煙囪、鋼柱和消防梯視為引下線。智能建筑防雷施工中引下線的數(shù)量通常在2根以上，同時(shí)每個(gè)防雷部件均構(gòu)成一個(gè)完整的防雷通道，引下線是建筑物外部防雷中重要的環(huán)節(jié)，一般在引下線上部連接接閃器，而在引下線下部連接接地裝置。

3.1.3 接地裝置

高層智能建筑防雷系統(tǒng)中，接地裝置是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其能夠迅速地將雷電電流導(dǎo)入大地。如將建筑內(nèi)部鋼筋或柱體視為接地裝置，這種接地裝置主要被人們稱為基礎(chǔ)接地。基礎(chǔ)接地的美觀性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性優(yōu)勢(shì)明顯。如基礎(chǔ)接地體中未設(shè)置防水層，則要選擇建筑物內(nèi)鋼筋為接地裝置，在基礎(chǔ)接地的前提下設(shè)置防水層或防水材料，在基礎(chǔ)槽附近位置設(shè)置環(huán)形接地裝置，加強(qiáng)基礎(chǔ)鋼筋連接的科學(xué)性及可靠性。

3.2 內(nèi)部防雷

3.2.1 屏蔽裝置

設(shè)置屏蔽裝置能夠規(guī)避雷電電磁脈沖敷設(shè)對(duì)室內(nèi)電子設(shè)備產(chǎn)生的影響。為加強(qiáng)屏蔽的整體效果，要合理利用金屬殼或金屬網(wǎng)保護(hù)被保護(hù)物體。阻止設(shè)備上的過(guò)電壓能量及電磁干擾。需要屏蔽的元素主要有建筑物、各類電氣設(shè)備和線纜管道等。根據(jù)防雷設(shè)備的基本要求選擇建筑部分屏蔽、外部屏蔽或管線屏蔽等不同方式，從而有效削弱雷電上的電磁脈沖?，F(xiàn)階段最為常見(jiàn)的屏蔽體有建筑鋼筋、電纜金屬外套和設(shè)備金屬外套等，連接屏蔽體與地網(wǎng)有利于建立初級(jí)屏蔽網(wǎng)，從而維護(hù)電子設(shè)備安全。

3.2.2 等電位連接

建筑物內(nèi)部設(shè)置避雷器會(huì)引發(fā)電磁場(chǎng)變化，在相鄰電壓線上出現(xiàn)感應(yīng)過(guò)電壓。所以，建筑物預(yù)防雷電的過(guò)程中，也可能會(huì)將雷電引入電子設(shè)備，進(jìn)而破壞電子設(shè)備的性能，甚至直接損壞電子設(shè)備。為促進(jìn)電子設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，需采取等電位連接的方式，讓建筑物與附近電位高度一致，嚴(yán)格把控不同金屬部件間所產(chǎn)生的電位差。不同的設(shè)備信息應(yīng)與屏蔽設(shè)備之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x以增強(qiáng)內(nèi)部防雷的有效性。

3.2.3 合理布線

合理布線有利于全面發(fā)揮防雷技術(shù)的整體效果，人員需詳細(xì)分析建筑物內(nèi)部非防雷系統(tǒng)中，各系統(tǒng)和管線的實(shí)際情況，在線槽和金屬管道內(nèi)部合理布置照明、動(dòng)力、通信和監(jiān)控線路，有效屏蔽累計(jì)電磁波。若有必要，還可在線路上安裝避雷裝置，改善防雷效果。

4 ?優(yōu)化建筑工程防雷施工的有效措施

為確保建筑工程防雷施工的整體效果，施工人員應(yīng)高度重視技術(shù)交底、施工監(jiān)督和竣工驗(yàn)收等工作內(nèi)容，加大細(xì)節(jié)控制力度，以此優(yōu)化高層智能建筑防雷水平。

4.1 重視技術(shù)交底

施工方的技術(shù)負(fù)責(zé)人在日常工作中需全面了解和掌握防雷技術(shù)規(guī)范，將防雷施工中容易被人忽視的細(xì)節(jié)作為控制的要點(diǎn)，為施工人員講述基礎(chǔ)、引下線、接閃裝置、等電位連接、保護(hù)器安裝防雷施工的主要特點(diǎn)，以及工程施工的基本要求、施工工藝和控制措施，進(jìn)而保證工程施工滿足規(guī)范要求。

4.2 加大施工過(guò)程監(jiān)督力度

施工人員需在不同階段開展防雷施工自檢活動(dòng)，在自檢的基礎(chǔ)上邀請(qǐng)防雷檢測(cè)機(jī)構(gòu)嚴(yán)格監(jiān)督檢查施工過(guò)程。基礎(chǔ)接地和焊接施工及混凝土澆筑施工前，應(yīng)達(dá)到電位平衡的狀態(tài)。同時(shí)在工程施工中仔細(xì)檢查首層均壓環(huán)焊接質(zhì)量、轉(zhuǎn)換層防雷設(shè)施焊接質(zhì)量、玻璃幕墻龍骨接地施工質(zhì)量、屋頂封頂和防雷裝置焊接施工的質(zhì)量、電涌保護(hù)器安裝質(zhì)量，并邀請(qǐng)專業(yè)的檢測(cè)部門做好監(jiān)督檢測(cè)工作，檢測(cè)合格后方可繼續(xù)施工。

4.3 規(guī)范竣工驗(yàn)收階段

高層智能建筑施工中，要重視建筑物防雷工程的階段性驗(yàn)收工作。專業(yè)的防雷檢測(cè)機(jī)構(gòu)能夠?qū)ㄖ锓览坠こ逃枰匀娴氖┕けO(jiān)督，其有利于分階段驗(yàn)收工作的有效開展。在滿足分階段驗(yàn)收工作要求的基礎(chǔ)上，還需在工程竣工驗(yàn)收的過(guò)程中做好分階段驗(yàn)收的記錄工作，且結(jié)合防雷檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，編制建筑物防雷竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，報(bào)告中需明確闡述防雷設(shè)施的規(guī)格、參數(shù)及施工質(zhì)量，待相關(guān)參數(shù)和施工質(zhì)量均滿足規(guī)定要求后，方可投入使用。

5 ?結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)建筑行業(yè)前進(jìn)腳步日益加快，高層建筑和智能建筑的數(shù)量也有所增加。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)本身存在十分明顯的優(yōu)勢(shì)，但其改變了電磁場(chǎng)分布，因此建筑遭受雷擊的概率也顯著上升。對(duì)此，在建筑建設(shè)中，對(duì)防雷施工也提出了更為全面和細(xì)致的要求。在建筑防雷設(shè)計(jì)和施工期間，工作人員一方面要積極采取外部防雷措施避免直擊雷損害，另一方面也要采取內(nèi)部防雷措施，減少感應(yīng)雷的負(fù)面影響，切實(shí)強(qiáng)化防雷施工效果，以此增大建筑物安全系數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳松盛，袁偉鴻，吳彥武.建筑物防雷檢測(cè)的基本流程論述[J].江西建材，2017（4）：264.

[2] 周澤烽，邱克偉，楊紅春.新建建筑物防雷工程檢測(cè)及常見(jiàn)問(wèn)題[J].黑龍江科技信息，2017（4）：222.