1.湛江市气象局 广东湛江 524001;2.茂名市气象局 广东茂名 525011
摘要：高层智能建筑物内部安装较多电子、通信设备以及网络系统等，特别容易遭到雷电袭击，严重威胁人们生命财产安全。本文主要结合自身工作经验，对高层智能建筑物综合防雷措施进行探讨，以提升高层智能建筑物安全性和可靠性，减少或避免雷击事故发生。
关键词：高层建筑物；综合防雷；措施；探讨
引言
雷暴是严重的灾害性天气之一，破坏性强，甚至直接造成人员伤亡。据有关部门统计，雷暴灾害每年在全球范围内致死、致伤超过万人，造成经济损失多达数亿元。广东省湛江市地处北回归线以南低纬地区，属热带和亚热带季风气候，终年受海洋气候调节，冬无严寒，夏无酷暑，雷暴活动频繁，年均雷暴日数达85～108天，雷暴事故时有发生。近年来，随着湛江市城市建设快速发展，高层智能建筑物越来越多，其自身结构及内部安装的电子设备极易发生雷击事故。为保证人员安全及防止建筑物自身和内部电子设备遭受雷击，必须结合高层智能建筑物特点，采取综合防雷措施，切实达到防雷减灾目的。
1.高层智能建筑物的特点
1.1结构特点
高层智能建筑物主要采用钢筋混凝土或钢结构，可改变雷云与闪电的电场分布，增加雷击概率。
1.2智能特点
高层智能建筑物内包含大量电子、通信设备及网络系统等弱电子设备。雷击产生的电磁脉冲会进入建筑物，破坏电子设备等，甚至可能引发火灾或爆炸等严重事故，严重威胁公众生命及财产安全。
1.3高度特点
结合建筑物防雷相关设计规范可知，在建筑物长度一样的前提下，高度为100m的建筑物发生雷击的概率是高度为50m的建筑物的3倍。高层智能建筑物如果受到雷电侵袭，势必会造成重大损失，这就使得对于高层智能建筑物的雷电防护问题变得十分重要。
2.高层智能建筑物综合防雷措施
2.1防直击雷措施
结合建筑物的防雷分类标准，湛江市的高层建筑物应该划分为第II类防雷建筑物。要在建筑物天面屋檐、屋角、屋脊及天面女儿墙等易遭雷电袭击位置安装接闪器。通常可借助建筑物基础钢筋作直击雷防护装置，在施工中要沿着建筑物天面以及梯间女儿墙敷设避雷带。如存在变形缝，需要修复处理，同时要在整个屋面对天面板筋进行焊接，焊接大小要求≤10m×10m或8m×12m，将其作为避雷网格。还要求建筑物物屋面上全部金属构架都要同避雷带进行等电位连接。引下线要采用建筑物剪力墙或结构柱内的主筋，要求每条引下线使用的钢筋≥2根，且间距要≤18m。引下线需要沿着建筑物附近均匀设置，建筑物拐角位置一定要布置引下线。接地装置通常要借助于建筑物的基础内钢筋钢，要求接待电阻≤1Ω。
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2.2防侧击雷措施
侧击雷是雷击的一种，建筑防雷有直面雷击（就是直接打在楼顶的），侧雷击就是从侧面打来的，因为一般建筑比较高，顶避雷带并不能完全保护住楼体，因此侧面击雷就需要加设保护。为了有效避免侧击雷给高层智能建筑物造成的破坏，通常建筑物需要自距离地面30m开始，沿着建筑物的高度每间隔10m借助于圈梁主筋做均压环，并同引下线进行相连接。同时，立面上的金属窗户、门、栏杆等大金属物的顶端和底端都要同防雷装置做等电位连接，要求焊接点大于或等于两处。
2.3防感应雷措施
感应雷也称为雷电感应或感应过电压。在雷电闪击时，由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场，对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏，又或者使周围的金属构件产生感应电流，从而产生大量的热而引起火灾。对于感应雷一般要采取等电位连接、屏蔽等措施。
2.3.1等电位连接
对于高层智能建筑物，要求进入建筑物的全部金属导体、管道以及电缆的外屏蔽层都需要在防雷区交界位置做等电位连接。因此，在对建筑物进行设计时，首先要把建筑物内的结构钢筋以及各类金属线缆、金属框架、金属装置以及防雷引下线等进行连接，构成统一的导电体，实现雷电流的有效泄放。同时，为了满足智能建筑物楼层之间的等电位，最好每间隔3层做均压环的连接，再将各类金属管线以及金属设备外壳与之进行焊接，构成闭合且接地的法拉第笼，进而消除雷电感应。
2.3.2电磁屏蔽
电磁屏蔽是指借助于导电材料或铁磁材料制成的部件减少变电磁场对制定区域进行屏蔽，以防御雷电电磁脉冲干扰的措施。在通信方面屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体来说，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。对于高层智能建筑物，可以结合法拉第笼原理，将建筑物钢筋混凝图结构内的顶板、墙面、地板、梁以及柱内的钢筋共同构成一个笼式避雷网，以减少或避免雷电电磁脉冲的干扰。
2.3.3雷电电涌侵入防护
雷电电涌会沿着电缆线路或金属管道进入建筑物内，会造成设备损坏或人员伤亡。因此，对于高层智能建筑物，必须要对建筑物的所有金属管线在防雷交界地带做好接地处理，可以将直流工作地、防静电接地交流工作地、安全保护地以及防雷接地等共同采取一组接地装置，防止出现电位差。另外，电源线路以及信号线路等均需要安装电涌保护器进行雷电防护。
3.结语
综上所述，随着高层智能建筑物的不断增多，建筑物雷击发生频率也将同步增长。为此，做好建筑物的防雷就显得至关重要。尤其是高层智能建筑物的防雷，作为一项综合性的系统工程，其对于防雷措施要求更加严格，必须要从防直击雷、防侧击雷以及防感应雷等多方面入手采取综合防雷措施，才能确保建筑物防雷系统的可靠性，防止或避免雷击对高层智能建筑物的侵袭，进而减少经济损失或人员伤亡。
参考文献：
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[3]林冠文，王涪德，梁建文.高层智能建筑物综合雷电防护措施[J].现代建筑电气，2012（6）.
论文作者:赵勇1,陈皋1,张文博2
论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第31期
论文发表时间:2016/11/25
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