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摘要:随着经济的不断发展,高层建筑越来越多。高层建筑容易遭受到雷击的几率比较大,所以在高层建筑设计上需要做好防雷设计,降低雷电对高层建筑的破坏。本文主要对防雷设计和高层建筑防雷施工要点进行了阐述,以供参考。
关键词:高层建筑;防雷;设计
Abstract:Withthecontinuousdevelopmentofeconomy,moreandmorehigh-risebuildingsarebuilt.High-risebuildingsarevulnerabletolightningstrike,soitisnecessarytodoagoodjoboflightningprotectiondesigninhigh-risebuildingdesigntoreducethedamageoflightningtohigh-risebuildings.Thispapermainlyelaboratesthelightningprotectiondesignandthelightningprotectionconstructionpointsofhigh-risebuildingsforreference.
Keywords:high-risebuildings;lightningprotection;design
在自然灾害中,雷电是常见的一种气象灾害。雷电的破坏主要分为两种,一种是直接对建筑物产生热销作用和电动力作用。另外一种是雷电所生产的静电感应作用,会以雷电波的形式侵入。随着经济的不断发展,高层建筑越来越多。高层建筑容易遭受到雷击的几率比较大,一旦遭受雷击,就会造成巨大损失,所以需要做好高层建筑防雷设计工作,降低雷电对高层建筑的破坏。
1.外部防雷设计
一套完整的外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
接闪器通常采用位于建筑物顶部的接闪杆或接闪网等,它的作用在于吸引雷电流,并依靠引下线、接地装置安全快速的把雷电送入大地中,设计通常采用网格法和滚球法。在高层建筑物超过30米以上楼层,每隔两层用40×4的镀锌扁钢沿着楼梯间、女儿墙、屋脊等容易遭受雷击的部位四周进行敷设,然后焊接连通成环状,以满足建筑物的防雷等级,焊接的质量和长度应当符合有关规范的要求。
引下线向上连接接闪器,向下连接接地装置,中间与楼层各层的均压环彼此焊接连通,用于将雷电从接闪器传输到接地装置。引下线的布置和数量对分流的效果有直接影响。在设计的过程中应当注意引下线应尽可能沿着高层建筑的四周对称均匀分布,其间距应满足规范的要求,使引下线的数目尽量增加;由于高层建筑的引下线比较长,引下线的电感电压降较大,在高
层建筑的中间部位每隔一定的高度应设置均压环,避免反击的发生。引下线必须全长焊通,应采用热剂焊进行接闪器和引下线的连接。
接地装置包括接地体和接地线,它布置在地下一定深度的地方,用于传导雷电流并使雷电流顺利地流散到大地中。接地装置的功能好坏和接地方式有很大的关系。为了降低跨步电压,建筑物的防雷接地通常使用周圈式的接地方式,并尽可能采用自然接地体,当基础采用硅酸盐水泥、基础周围土壤中的含水量大于4%、基础外表面没有防腐层时,即可将基础内的钢筋利用为接地装置,如果不满足以上条件那么人工接地的装置就需要加设。一般而言,高层建筑的防雷接地和电器设备、微电子设备的接地应当相连,选择最小的接地电阻作为公用接地电阻,一般小于1欧姆。
2.内部防雷设计
(1)等电位联接。在做等电位连接时,每层外墙的金属栏杆、门窗等与均压环连通(每一构件不少于两处);玻璃幕墙的支架、钢龙骨等(每层、多点)与均压环连通成等电位,以防侧击雷;架空或埋地进出建筑物的所有金属管道、金属构件、电缆金属外皮及其保护钢管等,在进出建筑物处(通过与由基础接地主钢筋网焊接引出的200×200×6预埋钢板相连通)与防雷接地装置作等电位联结;各管道井及各电梯井所在处,均由基础接地主钢筋网焊接引出一40×4镀锌扁钢与金属管道及电梯导轨作等电位联结;把接闪装置与梁、板、柱和基础可靠地焊接、绑扎或搭接在一起,同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接在一起,使整个建筑物成为良好的等电位体。
(2)屏蔽设施。屏蔽的主要目的是使建筑物内的通信设备、电子计算机、精密仪器以及自动控制系统免遭雷电电磁脉冲的危害。可利用钢筋混凝土结构内的钢筋,即建筑物内地板、顶板、墙面、及梁、柱内的钢筋,使其构成一个六面体的网笼,即笼式避雷网;当钢筋密度不够时,可按各种设备的不同需要增加网格的密度,从而实现屏蔽。良好的屏蔽不仅使等电位和分流这两个问题迎刃而解,而且对防御雷电电磁脉冲也是最有效的措施。此外,建筑物的整体屏蔽还能防球雷、侧击和绕击雷的袭击。
3.高层建筑防雷施工要点
3.1接闪器系统安装施工要点
对接闪器进行施工时应该注意几点:(1)确保接闪器质量。要求接闪器规格必须要符合施工要求,施工过程中必须保证其完整性。特别是接闪杆,在选择时必须要符合建筑物被保护物体需求。要有合格证、使用说明以及其他相关材料。最后要保证其施工稳固性。(2)接闪网敷设要求。要求接闪网在敷设时要与建筑物顶部设置的接闪杆以及各种金属物相连接,使所有金属结构连接为整个结构。另外,接闪网在施工时需要将与接地体引导屋顶引线的连接处做出明显施工标志。(3)加强接闪网质量控制。高层建筑物选择用接闪网材料规格质量必须要符合施工要求,一般都选择用镀锌圆钢,要求将其与结构柱内主筋作防雷引下线。
3.2防雷引下线敷设质量管理
引下线是高层建筑防雷设置中的重要组成,主要将防雷接闪装置和接地装置连接起来.可以由若干并联的电流通路,其电流通路的长度是最短的。防雷引下线敷设施工时可以选择建筑内金属构件以及建筑主筋等引下和断接卡子制作、安装。其中利用建筑内筋做引下线,在镀锌处必须要进行防腐蚀处理;利用建筑外沿金属构件做引下线,一般都是选择用圆钢、扁铁作为引下材料。
4.总结
为了住户的安全,建筑物上必须安装完备的避雷系统。这个系统由避雷设备和接地设备组成,缺一不可,只有这样才能保证完全避雷,防止潜在危险。如果其中任何一部分不能避雷,比如只有防雷装备,就不能释放电流,建筑物和设备就会遭受强大的电流冲击,因此,缺少任何一部分或者出现任何情况都会威胁到人民群众的人身安全。只要我们把握每一个安全细节并按照规范要求来做,按照规范安装避雷设备,才能完全避雷,并减少雷电带来的危害,确保高层建筑物的安全性。
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