摘要：本文根据有关防雷技术规范和标准集合了高层建筑的特点，着重介绍了高层建筑物直击雷、侧击雷、雷电波入侵等方面采应取的各项防雷措施。
关键词：高层建筑物；防雷系统；防雷措施；防雷装置
一般情况下，10层及10层以上或房屋高度大于28米的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。但是，超过24米的单层建筑不算高层建筑。高层建筑物由砖石结构、钢筋混凝土结构、剪力墙结构及筒体结构等组成，内部设施包括高层建筑中的给排水设备、电力系统、弱电线路、电子信息设备和电梯等。做好高层建筑物防雷，应从直击雷、侧击雷、感应雷和雷电波入侵等方面进行防雷设计探讨，采取多层防护与多类防护措施相结合，达到高层建筑物综合防雷目的。
1、建筑物的防雷系统
建筑物的防雷系统分外部防雷和内部防雷两部分。外部防雷保护包括接闪器(接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网及金属屋面、金属构件)、引下线和接地装置等三部分组成;内部防雷保护包括与外部防雷装置的间隔距离和等电位联结等。高层建筑通常是利用地梁、承台、桩基等混凝土基础内的钢筋作为接地装置,并利用建筑物混凝土柱内或剪力墙中竖向主筋作为引下线与接闪器连接构成防雷系统。高层建筑的防雷必须将外部防雷和内部防雷作为整体综合考虑,采取措施。
2、高层建筑物防雷措施
现代高层建筑物防雷工程为综合性的系统工程，应在安全可靠、技术先进、经济合理的防雷设计基础上，进行直击雷防护、侧击雷防护、等电位连接、屏蔽、接地、电涌保护等方面的防雷工程建设，保证做到高效防护、层层防护，从而达到避免和降低高层建筑物及其室内设备遭受雷击破坏的效果。
2.1 直击雷防护
①接闪器：根据高层建筑物造型及防雷效果可选用接闪杆、接闪线、接闪网（带）等，其中接闪短杆结合明装接闪带和暗装接闪网格是一般高层建筑物常用的接闪器。针对建筑物的形状、高度、长宽度及用途进行接闪器布置，形状较为复杂的建筑群采用滚球法，平面建筑适用于网格法。建筑物顶面上的旗杆、广告牌、钢梯、灯具外壳、护栏、透气管、风冒等所有金属构件应与就近的防雷装置相连；屋顶装设的电梯机房、通风机、擦窗机导轨、天线杆等服务型设备应装设单独的接闪杆，所有接闪杆最终要连接在柱子或墙体钢筋上；屋顶混凝土内置钢筋应相互连接形成屋顶屏蔽层，可防止较小雷电流穿越接闪器绕击屋顶。
②引下线：直击雷防护措施中引下线的设计应沿最短路径敷设，将建筑物内四角的主筋作为引下线与垂直接地体相连是一种较为理想的方法，如利用建筑物结构柱内对角钢筋为引下线，将每一柱子的纵向主筋由下而上焊接，每一层再与梁板钢筋焊接，其中向上伸出的与接闪带焊接，向下的则与接地体钢筋焊接。
③接地装置：通常将高层建筑的钢筋混凝土作为防雷接地装置中的接地体，建筑物内防雷接地、保护接地、工作接地与钢筋连接在一起形成可共用接地体。由于大部分高层建筑物均做了防水处理，导致接地电阻增大，可采取建筑物周边圈式接地法以避开防水处理层的影响，以起到了均衡电位、提高安全性的效果。如果建筑物所处区域大地土壤电阻率偏高，致使联合接地体接地电阻值难以达到要求时，可通过改良土壤（换土、施用降阻剂等）、深埋电极、外引等方式使接地电阻值满足要求。
2.2 侧击雷防护
受其高度影响，高层建筑物还要防御侧击雷的危害，以高层建筑物30m以上部位为保护对象，每隔不大于6m沿其四周敷设水平接闪带，并与各根引下线焊连，其中作为均压环的避雷带宜安装于外墙抹灰层内；外墙的附属栏杆、门窗等金属构件与防雷装置相连。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当以建筑物筑柱主筋和梁板钢筋为引下线和均压环时，必须将引下线、均压环、接地装置和接闪器进行可靠连接；每隔三层将竖向金属管道与钢筋作一次等电位连接；外墙内、外竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和低端，应与防雷装置等电位连接；使雷电活动时产生的巨大的雷电能量能通过建筑物接地系统迅速泄流入地下，避免建筑物遭雷电破坏。
2.3 雷电波入侵防护
为防范雷击灾害产生的雷电电磁波沿金属管道或线路侵入建筑物室内损坏信息系统设备等，进入高层建筑物的金属管道应在进出建筑物处与防雷接地装置连接，金属线路应利用屏蔽电缆或经金属管道埋地再进入室内，并作接地处理和过电压保护器安装，其中大型的金属构件如电梯轨道也要与接地装置做好等电位连接，信号线路端口要安装电涌保护器。
①信号线路电涌保护器：信号线路分为通信和信号网络线路，通信和信号网络线路保护器（SPD）要求具有电涌保护性能的一般参数和插入损耗Ae、数据传输速率Vs等特定参数，根据其传送信号的不同，信号传输介质及接口也有所不同，分为同轴线SPD、双绞线SPD、电话线SPD、有线电视线SPD等。根据系统过电压、过电流威胁水平及SPD特性分析，信号网络系统最多可安装两级防雷保护，一个网络系统通常安装一级SPD即可；利用单个SPD组合防护电路实现对多个防雷区的保护；系统传输线路过长必须安装第二级SPD时要做好两级SPD的配合。
②电源系统电涌保护器：对于低压供电系统的电涌保护需采用分级保护原则，根据防雷器参数和安装规范要求，高层建筑物电源系统总配电处应安装通流量较大的电源电涌保护器进行一级防护；设备集中楼层的分电源处或用户进电处安装用户分电源电涌保护器进行二级防护；各个设备电源处安装的串联式的电源电涌保护器是电源系统的三级防护；防雷器间要做到能量配合，避免遭电压袭击时出现“盲点”，确保对设备的可靠防护。
3、防雷装置运行维护措施
①高层建筑物进行防雷工程建设时，应综合考虑所在地区的地理、气候、环境、地质、土壤、环境等和雷电活动规律，及被保护建筑物的特点，由当地防雷检测站设计审核出安全可靠、科学合理的防雷设计、施工方案，方可进行施工。
②防雷施工单位应按照设计要求精心施工，并由工程建设部门负责监督管理；工程完工后，须经防雷检测站严格验收合格后才能投入使用。
③物业管理部门应配合防雷中心做好防雷安全工作，建立各项防雷安全工作机制和雷雨前后检查及日常维护等制度。雷雨过后，如发生雷灾应及时上报灾情，配合有关部门做好勘察处理，对损坏的防雷装置及时更换，避免再次发生雷击灾害。
④做好定期检测是防雷装置维护工作的重要措施，每年雷雨季到来前由法定检测站对防雷装置进行全面检测，发现问题及时处理，并对其安全性能作出评估，协助建筑物管理部门制定相应雷电灾害应急预案。
⑤高层建筑物进行改、扩建或增加设备投入时，应对原有防雷装置重新设计并增建，确保防雷装置安全有效。
4、总结
①大型建筑物的防雷装置由外部防雷装置和内部防雷装置组成，外部防雷装置包括：接闪器、引下线、接地装置，内部防雷装置包括：防雷等电位连接、与外部防雷装置的间隔距离。
②利用基础底板水平钢筋搭接成接地网，与槽边四周的钢筋连接形成闭合环路，组成自然接地体。具有经济合理、便于施工、实用、均衡电位的特点。
③高层建筑的接地电阻值符合设计要求时，可不设置断接卡。因为引下线暗敷在现浇混泥土内不易锈蚀，可延长引下线的寿命。尤其是在那些对外观要求比较高的建筑物，引下线是暗敷的，不设置断接卡可减去外装修面的影响，提高外装修的质量。
参考文献:
[1] 陈卓礼. 对高层建筑物的防雷保护措施分析[J]. 广东科技，2008（22）.
论文作者:林若钟,陈菲,龚林华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/17
标签：防雷论文; 建筑物论文; 装置论文; 高层论文; 钢筋论文; 防护论文; 雷电论文; 《防护工程》2017年第15期论文;