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摘要：在雷雨环境下，为确保建筑电气安全，需要进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统，设计系统科学的建筑电气防雷设施设备，通过防雷接地技术避免建筑电气受到雷电冲击，保障建筑电气设施设备的安全，研究建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计技术，在高层建筑设计和建筑电气施工设计中具有重要意义。
关键词：建筑电气工程；防雷接地系统；设计
随着我国社会经济的快速发展，高层建筑已经成为了主要的建筑形式，而在高层建筑建设中，防雷接地是必须要解决的关键问题之一，它直接关系到建筑使用的安全性。基于此，本文立足于建筑工程角度，分析建筑电气防雷接地的主要作用，以及具体的设计要点。
1建筑电气防雷接地基本概念及作用
1.1建筑电气防雷接地基本概念
建筑电气防雷接地是一个综合性的系统，该系统由防雷装置、引下线、接地装置等组成。其中防雷装置包含外部雷电防护装置及内部雷电防护装置，外部雷电防护装置主要作用是防范直击雷对建筑产生伤害，其具体组成具有多样化特点，一般由接闪器、引下线、接地装置等组成，每个部分都会发挥特定的作用，主要表现为引雷-导雷-接雷；内部雷电防护装置主要作用是保护建筑内部安全，避免雷电波对电气及电子系统造成损坏，内部雷电防护装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。内外防雷装置的结合使用，可以避免雷电对建筑物和建筑物内电气及电子系统的损害。引下线的作用是上与建筑物顶部的防雷装置相连，下与接地装置相连，顶部防雷装置引导雷电进入引下线，引下线传导雷电流进入接地装置，最终将雷电流扩散到大地当中。接地装置主要作用是接受通过引下线传导来的雷电流，并将其全部扩散到大地。
1.2建筑电气防雷接地作用
建筑电气防雷接地对于建筑使用者而言十分重要，因为雷击的瞬间通常会达到几十甚至几百千伏，无论是建筑本身还是建筑中的电气电子设备都无法承受如此高的电压，会直接损坏电气及电子系统。建筑物本身所具有的钢筋也会成为天然导体，并最终形成雷电流，进出建筑物的各种线路及金属管道将导致雷电波的侵入，对建筑内部环境产生巨大的威胁。建筑电气防雷接地的作用就是防范和消除这些危害，使建筑物及内部的电气电子设备形成等电位均压和多层屏蔽的安全防雷结构，保证建筑整体安全。
2智能型建筑防雷接地系统的设计介绍
根据建筑物的功能，性质，环境及经计算确定的可能遭雷击次数，确定建筑物的防雷类别，建筑物的防雷分类分为第一类防雷建筑物，第二类防雷建筑物，第三类防雷建筑物，详细研究防雷装置的形式及其布置，在技术，经济比较的基础上，因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击建筑物所造成的人身伤亡，财产损失，做到安全可靠，技术先进，经济合理及施工安装方便。
电子信息系统是否需要防雷电磁脉冲，应根据防雷区及设备要求进行损失评估及经济分析综合考虑，做到安全，适用，经济。根据建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级；应将外部防雷与内部的防雷措施综合考虑，进行全面规划，应采取等电位联结及接地保护措施。建筑物电子信息系统的防雷设计，应满足雷电防护等级要求，分为A，B，C，D等级，配电装置，信号线路，天馈线路应根据规范要求分别设置SPD装置，进出电子信息系统机房的电源线路不宜采用架空线路，信号电缆宜选用屏蔽电缆，并宜埋地敷设，在直击雷非防护区或直击雷防护区与第一防护区交界处，电缆金属屏蔽层应做等等电位联结并接地。带脑子信息系统的机房，应根据电子信息系统规模的大小，工作频率选择确定等电位联结网络的结构方式。电子信息系统的接地（包括安全保护接地，信号工作接地，屏蔽防静电接地，浪涌保护器接地），与建筑物防雷接地，交流工作接地，直流工作接地，安全保护接地等宜共用一级接地装置，接地电阻值不大于1Ω，并应优先利用建筑物的自然接地体。
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3智能型建筑电气防雷接地设计要点
3.1建筑物的防雷分类
建筑物应根据其使用功能、重要性、发生雷击事故的可能性及后果，按防雷要求进行分类。依据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）的规定，可分为三类，不同类别的防雷建筑对防雷措施的要求有所不同，在雷电活动频繁或强雷区，可根据实际情况适当提高相关建筑的防雷保护措施。
3.2防直击雷的设计要点
（1）合理选择接闪器。接闪器宜采用避雷带（网）、避雷针或由其混合组成，所有的避雷针均需采用避雷带或等效的环形导体互相连接。
（2）避雷带需设置于女儿墙、屋脊、屋角、屋檐等建筑物易受雷击的部位，并按建筑物的防雷类别，在屋面设置相应规格的避雷网格。
（3）经计算后，对于超出屋面接闪器保护范围的非金属物体须加设接闪器，并与屋面防雷装置相连接。
（4）露于屋面的金属物体可以不装设接闪器，但必须与屋面防雷装置相连接。
（5）防直击雷的引下线要优先利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋或钢结构柱体，并利用建筑基础钢筋作接地体时，可以不设断接卡。利用建筑物钢筋作引下线时，须在室内外适当位置设置若干连接板（距地上高度不小于0.3m），用于测量接地电阻、接人工接地体、等电位连接。利用建筑物钢筋作引下线时，在室外地坪下0.8～1m处，需焊接一根直径12mm或40mm×4mm的热镀锌钢导体，此钢导体伸出外墙皮的长度要大于1m，为今后需要处理防雷接地不满足要求时预留下可操作实施的条件。
（6）需要设置专用引下线时，须设不少于2根，要采用热镀锌圆钢或热镀锌扁钢（优先采用热镀锌圆钢）。专用引下线沿建筑外墙外表面明敷设，并要以最短的路线接地，建筑外观要求较高不允许明敷时也可暗敷，但其截面积要加大一级（圆钢直径不小于10mm、扁钢截面积不小于80mm2）。每根专用引下线距地面上0.3～1.8m处需设置断接卡，在容易受到机械损伤的地方，地面上1.7m至地面下0.3m的这段引下线，要采用热镀锌钢管或热镀锌角钢加以保护。
（7）优先利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置，若不满足条件时，可采用角钢、钢管、圆钢及扁钢等金属体作为人工接地装置。当采用人工接地体时，垂直埋设的人工接地极可采用热镀锌角钢、钢管、圆钢等，水平埋设的接地极连接线可采用热镀锌扁钢、圆钢等，焊接处要涂防腐漆。人工接地极的最小尺寸需满足规范规定。
（8）对于高土壤电阻率的场地，需采用以下方法降低接地网的接地电阻：①采用多支线外引接地网；②将接地体埋设于较深的低电阻率土壤中；③采用符合环保要求的降阻剂；④换土壤。
3.3防侧雷击的设计要点
（1）建筑物各层结构圈梁内的钢筋需要全部连接为闭合回路，并与作为防雷引下线的混凝土柱内竖向钢筋连接，保证发生雷击时，建筑物内的横竖向钢筋可以形成一个完整的电气通路。
（2）建筑物内所有的钢构件均与钢筋混凝土中的钢筋相互连接。
（3）建筑物外墙的门窗、栏杆等金属物需直接或通过预埋件与防雷装置相连接，建筑物外墙上内、外竖向敷设的金属管道和金属构件的底端及顶端需与防雷装置相连接。采取以上措施之后，整个建筑物就会形成一个封闭式的金属法拉第笼，此金属笼与接地装置连接之后，就可以将侧击雷引导至地下，从而起到良好的防护作用。
结语
综上所述，在当前的建筑电气安装过程中，工作人员在应用防雷技术时，应从整体上进行创新，根据技术特点进行优化，完善现有的技术理念与模式，在保证其功能作用的基础上选择最合理的技术，提升建筑工程防雷接地技术的整体质量，严格按照施工标准进行，并在工程施工完成后进行有效的工程检验，通过系统的检查促使其整体性提升，提升建筑工程的总体质量。
参考文献：
［1］刘艳峰，魏兵，任新成．近场防雷接地天线场分布特性仿真［J］．电子测量技术，2015，38（8）：132－134．
［2］郭静波，谭博，蔡雄．基于反相双峰指数模型的微弱瞬态极低频信号的估计与检测［J］．仪器仪表学报，2015，36（8）：1682－1691．
论文作者:关琴妹
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第27期
论文发表时间:2019/8/15
标签：防雷论文; 建筑物论文; 装置论文; 雷电论文; 建筑电气论文; 建筑论文; 钢筋论文; 《建筑模拟》2019年第27期论文;