高层建筑电气施工中的防雷技术论文_杨宝华

高层建筑电气施工中的防雷技术论文_杨宝华

深圳市华侨建筑工程公司 广东深圳 518107

摘要:随着经济发展和社会需要,高层建筑如雨后春笋般不断出现在各个城市各个地区,随着建筑物高度的增加,防雷问题也越来越受到重视。为了满足人们生活的需要,各种类型、各种功能的电气设备越来越多,在使用这些电气时,必然会给高层建筑物带来一定程度的安全问题。所以研究高层建筑电气施工中的防雷技术问题有很重要的意义。基于此,本文对高层建筑电气施工中的防雷技术进行分析。

关键词:高层建筑;电气施工;防雷技术

随着自动化、信息化设备的不断完善和提高,工程建设中的电气施工技术也必须得到不断的加强。随着高层建筑物遭遇雷击事件的频繁发生,高层建筑防雷技术有待进一步提高,采取可行的措施,保护高层建筑免受雷击的灾害,是建筑电气设计的一大重要内容。

1雷击的危害

1.1直击雷

直击雷发生在带电云层与高层建筑物之间,是一种直接的放电现象,会在极为短暂的时间内产生强大的电流;此时,如果建筑物进行了有效的防雷设计,直击雷造成的破坏会大大减小,否则将会引起整座建筑物的摧毁或毁灭性的火灾。

1.2雷电波的入侵

通过电缆线、天线等,雷电可以传导出来从而发生放电现象,它也会在较短的时间内产生强大的电流,从而对流过的地方造成破坏。再次是感应过电压,雷电发生以后,有些显露在外的线缆、金属管道等会感应到该雷电压,形成一定强度的感应磁场,对电子设备的正常工作造成影响,如电子资料和数据的破坏、电子系统的损坏等。

1.3地电位反击

当雷电作用在避雷装置上后,接地网在较短的时间内需要承受较高的电压,该过程会对电气设备造成危害。

2高层建筑对防雷的要求

高层建筑作为一种特殊且重要的建筑物,具有以下四个特点:首先是功能多,大部分高层建筑集居住、娱乐、商业及办公于一体;其次是配套设施较多,由于高层建筑的功能多,相应的配套设置也多,为了保证高标准和舒适的生活空间,常常要配备空调机房、制冷机房、生活及消防水泵房等设施;再次是人员密度高,高层建筑中居住着大量人员,在文化娱乐场所更甚;最后是保安要求高,由于高层建筑居住着大量的人员,拥有较多的贵重设备,因此要保证高度安全。以上这些特点决定了高层建筑防雷需要满足两方面的要求:首先是建筑物自身的安全可靠。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行高层建筑防雷设计时,要做到安全可靠,保证防雷设备能够充分发挥作用;其次是防雷装置要尽可能的简单,以利于施工。通常情况下,高层建筑采用的是钢筋混凝土或钢结构,可以对这些结构进行充分利用,将其作为防雷装置的一部分,做到既安全又经济。

3高层建筑电气施工中的防雷技术

3.1接地装置

目前,我国的高层建筑接地装置大多是采用以建筑物的深基础作为接地极的方法。这种方法有很多优点,如接地电阻低、电位分布均匀、均压效果好、施工方便、维护工程量少、节省材料等。

高层建筑多是钢筋混凝土做基础,所以凝固后有很多的孔隙,地下水渗入其中,由于是硅酸盐混凝土,使得导电能力增强。又因为混凝土基础中,钢筋密密麻麻、纵横交错,捆绑焊接后直接与导电性硅酸盐混凝土接触,从而使得接地电阻很低。桩基接地,如同使整个建筑物在地下形成了一个大型均压网,均压效果显著。同时,利用主筋接地,节省了大量钢材。

3.2接闪器

接闪器位于防雷装置的顶部,其作用是利用其高出被保护物的突出部位把雷电引向自身,承接直击雷放电。避雷网应设置在拐角等易遭受雷击的部位。接闪器由下列各形式之一或任意组合而成:独立避雷针;直接装设在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网;屋顶上的永久性金属物及金属屋面;混凝土构件内钢筋。除利用混凝土构件内钢筋外,接闪器应镀(浸)锌,焊接处应涂防腐漆。在腐蚀性较强的场所,还应适当加大其截面或采取其他防腐措施。

3.3引下线

上与接闪器连接,下与接地装置连接,它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。主要技术评价屋面防雷平面图、基础接地平面图。技术评价内容有:引下线布局设置是否合理,包括引下线条数、间隔、位置,四角及拐角处有无设置引下线。框架结构建筑物一般应利用钢筋混凝土柱内两根Φ16以上的主筋通长焊接或4根Φ10以上钢筋焊接作为引下线,非框架结构建筑物的引下线应设计在建筑物角位。

3.4内部防雷

3.4.1屏蔽

屏蔽主要是对建筑内的各项精密仪器、微电子设备、电子计算机、通信设备等进行防护。由于这些电子设备容易遭受雷电波的电磁辐射,且在防雷装置进行接闪时易受电磁和其他电磁波的干扰,所以,应当尽量依据梁、窗、柱及钢筋混凝土的地板、墙面、顶板等部位设计形成六面体的网笼,从而减少各类电磁脉冲的干扰。

3.4.2均压措施

当雷击发生时,在雷电暂态电流所经过的路径上将会产生暂态电位升高,使该路径与周围的金属物体之间形成暂态电位差,如果这种暂态电位差超过了两者之间的绝缘耐受强度,就会导致对金属物体的击穿放电。为了消除雷电暂态电流路径与金属物体之间的击穿放电,需要对室内的各种金属构件进行等电位连接,形成一个电气上连续的整体,这样就可以在发生雷击时避免在不同金属外壳或构件之间出现暂态电位差,使得它们彼此间等电位,并维持在地电位的水平,这就是均压措施

3.4.3合理布线

合理布线是为了使防雷技术获得更好的效果。现代建筑和电视、电话、照明等电器的管线息息相关,在进行防雷设计时必须把这些因素考虑在内。为了保证接闪时这些管线免受影响,我们要遵照下面的做法:首先要把这些管线放在金属管内,实现屏蔽;其次,要把这些管线的主干线中的垂直部分放在建筑物的中心,缩小电磁波感应的范围。除了考虑管线的布局和屏蔽以外,还应该在必要的线路上加装避雷装置。

4建筑电气工程防雷的注意事项

建筑电气工程防雷的施工过程中,由于安装方法和工艺的科学合理,都会让整体的防雷效果大打折扣。因此需要在工程安装时仔细考虑到每一个防雷装置和步骤的完善,以期达到最好的雷击保护效果。

4.1外部装置的注意事项

目前的外部防雷装置的重点安装程序都在接地的部分,精准来说,接地系统是由变压器、导线和相应的保护设备组成,只有这三个部分都进入正常的工作状态,才能使建筑接地系统对雷击实施保护。由于建筑物的结构越来越多样化,防雷措施的铺设也变的灵活,但是可以利用的空间变小会让接地系统在施工时增加很多阻碍。因此需要在建筑物在设计时把防雷措施的部分也考虑进去,这样才能为建筑电气工程防雷提供更多的安全保障。

4.2内部装置的注意事项

内部的防雷装置主要指建筑物中的钢筋材料形成的网状结构,但也包括了建筑物中的布线情况和电压分配情况。建筑电气工程与建筑物布置线路息息相关,一旦布线没有被防雷系统保护,建筑电气工程被损毁就成了必然。因此需要把建筑物的管线也用金属保护网的形式进行包裹,形成与建筑物等同的屏蔽网络,防止雷击的侵害。

结束语:

综上所述,高层建筑电气设计施工的防雷技术是一个异常复杂的问题,雷击过电压和感应过电压的影响不可能只通过单纯的几种防雷设备和防雷方法就能完全解决,必须从雷击的入侵途径,结合实际情况,对可能产生雷击的因素进行考虑,把雷击危害降低到最低点,避免不必要的损伤。

参考文献:

[1]超高层建筑防雷设计研究[J].江冰田,周炯斌.工程技术研究.2017(06)

[2]防雷与接地技术在建筑电气施工中应注意的问题[J].房春梅.中国高新区.2017(16)

[3]高层建筑电气施工中防雷及接地技术探讨[J].顾华伟.住宅与房地产.2016(36)

论文作者:杨宝华

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/26

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