高层建筑防雷施工技术研究

　　摘要：雷击是一种自然现象。我国和国外都有过许多建筑物遭受雷击的报道。特别是现代化的城市建设,楼层越来越高。据有关资料介绍,从30m高的建筑物上开始的迎面放电路程只有几米长,而建筑物高度增加时,迎面放电的长度也增加,当雷击100m高的建筑物时,迎面放电的长度可达几百米。因此,高层建筑物的防雷显得尤其重要。
　　关键字：高层建筑，防雷，接地，等电位
　　0引言
　　随着我国科学技术的发展，高层建筑如雨后春笋拔地而起，楼房变得越来越高。高层建筑由于在地面凸起的高度更容易遭到雷电的危害。防雷与接地是关系建筑物及人身生命安全的头等大事，雷击时有强大电流通过，产生机械力和热效应，破坏建筑物和电气设备。近年来，随着信息技术的迅猛发展，计算机等微电子设备大量进入各类高层建筑物，由于其灵敏度高、耐压低、很易受雷电电磁脉冲干扰，不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏。防雷与接地系统的好坏将直接影响整个楼宇的自动化程度和使用功能。因而高层建筑的防雷问题，也就越来越引起人们的重视。
　　1防雷措施
　　防雷的方法很多,有传统的避雷针、避雷带防雷法(亦称弗兰克林法)；有法拉第笼式保护法；有消雷器避雷法；有放射性避雷系统等等。而对防雷技术方面的观点和争论也很多。根据我国防雷规范的要求,高层建筑一般都采用避雷针、避雷带和避雷网作接闪器,利用金属导体引下,由接地极泄流入地的这一传统防雷方法防直击雷。当建筑高度超过45m时,不仅要防直击雷,而且要防侧击雷。因为侧击雷是从侧面打来的，屋顶避雷带并不能完全保护住楼体,所以就需要另外加设保护。防侧击雷的方法是:从45m起每隔不大于6m沿建筑物外墙内敷设一圈避雷带(有圈梁时则利用圈梁的钢筋),并与防雷引下线焊接,同时将45m及以上的金属栏杆、金属门窗、玻璃幕墙的金属支架等较大的金属物直接或通过金属预埋件与防雷装置连接。此避雷带还兼有均压环的作用。
　　2接闪器
　　接闪器主要使用避雷针、避雷带、避雷网等。
　　2.1避雷针的选用及安装
　　（1）、避雷针的选用
　　高层建筑一般为二类防雷建筑，由于其凸起的高度，避雷针的选用显得特别重要。近几年，提前预放电避雷针的应用越来越广，其工作原理就是产生一个比普通避雷针更快的上行先导。该避雷针外部有六根感应电极，避雷针接地后，它们的电压和主针尖端形成强烈的电压差，迅速电离附近空气，形成电晕现象，并产生大量带电粒子。同时避雷针内部带有离子发生器，会形成高压脉冲，在附近大气中产生大量带电离子，这两套系统产生的离子在雷电场的作用下迅速向上移动，雷云和避雷针之间的绝缘距离缩短，所以避雷针会提前放出向上的前导电荷，当雷电形成时会自我激活，完全主动式提前放电。在同等条件下，预放电式避雷针比普通避雷针的保护范围更大，性能更好，落雷点更准确，并具有免维护、无需外接电源等优点。因此超高层建筑应优先选用提前预放电式避雷针。
　　（2）、避雷针的安装
　　避雷针应垂直安装牢固，垂直度允许偏差为3/1000。我们要根据图纸要求在土建进行避雷针基础施工时，预埋好地脚螺栓。安装时我们将支座钢板固定在预埋的地脚螺栓上，焊上一块肋板，再将避雷针立起，找直、找正后进行点焊，然后加以校正，焊上其他三块肋板。最后将引下线焊接在底板上，清除药皮刷防锈漆。当针体弯曲、安装的垂直度超出允许偏差时，我们应将针体重新调直，符合要求后再安装。安装完毕后，我们要用接地电阻测试仪进行测试，看一下接地电阻值是否符合规范要求。
　　2.2避雷带的安装
　　（1）、避雷带一般采用的圆钢直径不小于6mm，扁钢不小于24mm×4mm。避雷带可以暗敷设在建筑物表面的抹灰层内，或直接利用结构钢筋，并应与暗敷的避雷网或楼板的钢筋相焊接，所以避雷带实际上也就是均压环。建筑物高于30m以上的部位，每隔3层沿建筑物四周敷设一道避雷带并与各根引下线相焊接。
　　（2）、圈梁内各点引出钢筋头，焊完后，用圆钢（或扁钢）敷设在四周，圈梁内焊接好各点，并与周围各引下线连接后形成环形。同时在建筑物外沿金属门窗、金属栏杆处甩出30cm长2mm镀锌圆钢备用。
　　（3）、节日彩灯沿避雷带平敷设时、避雷带的高度应高于彩灯顶部，当彩灯垂直敷设时，吊挂彩灯的金属线应可靠接地，同时我们应考虑彩灯控制电源箱处按装低压避雷器或采取其它防雷击措施。
　　（4）、铝制门窗与避雷装置应连接。在加工订货铝制门窗时我们就应按要求甩出30cm的铝带或扁钢2处，如超过3m时，就需3处连接，以便进行压接或焊接。
　　（5）、外檐金属门、窗、栏杆、扶手等金属部件的预埋焊接点不应少于2处，与避雷带预留的圆钢焊成整体。
　　2.3避雷网的安装
　　（1）、避雷线如为扁钢，我们可放在平板上用手锤调直；如为圆钢，我们可将圆钢的一端固定在牢固地锚的夹具上，另一端固定在绞磨（或倒链）的夹具上，进行冷拉调直。
　　（2）、我们将避雷线用大绳提升到顶部，顺直后敷设、卡固、焊接连成一体，同引下线焊好、焊接处的药皮应敲掉，进行局部调直后刷上防锈漆及铅油（或银粉）。
　　（3）、建筑物屋顶上所有金属突出物，如擦窗机、节日彩灯、航空障碍灯、金属设备和管道以及建筑金属构件等，均与屋面上的防雷装置可靠连接。这些部位的金属导体都必须与避雷网焊接成一体。
　　（4）、在建筑物的变形缝处我们应做防雷跨越处理。
　　（5）、避雷网分明网和暗网两种，暗网格越密，其可靠性就越好。网格的密度应视建筑物的防雷等级而定，一般高层建筑物可使用10m×10m的网格，如果设计有特殊要求应按设计要求执行。
　　3引下线安装
　　引下线是利用结构柱内钢筋或利用镀锌扁钢将接闪器和接地装置连接的金属导体。防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。高层建筑通常利用钢筋混凝土柱及剪力墙内的钢筋作防雷引下线。引下线应随土建结构柱施工，依据施工图中标注的引下线的具体位置点，紧随土建结构柱钢筋绑扎，将引下线的位置用色标示意出来，直至建筑物封顶处，同时预留出与引下线相连接的位置，以便其他专业用引下线作为避雷之用。施工人员应采用每层按轴线标清每根柱子的位置及钢筋焊接根数进行施工，防止漏焊或焊错位置。同时要对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查，并对焊接引下线进行定位标识，以防向上层焊错主筋，造成接地中断错误。特别是对于结构的转换层，由于柱筋的调整，防雷引下线利用柱内主筋焊接容易错焊、漏焊，要进行反复核实。
　　规范规定当钢筋直径为16mm及以上时,应利用2根钢筋作为1组引下线,当钢筋直径为16mm及以下时,应利用4根钢筋作为1组引下线。高层建筑混凝土柱内主筋直径通常都超过了16mm。由于高层建筑高度高、钢筋长、钢筋接续点多,若采用绑孔连接,接触电阻就很大,不利于雷电流的迅速流散。因此,在高层建筑中,作为引下线的钢筋要进行接地跨接，搭接长度不应小于跨接钢筋直径的6倍。采用多条引下线时，为了便于检察接地电阻和引下线、接地线的连接情况，宜在各引下线距地面高约1.8m处设断接卡。
　　
　　
　　参考文献：
　　［1］毛龙泉陆金方沈北安．建筑工程质量检查与验收江苏人民出版社下册，2010．
　　［2］梁华．建筑弱电工程设计手册［Z］．北京：中国建筑工业出版社，2000．
　　［3］99（03）D501-1.建筑物防雷设施安装图集.[S].

《高层建筑防雷施工技术研究》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 高层建筑防雷施工技术研究

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-14823