浙江诸暨 311800
摘要：随着城市化进程的加快，超高层建筑越来越多。超高层建筑遭雷击的风险明显大于普通高层建筑，一旦遭受雷击可能导致建筑物受损，住户伤亡，电子设备损坏严重。超高层建筑防雷设计，首先要掌握地理、地质、土壤、气象、环境等条件以及雷电活动规律，结合被保护的特点，再确定防雷装置的具体形式与布置。防雷设计是超高层建筑设计中的重要一环，是预防雷击的有效手段。文章论述超高层建筑防雷设计的主要措施与注意事项，以期进一步提高超高层建筑的防雷效果。
关键词：建筑防雷接地；设计要点；具体分析
引言
随着城市建设步伐的加快，城市土地资源的压力越来越大，而高层建筑物的出现不仅有效缓解了这一问题，而且还让城市居民对住房的要求能够得以满足。与普通建筑相较而言，高层建筑的不同之处在于施工上整体较为繁琐，而作为高层建筑施工中重要组成部分的防雷接地方式又是其不得不考虑在设计过程中的一大要素。就雷电这种自然现象而言，其强度在不同地区有着不同的高低，通常在正情况下，北方的雷电强度相对较低，反之南方的雷电强度就要高一些，在高层建筑中屋角等结构处极易受到雷电袭击，所以，必须要重视对高层建筑电气防雷电接地的设计，并对其设计水平加以提高，这样才能更好的提高建筑行业的施工质量。
1建筑电气防雷接地系统的重要性
电气工程是建筑工程施工的重要一部分，电气设备除了要能满足基本的使用需求以外，保证电气设备的安全性也非常重要，很多电气设备受到雷电攻击，不仅造成了设备损坏，同时也给人们的生活带来不便，因此对于建筑工程进行必要的防雷接地保护。防雷接地是一种设备的保护形式，当建筑物或者电气设备遭受雷电攻击时候，通过防雷接地系统可以将雷电电流通过接地系统传入地下，进而起到很好的保护作用。在建筑工程中建立电气防雷接地系统，首先是对人们生命财产负责任的表现。特别是一些气候变差大，雷电降雨频发的地区，更需要对建筑物进行接地保护。雷电产生的电流是非常之大的，如果不能及时将其引入到低下，那么其影响是巨大的，不仅对建筑物，同时对人们的生命财产安全都会产生巨大的威胁。因此当代的现代化建筑以及高层建筑，在施工中一定要重视防雷工程施工。其次，防雷接地也是建筑工程必不可少的一部分，对电气设备起到良好的保护作用。满足人们基本的电气设备使用需求，否则电气设备受损，将给人们的生活带来极大的不便，这同样也是一种负责任的表现。
2建筑的防雷接地设计要点
2.1建筑电气安装材料以及工具的准备：在正式进行防雷接地装置
安装之前，电气施工作业人员要充分了解装置的基本情况，包括结构、原理、注意事项等等。一般来说，防雷装置大都采用镀锌材料(主要有：扁钢、圆钢、角钢等)制作。材料进场应按照相关的规定标准进行进场验收，材料应当有材质检验证明及产品出场合格证。对于验收不合格或者验收材料不齐全的材料，严禁在工程中使用。建立完善的材料保管制度，确保材料保管的符合性，避免不必要的材料损失。安装前应认真检查材料表面是否出现了生锈、孔洞、尺寸规格等外观质量问题，避免影响到材料的导电效果。除了以上材料外，还需要的材料和工具有：氧气和乙炔、焊条、油漆、银粉、钻机以及焊枪等等。
2.2针系统接闪器
就建筑电气工程防雷接地系统施工作业进行分析，需要选择合适的接闪器，如避雷针、避雷带等，有效吸收雷电然后利用引下线传入到地下，消除雷电流对电气系统产生的威胁。中心主塔楼直接利用突出屋面的整体金属钢结构结合避雷针作为接闪器，设计要求裙房沿女儿墙明敷直径 12mm 圆钢或利用突出屋面的整体金属钢结构作为接闪器。楼屋面利用整体金属钢架构结合 4 根高度为 2 米的避雷针的设计，需要经过验算确保避雷针的保护范围是否满足要求。避雷针保护半径计算公式为： 。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中 h 为避雷针高度，即为 2 米；经过南京当地防雷办的咨询，本项目划分为第三类防雷建筑物，h r 滚球半径取值 60 米；由于金属屋面钢结构也作为接闪器，所以避雷针仅需要考虑保护突出金属屋面的部分，所以将金属屋面顶端作为计算的起始平面，即 h x 取值为 0。通过公式计算可以得到避雷针的保护半径 r x 为15. 36 米。通过图纸可以看到避雷针保护半径结合钢结构金属屋面能满足屋面防雷的需求。
2.3针对防范雷电波的措施
低压、弱电线路宜采用埋地电缆引入，埋地长度应大于或等于2，但不应小于15m。当采用架空线路时，宜将电缆敷设在架空金属线槽引入。信号线宜采用有屏蔽层的电缆，应做好屏蔽层的接地，并在信号线与电子设备连接处安装相应信号电涌保护器（SPD）。在电源方面应采用电涌保护器，电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流。在电源引入LPZ0与LPZ1边界的总配电箱应配置Ⅰ级试验的电涌保护器（如果采用Ⅱ级试验的电涌保护器，In不小于60kA）。电涌保护器的电压保护水平值不超过2.5kV。若难以确定某个保护模式的冲击电流大小时，冲击电流的取值范围应不小于12.5kA。当电源保护器的接线形式为TN-S系统的配电时，在分配电箱为三相系统时In不应小于40kA，当为单相系统时不应小于20kA。电源电涌保护器的安装。
2.4避雷网安装
防雷建筑，避雷网格不大于 10m × 10m。避雷网在建筑电气工程防雷处理中也比较常见，为充分发挥其所具有的功能，需要在墙体上打孔设置避雷支架，然后将镀锌圆钢敷设在钢架上，然后对两者进行可靠焊接，并检查连接牢固性，最后与防雷引下线连接，保证可以达到预设的防雷效果。其中，需要对焊接部位药皮进行打磨处理，然后涂刷沥青进行防腐、防锈。同时，将突出建筑物的金属部位与避雷网进行有效连接，还要就变形缝位置做防雷跨越处理，争取达到最佳的防雷效果。
3建筑物的防雷设计要求
3.1防雷设计导线设置
超高层建筑物防雷引下线设计为减少侧击雷闪络和电磁干扰所带来的损失，引下线应尽可能均匀分布在建筑物四周对称设置，主要阳角位必须设有引下线。均压环应优先采用结构外圈梁内的外侧两条水平钢筋构成闭合的电气通路，作为均压环的钢筋应与每层引下线的两条钢筋作可靠焊接。超高层建筑若地处多雷区，应在30m以下每3层设计一个均压环，在30m以上每2层设计一个均压环。有地下室和裙楼的建筑物，地下部分应每层设计一个均压环，在裙楼部分应每两层设计一个均压环，将引下线上端与接闪器相连，引下线下端与接地装置相连，确保电气连通。同时，还应做好连接线的防腐措施，并注意不同材料导体间的电化腐蚀问题。
3.2防雷设计中应考虑雷电流
在对高层建筑的电气防雷接地进行设计时，需要考虑到雷电流中散流情况的出现。由于在雷电天气中高层建筑将承受到较大数值的电位，而雷电流在不同的位置上其也有着较大的梯度，如果要想平衡高层建筑的电位，那么就必须将电位梯度根据高层建筑的实际情况进行适当的降低。
4 结语
对建筑电气工程建立科学有效的防雷接地系统，对提高整个建筑工程电气运行安全性与可靠性具有重要意义，可以避免因雷击灾害造成的电气设备损坏甚至触电事故的发生。因此在针对防雷接地系统施工时，需要对以往经验进行科学总结，基于实际情况确定施工内容与管理要点，保证每项技术实施的规范性，争取达到最佳的防雷效果。
参考文献
［1］余伶伶．浅谈建筑物的综合防雷接地设计［J］．江西化工，2016(03)．58-60.
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论文作者:戴县钉,黄凤仙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/20
标签：防雷论文; 雷电论文; 避雷针论文; 高层建筑论文; 建筑物论文; 材料论文; 屋面论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;