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雷電的破壞作用主要有兩種。第一種是雷電直接擊在建筑物上。由于雷擊時在強大的雷電流的通道上物體水分受熱氣化膨脹,產(chǎn)生強大的應力,使建筑物遭到破壞。第二種破壞作用是由于雷電流變化率大而產(chǎn)生強大的感應磁場,使得周圍的金屬構件產(chǎn)生感應電流,產(chǎn)生大量的熱而引起火災。這種危害并不是雷電直接對建筑物放電造成的,因而稱為二次雷或感應雷。
1、高層建筑雷擊的特點
由于雷云負電的感應,使附近地面積聚正電荷,從而在地面與雷云之間形成強大的電場。當某處積聚的電荷密度很大、激發(fā)的電場強度達到空氣游離的臨界值時, 雷云便開始向下方梯級式放電,稱為下行先導放電。當這個先導逐漸接近地面物體并達到一定距離時,地面物體在強電場作用下產(chǎn)生尖端放電,形成向雷云方向的先導(又稱迎面放電)并逐漸發(fā)展為上行先導放電。當兩者接觸時形成雷電通路并隨之開始主放電,發(fā)出強烈的閃光和隆隆雷聲。這就是通常所說的閃電。由雷云的負電荷引起的,稱為負極性下行先導,約占全部閃電的90%以上。此外還有正極性下行先導、負極性上行先導和正極性上行先導等三種。這四種閃電都屬于對建筑物有破壞作用的雷擊。
只有先導而沒有主放電的閃電稱無回擊閃電。無回擊閃電對建筑物不會產(chǎn)生破壞作用, 可不予考慮。
高層建筑上發(fā)生上行先導雷擊的概率比一般建筑物高得多。雷擊起源于避雷線或避雷針的尖端,不是接受閃電而是發(fā)生閃電,因此就不必考慮避雷裝置對這類雷擊的保護范圍問題。
一般認為,當先導從雷云向下發(fā)展的時候,它的梯級式跳躍只受到周圍大氣的影響,沒有一定的方向和襲擊對象。但它的最后一次跳躍即最后一個梯級則不同,它必須在這最終階段選擇被擊對象。此時地面可能有不止一個物體在它的電場影響下產(chǎn)生上行先導,趨向與下行先導會合。在被保護建筑物上安裝接閃器,就是使它產(chǎn)生最強的上行先導去和下行先導會合,從而防止建筑物受到雷擊。
最后一次跳躍的距離稱為閃擊距離。從接閃器來說,它可以在這個距離內(nèi)把雷吸引到自己身上,而對于此距離之外的下行先導,接閃器將無能為力。
閃擊距離是以個變量,它和雷電流的峰值有關:峰值大則相應閃擊距離大;反之,閃擊距離小。因此,接閃器可以把較遠的強的閃電引向自身]弱的閃電有可能失去對建筑物的有效保護。
2、防雷裝置
防雷裝置包括避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷器以及引下線和接地裝置。避雷針甩來保護露天變配電設備和建筑物,避雷線用來保護電力線路,避雷帶和避雷網(wǎng)用來保護建筑物,避雷器用來保護電力設備。
2.1接閃器
接閃器包括避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)、金屬屋面、突出屋面的金屬煙囪等。接閃器總是高出被保護物的,是與雷電流直接接觸的導體。在建筑物屋頂面積較大時,應采用避雷帶或避雷網(wǎng)作接閃器。若所用材料為圓鋼,截面為84mm2,厚度為4 mm。避雷帶常設置在建筑物易受雷擊的檐角、女兒墻、屋檐處。
屋角與檐角的雷擊率最高。屋頂?shù)钠露仍酱?,屋脊的雷擊率也越大。當坡度大?0'時,屋檐一般不再遭受雷擊;當屋面坡度小于27°。長度小于30 m時,雷擊點多發(fā)生在山墻,而屋檐一般不再遭受雷擊。
2.2引下線
引下線的作用是將接閃器與接地裝置連接一起,使雷電流構成通路。引下線一般采用圓鋼或扁鋼,要求鍍鋅處理。
引下線應沿建筑物和構筑物外墻敷設,固定引下線的支持卡子,間距為1.5mm。引下線應經(jīng)最短路徑接地。建筑藝術要求較高者,可以暗設,但引下線的截面應加大一級。每棟建筑物或高度超出40 m的構筑物,至少要設置兩根引下線。引下線的間距一般為30 m。引下線轉(zhuǎn)彎時,角度不應小于90°。引下線截面銹蝕達到30%以上時應及時更換。
在高層建筑中利用柱或剪刀墻中的鋼筋作為引下線是我國常用的方法。按規(guī)程要求,作為引下線的一根或多根鋼筋,在最不利的情況下不得小于90mm。這一要求在高層建筑中不難達到。在指定的柱或剪刀墻某處的引下點,一般宜采用兩根鋼筋同時作為引下線。
2.3接地裝置和接地電阻
2.3.1接地裝置
接地體和接地線統(tǒng)稱為接地裝置。接地線又稱為水平接地體,而接地體則常稱為豎直接地極(棒〉。水平接地體一般采用扁鋼或圓鋼,扁鋼規(guī)格為40 mmX4 mm。埋設深度以1 m為宜。豎直接地體一般為角鋼、圓鋼或鋼管。角鋼規(guī)格為40mX 4 mm及以上,豎直接地體的長度一般為2.5m,接地體的間距為5 m。
接地裝置均應做鍍鋅處理,敷設在有腐蝕性場所的接地裝置應適當加大截面。接地裝置距離建筑物或構筑物不應小于3加。
2.3.2基礎接地
在高層建筑中,利用柱子和基礎內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地裝置,具有經(jīng)濟、美觀和有利于雷電流流散以及不必維護和壽命長等優(yōu)點。這種設在建筑物鋼筋混凝土樁基和地下層建筑物的混凝土基礎內(nèi)的鋼筋作為接地體時,稱為基礎接地體。利用基礎接地體的接地方式稱為基礎接地。
利用基礎接地時,對建筑物地梁的處理是很重要的一個環(huán)節(jié)。地梁內(nèi)的主筋要和基礎主筋連接起來,并要把各段地梁的鋼筋連成一個環(huán)路,這樣才能將各個基礎連成一個接地體,而且地梁的鋼筋形成一個很好的水平接地環(huán),綜合組成一個完整的接地系統(tǒng)。
3、建筑物的防雷措施
建筑物的防雷分類是根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、影響后果等劃分的。不同性質(zhì)的建筑物的防雷措施是不同的。
從防雷要求來說,建筑物應有防直擊雷、感應雷和防雷電波侵入的措施。一、二類民用建筑物應有防止這三種雷電波侵人的措施和保護,三類民用建筑物主要應有防直擊雷和防雷電波侵人的措施。一類民用建筑物防直擊雷一般采用裝設避'雷網(wǎng)或避雷帶的方法,二、三類民用建筑物一般是在建筑物易受雷擊部位裝設避雷帶。
屋面上的任意一點距避雷帶或避雷網(wǎng)的最大距離如下:一類民用建筑物5 m;二類民用建筑物10 m;三類民用建筑物10 m。平行避雷帶的連接距離當有三條及以上平行避雷帶時,連接距離如下:對于一類民用建筑物,每隔不大于24 m處需相互連接;對于二類民用建筑物,每隔不大于30m處需相互連接;對于三類民用建筑物,每隔不大于30~40m加處需相互連接。
參考文獻
關鍵詞:高層建筑;雷擊;防雷設計;雷電流分布
中圖分類號:TU976.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)17-0137-03
隨著信息化時代的日益發(fā)展,雷災出現(xiàn)與以往不同的新特點:遭受雷電災害的范圍逐年擴大,從過去主要集中在建筑與電力等領域,現(xiàn)如今幾乎所有行業(yè)都會波及到,尤其是電子工業(yè)、航天航空、郵電通信等與高新技術關系密切的領域。在空間領域上,雷電災害由二維擴展到三維空間;過電壓波以及閃電直擊沿線傳輸是傳統(tǒng)雷電災害的入侵方式,脈沖電磁場在現(xiàn)代雷電災害中成為主要的表現(xiàn)形式,能夠入侵到三維空間的任意位置。與此同時,防雷工程也隨之發(fā)生變化,目前主要是防雷電電磁脈沖??茖W技術的發(fā)展使得雷災的攻擊對象為高層建筑的電子設備,同時成為雷電電磁脈沖的破壞對象。
雷電干擾高層建筑的途徑主要包括:強雷電流在高層建筑避雷設備遭受雷擊時,沿鋼筋結構導入大地,產(chǎn)生過壓干擾電子設備,導致接地裝置電位升高、電子設備反擊;建筑金屬管線遭受雷擊時,在金屬管線上形成直擊雷過電壓,雷擊金屬管線附近的物體,產(chǎn)生感應過壓,危害室內(nèi)電子設備;在幾種雷擊干擾中,雷擊高層建筑避雷系統(tǒng)的危害最大,研究室內(nèi)雷電電磁場分布情況,是分析高層建筑內(nèi)各種電子設備和系統(tǒng)雷電危害的要點。
1 雷擊建筑物內(nèi)導體電氣參數(shù)
現(xiàn)代高層建筑物防雷設計,往往利用建筑物結構鋼筋等金屬導體安裝防雷系統(tǒng),通常稱為“法拉第籠”,如圖1所示,能夠全方位預防高層頂部及側面遭受雷擊,使整個建筑物得到保護,同時屏蔽、均衡暫態(tài)對地懸浮電壓。
籠網(wǎng)式避雷屬于多分支導體系統(tǒng),當高層建筑遭受雷擊時,這些分支導體就成為傳輸強雷電流的主要途徑。同時產(chǎn)生雷電暫態(tài)過程,其電磁效應將威脅高層建筑內(nèi)的電子設備。為了估計暫態(tài)電磁效應,需要確定雷電流的分布情況,并以此為參考數(shù)據(jù),最終確定電磁場在高層建筑內(nèi)的分布,得到感應磁場場強的大小,為保護高層建筑的電子設備提供依據(jù)。
依據(jù)靜態(tài)系統(tǒng)原則,對高層建筑防雷導電整體結構分段,并將每段簡化為耦合π型電路,如圖2所示。一定數(shù)量的耦合π型電路單元即等效為防雷系統(tǒng),求解等值網(wǎng)絡,即得其電磁暫態(tài)過程。
研究當中通常用電容、電阻等電氣參數(shù)對電氣特性進行描述。由于在各分支導體之間存在電磁耦合,這些參數(shù)以矩陣形式表現(xiàn)出來,隨頻率的變化而變化。給定各分支的幾何尺寸及空間坐標,即可計算其電氣參數(shù)。
通常利用均電位法求解高層建筑結構鋼筋分支導體電容參數(shù)。對導體任一點的電位求解,求導體尺寸積分均值,求出電位系數(shù)。導體i、j相互垂直,直徑均為2 a,與各自的鏡象關于地面對稱。設導體i、j的線電荷密度分別為qi,qj,則導體i上任意一點Zg,導體i、j的互電位系數(shù)為:
建筑結構鋼筋的阻抗參數(shù)受頻率影響,通常利用諾依曼公式求解。對任意豎直平行導體,將與地面下某一復數(shù)深度平面對稱,該復數(shù)深度定義為:
對不規(guī)則位置的分支導體,可以先將其用折線逐段取代,再對折線段求解電容、阻抗參數(shù)。
2 雷擊感應電流及建筑物內(nèi)磁場分布
雷電流屬于單極性的脈沖波形,約有80%~90%是負極性的。由于第一次放電的電流幅值最高,在防雷設計中要重點對主放電的影響進行考慮。為了把這種流動波在雷電暫態(tài)中進行近似反映,需要利用分段方法對防雷系統(tǒng)的導體進行研究。由于段長過長會影響計算精度,段長選得過短會使電路模型復雜化,在建立防雷電路模型時,導體段長至關重要。解決如何進行合理分段問題,可以先對雷電流波形的頻譜進行分析,然后再做其他計算。在計算雷電暫態(tài)數(shù)據(jù)時,總是給定雷電流源的波形參數(shù)。雷電流源波形通過雙指數(shù)函數(shù)表示,經(jīng)過傅里葉變換可得:
當子導體系統(tǒng)逐個被π型電路單元所取代時,整個防雷系統(tǒng)就被轉(zhuǎn)化為等值電路,這些等值單元電路由耦合π型電路組成,該等值電路屬于線性電路,包含了電容、電感以及電阻;得到完整的雷電暫態(tài)模型后,即可利用相應的算法對雷電暫態(tài)響應進行求解。節(jié)點電壓法以節(jié)點電壓作為未知量,是常用的求解方法,其矩陣方程為:
In=YnUn
其中,In為注入節(jié)點的電流源向量,Yn為節(jié)點導納矩陣, Un為節(jié)點電壓向量。在暫態(tài)計算開始時刻,相應電容和電感的初值來確定各歷史電流源數(shù)值,開始暫態(tài)時刻雷電流源數(shù)值與歷史數(shù)值,二者共同決定了開始時刻節(jié)點電流源向量In;算出新的歷史電流源數(shù)值,按節(jié)點方程解出節(jié)點電壓向量Un,再與新時刻的雷電流源數(shù)值一起更新節(jié)點電流源向量In,利用上述方法,經(jīng)過反復求解,即可得出在指定時間段內(nèi)整個網(wǎng)絡的暫態(tài)解。
對室內(nèi)電磁場分布求解,其常用方法為:其一,先求分支導體與被感應金屬回路電感,再求出金屬回路的感應電磁場;其二,根據(jù)分支導體的電流分布,得出被感應的金屬矢量磁位,然后確定磁場分布狀況。方法二能夠?qū)﹄姶艌龇植紶顩r進行較全面的考慮。通過計算電磁場實現(xiàn)對電磁場的暫態(tài)分析,根據(jù)麥克斯韋方程組計算電磁場。建立逼近實際建筑工程電磁場的數(shù)學模型,然后通過離散化處理,轉(zhuǎn)化為等價的離散數(shù)學模型,構成離散方程組并求解,得到某一空間范圍內(nèi)任意點處的磁場強度,通過這些理論分析,結合計算數(shù)據(jù),為防雷工程優(yōu)化設計提供依據(jù)。
電磁場數(shù)值計算中有限差分法是應用最早且最常用的方法。在應用有限差分法求解暫態(tài)磁場時,利用網(wǎng)格剖分對電磁場域進行離散化處理,最終由網(wǎng)格節(jié)點的集合構成;以各離散點上函數(shù)差商近似替代該點的偏導數(shù),將偏微分方程定解轉(zhuǎn)化為差分方程組,解出各離散點函數(shù)值,再通過插值方法從離散解得到整個電磁場域的近似解。
在求高層建筑內(nèi)雷電暫態(tài)電磁場時,先采用上述方法對分支導體及其鏡像導體細分,計算各小段電流在該點的磁感應強度,將所有小段電流在該點的電磁場矢量合成,即得該點的電磁場。
3 高層建筑防雷系統(tǒng)相關設計
在高層建筑遭受雷擊時,能夠計算出建筑物金屬結構內(nèi)雷擊電流的分布情況,獲取到室內(nèi)電磁場的分布,為工程施工及檢測提供參考,是高層建筑防雷工作設計的關鍵任務。配置高層建筑物的大規(guī)模物理結構參數(shù),輸入雷擊電流相關數(shù)據(jù)后,自動化計算雷擊電磁暫態(tài)是關鍵問題。按照模塊化原則,將雷擊建筑暫態(tài)響應程序劃分為幾個部分:數(shù)據(jù)處理、圖形顯示及人機交互模塊,共同完成對雷擊高層建筑暫態(tài)響應的計算。
①人機交互設計。人機界面設計是計算系統(tǒng)與認為操作交互的可視化,在一定程度上決定著可用性程度。在系統(tǒng)應有的功能及性能基礎上,人機界面設計中的可使用性、可靠性、靈活性是關鍵。
②圖形顯示設計。主要完成對雷電流及電位分布及電磁場分布的顯示功能,自動轉(zhuǎn)換功能顯示模塊程序的數(shù)據(jù)結果為圖形,直觀地在人機界面中顯示,為設計或施工人員提供方便。
4 高層建筑綜合防雷措施
高層建筑遭受雷擊時,雷電電磁脈沖伴隨雷電流同時產(chǎn)生,二者是雷擊放電的不同表現(xiàn)形式,在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。雷電流沿高層建筑金屬構架傳輸,雷擊電磁脈沖以場的形式出現(xiàn),在建筑導體以及通信線路中感應出過電壓、過電流。
對高層建筑的防雷設計應考慮綜合防護,使其成為一項系統(tǒng)工程。通過裝設避雷網(wǎng)(帶)、避雷針防護建筑本身,重點是防直擊雷;通過分區(qū)防護進行抗雷電電磁防護設計,防護高層建筑內(nèi)部設備。掌握雷擊特點,并熟悉其對高層建筑的危害途徑,對雷擊高層建筑內(nèi)部磁場進行研究,進行更為有效的防雷設計,給出更佳的防雷解決方案,高層建筑的綜合防雷設計如圖3所示。
保護接地。將設備正常運行時不帶電的金屬外殼與接地裝置作良好的電氣連接,對裝置進行保護接地后,設備外殼與大地已有良好連接,發(fā)生漏電時可保障人身安全。
防雷接地。為了把雷電流迅速導入大地?,F(xiàn)代高層建筑中的電子設備、閉路電視系統(tǒng)等,以及與之相應的布線系統(tǒng),具有較低的耐壓等級、對防雷干擾的要求較高。無論串擊、直擊、反擊都會使設備受到不同程度的損壞。對高層建筑的防雷接地設計必須嚴密、可靠。所有功能接地要以防雷接地為基礎,建立完整防雷結構。
高層建筑大多屬于一級負荷,防雷設計時接閃器采用避雷針帶組合接閃器,避雷帶采用鍍鋅扁鋼在建筑頂部組成的網(wǎng)格,并與屋面金屬構件以及建筑內(nèi)的金屬構架作電氣連接;引下線利用樓宇鋼筋以及外墻所有金屬構件與防雷系統(tǒng)連接,組成多層屏蔽體的籠形防雷體系,以有效防止雷擊損壞建筑及設備,防止電磁干擾。
與接地配合使用,屏蔽能起到較好效果。將金屬屏蔽體接地,外側正電荷流入大地,將不會有電場存在。在干擾源與敏感電路之間設置導電性好的金屬屏蔽體,并將金屬屏蔽體接地,能使交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓變得小。
均壓保護。雷電流所經(jīng)過的路徑上將產(chǎn)生暫態(tài)電位升高,形成暫態(tài)電位差,當暫態(tài)電位差超過絕緣耐受強度時,就導致?lián)舸┓烹姡菇饘袤w電位升高,對其它金屬體擊穿放電。為了消除雷電暫態(tài)電流路徑與金屬物體之間的擊穿放電,將鋼筋與金屬構件電氣連接,形成籠式避雷網(wǎng),具有屏蔽與均壓作用;并對室內(nèi)各種金屬物體進行等電位連接,與建筑的防雷接地系統(tǒng)相連接,形成一個電氣整體,可有效限制設備與構件、設備之間的暫態(tài)電位差,避免發(fā)生反擊,使得其彼此間等電位并維持在低電位水平。
5 結 語
高層建筑防雷保護的整體措施,能夠防直(側)擊雷與雷電電磁脈沖危害。將常規(guī)防雷技術中的屏蔽、均壓、接地等措施結合高層建筑的特點不斷改進,對高層建筑起到防護作用,同時防護建筑內(nèi)的設備,保證其安全可靠地工作。
參考文獻:
[1] 虞昊,現(xiàn)代防雷技術基礎[M].北京:清華大學出版社,2005.
[2] 郭榮祥,應洪正.結合雷擊事例完善信息系統(tǒng)防雷保護[J].建筑電氣,2003,(2).
[3] 張小青.建筑物內(nèi)電子設備的防雷保護[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.
關鍵詞:高層建筑;電氣防雷;接地技術
中圖分類號: TU208 文獻標識碼: A
在建筑物施工中,為了防止雷擊事故的發(fā)生,必須要了解防雷接地裝置可能出現(xiàn)的最大電位,在施工中采取相應的措施。我國的高層建筑物(含鋼結構建筑) 的防雷接地引下線一般長約100m左右,在防雷接地裝置中,接地電阻阻值越小,則瞬間內(nèi)沖擊接地電壓降就越小,建筑物遭受雷擊的危險性就越小。在建筑物特別是高層建筑的施工中,利用建筑物基礎地板鋼筋作為自然接地體,利用建筑物的柱或剪力墻內(nèi)結構主筋作為防雷引下線,并保證每條引下線不少于兩根主筋與自然接地體連接,隨主體結構工程逐層焊接串聯(lián)至屋頂與避雷帶連接,用以保證防雷引下線的使用功能。因此,建筑物施工中必須有足夠小的接地電阻值和安全可靠的接地裝置,使電路運行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠,保證設備和工作人員的安全,保護建筑物及強、弱電設備的安全運行。
1高層建筑電氣防雷及接地技術中存在的問題以及相對應的解決策略
1.1防雷接地技術中存在的問題
在實施防雷接地技術中,工作人員是此工程的關鍵,由于部分設計人員和施工人員的責任感不強、相關專業(yè)知識掌握不充分等都會造成防雷接地技術的不正確運行,比如會用質(zhì)量較差的螺紋鋼替代質(zhì)量較好的圓鋼來對鋼筋進行搭接。還有就是由于高層建筑由于高的特點,在建筑設計時首先要考慮的就是防雷措施,在高層建筑電氣防雷接地安裝過程中,要注意對接地電阻的阻值進行測試,看其是否滿足設計要求,還有就是導體的導電性能的考慮,個別的建筑商由于利益的驅(qū)使,在高層建筑電氣防雷接地工程使用不符合國家規(guī)定的相關規(guī)格,進而嚴重導致防雷接地工程的不正常進行,更甚至會威脅公民的生命健康,面對這些不利于高層建筑電氣防雷、接地工程的進行必須采取措施。
1.2面對防雷接地工程中存在問題采取的對應措施
加強高層建筑電氣防雷及接地工程中工作人員、設計人員以及管理人員的個人素質(zhì)以及專業(yè)素養(yǎng),把生命健康放在首位,在保障公民安全的前提下對防雷接地工程進行一系列的改善。關于專業(yè)知識素養(yǎng),比如施工人員要加強專業(yè)技能的培訓和學習,這樣才能在較大難度的仰焊和立焊等焊接方法時,做到游刃有余的進行較大難度的焊接工作的完成。接地電阻的阻值越小,沖擊接地電壓降也就越小,所以要保證接地電阻盡可能的小,滿足接地電阻的設計要求,除了采用阻值較小的電阻外,還可以考慮利用人工接地體來對接地電阻進行降低阻值。還有就是接地材料要滿足,導電性能高,抗腐蝕能力強,所以在選擇接地體材料時要避開選擇金屬類的接地體,可以選擇比如石墨類的具有導電性能良好,抗腐蝕能力強且穩(wěn)定性能良好的接地體。
2用框架主體結構鋼筋安裝接地
2.1 利用柱內(nèi)2根主筋作接地引下線的安裝
在目前高層建筑中,大部分都是采用螺栓和柱子內(nèi)部的2根主要鋼筋當作引下線,不再設其他引下線,這可以減少對其他地方的引下線。若能確定柱子內(nèi)部最佳的兩根主要鋼筋作為引下線,效果會更好。柱子上設有斷接螺栓的情況時,首先要確定斷接螺栓的具置,應注意斷接螺栓在柱子上的位置是在室外還是在室內(nèi)。如果是設在室外,可將柱子靠外側的中間兩根主筋當作引下線,便于從主筋上引出斷接螺栓;如果是設在室內(nèi),可利用柱子靠內(nèi)側的中間兩根主筋當作引下線。從高層建筑的整體效果來看,從主筋安裝的螺栓更方便實用。柱子不設斷接螺栓的情況時,其主要考慮避雷的效果。在建筑的設計中,應使在屋頂上的引下線與避雷的網(wǎng)絡系統(tǒng)連接安全方便,這時可利用柱內(nèi)靠內(nèi)側的兩根主筋或者左(右)側中間兩根主筋來維持搭接的通暢度。
2.2 在連接過程中需要混凝土與鋼筋相配合
在高層建筑設計中,混凝土在與構件中鋼筋進行配合時,一定要注意接地的問題。在混凝土構件中的鋼筋作為接地極或引下線時,應防止出現(xiàn)安全隱患,減少不必要的問題發(fā)生。以下是幾個需要注意的問題:
(1)在底板和鋼筋之間連接時,不能用電焊直接與鋼筋焊接在一起,必須用連接件將二者焊接起來,所使用的連接件應是與板內(nèi)鋼筋同規(guī)格的鋼筋,這樣可以避免板內(nèi)鋼筋構件受到影響。
(2)在柱子的建筑上,應對主筋和梁柱進行適當?shù)倪B接,柱內(nèi)主筋與梁內(nèi)主筋的連接應跟上述底板鋼筋連接做法一樣,但連接件規(guī)格可以不同。而柱內(nèi)主筋與梁內(nèi)避雷帶的連接,要注意的就是避雷帶的搭接,避雷帶一般都是用扁鋼或圓鋼構件均搭接背焊。
2.3 柱內(nèi)主筋的引出點安裝方法
高層建筑電氣的安裝中,既然有引下線,就應有引出點與之相適應。(1)在柱子內(nèi)部安裝主筋,把柱內(nèi)主筋作為引出點,在處理時應保證該主筋不受任何傷害。柱子內(nèi)部的主筋在與避雷網(wǎng)或者螺栓進行連接時,無論是用扁鋼還是圓鋼均應將其設計為工程實際所需要的形態(tài)。(2)在屋頂處引出線時,需要把柱內(nèi)主筋的標高控制好,使其高度與避雷網(wǎng)盡量一致,嚴格按照規(guī)定與避雷網(wǎng)進行連接,這樣既美觀又方便。
3高層建筑電氣等電位連接安裝
等電位聯(lián)接的主要是為了保障實施過程中導體的連接以及高層居住者安全用電。采用等電位聯(lián)接還可以防雷,保證電子設備正常工作使用。近年來,由于存在危險電位差,出現(xiàn)了很多電氣事故。為了能有效地防止這些事故的發(fā)生,可通過實施等電位聯(lián)接,保持高層建筑物的聯(lián)接。在這里要對總等電位聯(lián)接和局部等電位聯(lián)接進行一些分析:總等電位連接就是在電源進線配電柜旁裝置一個銅質(zhì)接地母排,再用等電位聯(lián)結線把進線配電柜的PE 線、各種金屬管道、金屬結構、接地引下線與接地母排連接導通。在高層建筑的電氣安裝中,實現(xiàn)總等電位聯(lián)接有以下幾種的方法:(1)利用聯(lián)接干線把可導電體與配電箱的總等電位聯(lián)接起來,這樣可以實現(xiàn)總等電位的聯(lián)接,方便日常管理,減少工作量。但耗費原料多而且工程量大。(2)使可導電體的聯(lián)接干線與室內(nèi)的環(huán)形地帶直接接通,這樣操作起來容易簡單。(3)接通作為接線端子的柱內(nèi)主筋與可導電體的聯(lián)接干線。這樣可以減少材料的使用,同時減低了施工的度。(4)將電氣裝置的外露可導電體與進線配電箱的總等電位聯(lián)結端子板實現(xiàn)匯接。這種方法可以節(jié)省原材料和減少施工量,但是日后的維護比較困難。在建筑物的每個電源入口做總等電位聯(lián)結,不僅能防止自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入危險故障電位的危害,并且可以降低建筑物內(nèi)接觸電壓和不同金屬部件間的電位差。
局部等電位聯(lián)接可當成特定或局部范圍內(nèi)的總等電位聯(lián)接。由于在高層建筑的主臥室、衛(wèi)生間、客廳以及廚房都需要進行等電位聯(lián)接,相對總等電位聯(lián)接來說,進行聯(lián)接比較復雜。為防止電擊事故的發(fā)生,局部等電位要求更低的接觸電壓。
4斷接螺栓的安裝施工技術
斷接螺栓不僅在技術上有重要的作用,而且對建筑物的美觀也有很大的影響。因此,在施工中應對斷接螺栓加以重視。斷接螺栓設置的位置應考慮幾個因素:(1)方便于測量接地電阻時的接線。(2)要美觀、安全,行人不容易碰及。例如可設在建筑物的背面,或設在地下室等比較隱蔽而又方便使用的地方。對于斷接螺栓的安裝高度,在建筑電氣安裝工程圖一般要求設在離地2.0 m 處,但也有要求設在1.5~1.8m處的。在高層建筑中,在室外柱子上若把斷接螺栓設在1.5~1.8 m處,行人容易碰及而發(fā)生事故;若將其暗設在0.5 m的地方,比較隱蔽,行人也不會絆腳,還對測量接地電阻時的接線提供了方便。當斷接螺栓設在室內(nèi)時,按高度為 0.5 m 設置也比較合適。
5結論
隨著我國科學技術的發(fā)展,高層建筑如雨后春筍般拔地而起,樓房變得越來越高。高層建筑由于在地面突起的高度更容易遭到雷擊的危害。防雷與接地是關系建筑物和人身安全的頭等大事,雷擊時有強大電流通過,產(chǎn)生機械力和熱效應,破壞建筑物和電氣設備。防雷與接地系統(tǒng)施工的好壞,直接影響整個建筑物的智能化程度和使用功能,因而,建筑物的防雷接地系統(tǒng)施工越來越受到人們的重視。
參考文獻
[1]俞博,李文遠,施培俊.防雷接地系統(tǒng)施工質(zhì)量通病及其控制[J].建筑管理現(xiàn)代化,2006(1).
【關鍵詞】高層建筑;防雷問題;接地設計
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A 文章編號:
引言: 近些年以來,隨著國家國民服務經(jīng)濟的實質(zhì)性突破發(fā)展與其有利促進下,我國陸續(xù)興建了不少高層建筑,這些建筑物大多也配置了相關的電子、電氣設施。但由于這些設備的抗電壓能力有限,極易受到雷電電磁波的干擾與影響,從而使設備造成永久性損壞,這同時也是引起火災災害的重要原因之一。據(jù)有關資料指出,高層建筑相對于普通民用建筑易受到的雷電襲擊次數(shù)更為頻繁,損失程度更嚴重。鑒于此,本文逐步對高層防雷問題展開論述,以期能為高層項目建筑提供更完備的參考信息。
1. 防雷問題應該考慮的設計因素
1.1 接閃器的設計
接閃器所起的作用主要是避雷防護,避免雷擊的可能發(fā)生率,主要以避雷針、避雷帶以及避雷網(wǎng)、線所組成的截獲閃電裝置,其通過電流接受引導,同時以接地設置貫穿組合,把雷電均攤導向給大地;對于接閃器設計,一般設置方法有兩種,即滾球法與網(wǎng)絡法。在設計階段,主要用鍍鋅扁鋼或鍍鋅圓鋼裝置在建筑物結構頂層,并以具體相應規(guī)格尺寸進行裝置,裝置敷路線按照女兒墻、樓梯間、以及電梯機房的四周結構范圍展開進行。當然,這一過程少不了避雷短針以及避雷連接線的裝置,所以設計時要充分以建筑結構的特點進行具體配置。
1.2 引下線的設計
防雷引下線和接閃器配置安裝時,要考慮好接地裝置處理,均壓環(huán)的焊接聯(lián)通等因素。另外,下引線設置時,應當盡可能的不要過于太長,這是因為短線處理方式可利于建筑物四角方位的下線垂體接地的實施;當在三十米以上時,應當每隔三層對其建筑物四周四角方向的建筑結構主筋進行下線焊接。如果引下線很長時,應采取在建筑物中心部位添增均壓環(huán),增加引線時電壓的平穩(wěn)性。另外,對于高層建筑三十米開外的部分金屬結構部件,如金屬門、金屬欄桿、金屬窗、金屬裝飾等的結構部件,均應設立防雷裝置。因此,具體施工時,引下線的連接問題要設計與考慮得當,合理安排;尤其是樓層主梁間的鋼筋引預埋件的處理。2. 施工過程中應注意的安裝問題
2.1 接地裝置安裝
2.1.1 建筑物基礎。防雷接地體按種類可分為自然接地與人工接地。自然接地方式主要是指建筑物以筏片基礎鋼筋或基礎梁間鋼筋通過焊接而成的基礎接地組網(wǎng);而對于人工接地這種方式,通常要考慮人工垂直的間距距離。在具體施工遇到的問題時,尤其是接地電阻值要求較小、技術含量要求較高的情形下,就應當嚴格按照采取的施工策略方案,進行規(guī)范施工,保求工程施工質(zhì)量。
2.1.2 室外人工接地。通常的民用建筑項目工程,按照正常方式的基地裝置設置就可以滿足基本防雷施工的電阻值需求,而像生產(chǎn)類別的高層建筑的防雷接地裝置不能滿足基本電阻值的需求時,就可以另外加設室外接地裝置。而室外接地裝置主要由接地極與接地線合成。接地極通常有鍍鋅鋼片、鍍鋅圓鋼、以及鍍鋅角鋼等;接地線有鍍鋅扁鋼或圓鋼等。
2.2 防雷引下線敷設
施工中引下線的安置要注意防雷接閃裝置與接地裝置的敷設導線的通路距離,應當不宜讓其過長;敷設引下線時的操作方式可分為金屬結構物件引下、以建筑物四周結構角引下、結構主筋引下等。當沿建筑物結構引下線時,采取所用的是圓鋼、扁鐵;而對鍍鋅焊接進行處理的就是建筑結構鋼筋引下。當施工工藝所采用的是弧焊工藝節(jié)開展作業(yè)時,可以不對其進行處理,但要對其采用接地跨接,搭接選取的長度應當不能小于正??缃又睆降牧丁?/p>
2.3 均壓環(huán)防側擊設置
如果建筑的結構高度超過了滾球半徑的實際高度,就會使建筑物本身側面容易遭受到雷電局部側擊,而均壓環(huán)敷設就在此工序中的作用就是防止此現(xiàn)象發(fā)生。多出情況是沿著建筑物結構墻體展開敷設,或者動用圈梁鋼筋對其進行敷設。
2.4 防側擊雷系統(tǒng)安裝
對于規(guī)范防雷工作的逐步進行,需要按其防雷需求應當分為三類:就是建筑物實際高度為30米及其以上門窗金屬結構建筑物防雷防護,而剩下的兩種則是45米與60米的門窗金屬結構等的防雷防護,也就是對這三類高度的應用類型結構進行防雷裝置連接。在按施工圖紙的設計要求進行施工時,要逐步查出各個金屬門窗的預留洞口旁的金屬引線位置并準備出相關施工材料。一般對于土建預留電位接體的引出方式可分為兩種,即外露式與內(nèi)嵌式。外露式就是通常運用圓鋼和墻體所引出的主筋線進行焊接,但對于像鋁合金門窗以及金屬類的門窗需要用地腳螺栓進行固定完成接地設置;內(nèi)嵌式就是主要指代門窗口附近的預留洞口的墻內(nèi)預留鋼件,此鋼件與主體引下線主筋焊接,鋁合金門窗防雷接地引下線與該預埋件焊接連接。工程施工時一般是金屬管道連接并利用管道支架、固定支架作為連接件與近處引上線焊接。金屬欄桿連接是利用預埋件與避雷引上線焊接。
3.超高層建筑防雷接地系統(tǒng)設計及施工管理
3.1按國家建筑物防雷設計規(guī)范要求,超高層屬于一類防雷建筑物。其中工程設計屋頂常采用環(huán)形避雷帶加避雷網(wǎng)設置。應滿足25×4鍍鋅扁鋼焊接成不大于10m×10m網(wǎng)格避雷帶,且避雷帶應沿屋角、脊、檐等易受雷擊部位敷設,屋頂平面金屬管道、構件應就近與避雷帶相連通。
3.2引下線優(yōu)先選擇鋼筋混您土柱內(nèi)2根以上直徑在12mm主筋作為引下線,同時與接閃器、接地體相連通,施工時應注意引下線間距不得大于12m且引下線焊接成通路,施工過程中嚴禁出現(xiàn)斷開情況。
3.3接地體的設計、施工是接地系統(tǒng)中的重點,如使用樁基內(nèi)的鋼筋做自然接地體時埋地深度不應小于0.5m,且樁基內(nèi)鋼筋必須與周圍基礎地梁鋼筋形成閉合環(huán)路,當與其他系統(tǒng)公用接地體時電阻不應大于1Ω,如條件允許可單獨設立人工接地體。
3.4為防止超高層建筑遭受側雷擊,應在建筑物距地面30米以上(一類防雷建筑要求)每隔6m在建筑物周圍設置均壓環(huán)。設計上可利用圈梁內(nèi)兩條主鋼筋焊接成閉合圈,所有引下線、金屬結構和金屬物體應連在環(huán)上,這樣不僅可以分散電流,還可以降低反擊電流。
4.超高層工作接地系統(tǒng)設計及施工要點
4.1 交流工作接地系統(tǒng),建筑物由周邊變電所供電時,工作接地已在區(qū)域變電所內(nèi)完成,當引來配電線路時應在進入建筑物前,中性線(PEN線)做重復接地。當超高層建筑建有獨立變電所時,該工作接地應在所內(nèi)完成,即變壓器中性點、中性線直接接地,接地電阻不應大于4Ω,筆者認為變壓器、發(fā)電機的工作接地應在其設備上以最短的距離采用單獨專用接地線直接與接地裝置連接,嚴禁共用接地體。
4.2 直流工作接地系統(tǒng)的場所一般為各類智能化機房等大量集中使用電子設備場所,除特殊要求外接地電阻不應大于1Ω。
結束語:對于高層建筑物的防雷、避雷問題的施工問題,應當針對每一個不同的高層建筑的特點進行合理布局設計和敲定最后的具體施工方案。所以在對于高層的實際施工過程中,應針對于高層建筑物的實際情況進行探討,在設計中不但要考慮外部防雷的問題處理,還要考慮施工過程中對于接地體、引下線、接閃器裝置、引下線系統(tǒng)裝置等的布置,從而確保整個高層防雷問題的施工過程的質(zhì)量得以保證,謹防相應因安裝質(zhì)量引起的雷電事故發(fā)生。
【參考文獻】:
[1] 陳祖訓. 淺談高層建筑的防雷措施[J]. 廣西城鎮(zhèn)建設, 2009,(08).
[2] 王科耀. 高層建筑防雷接地系統(tǒng)及施工中應注意的問題[J]. 陜西建筑, 2009,(10) .
智能建筑遭受雷電電磁脈沖的危害首先是由雷電通過供電電源線路直接入侵到建筑物內(nèi)部造成的。當雷電直擊到供電電源和高壓電力線路之后,變壓器就會將這種高壓電流通過壓縮形式傳輸?shù)浇ㄖ镏械母鞣N低壓電氣設備之中,除此之外,雷電也可能直接擊中建筑物中的低壓設備;其次建筑物也可直接通過建筑物內(nèi)的信息線路侵入到通信設備中,當雷電直接擊打到地面上的突出物體時,雷電流就會通過附近的土壤直接入侵到電纜的外部,當電纜外皮被擊破時就會使電流直接入侵到信息線路中;此外,當雷電直擊物體時,強大的雷電流就會經(jīng)過引下線和接地體直接侵入大地,智能建筑中的電子設備若連接到地體時,就會產(chǎn)生高壓地電位反擊,而反擊電壓可能會達到數(shù)萬伏,這種高電壓則會對建筑物中設備造成嚴重損害。
2我國智能建筑整體防雷系統(tǒng)
2.1防雷系統(tǒng)中的外部防雷系統(tǒng)
外部防雷系統(tǒng)中包括的主要設備有接閃器、引下線、接地體等,其中接閃器的構成要素是避雷針和避雷帶,針對二者的使用情況而言,一般是優(yōu)先使用避雷帶,因為在建筑物的頂部,避雷帶的設置可以起到引雷和截獲閃雷的重要作用,只有將雷電引到其他空曠的地方或者對雷電進行直接攔截,就可以避免或者預防雷電直接擊打在建筑物中。而引下線和接地體設備的使用,則可以直接與接閃器進行連接,這三者的合理連接可以將接閃器中所截獲的雷電流直接引到接地體,加之,接地體是在地下的,這樣一來就會將雷電流散在大地上,從而有效避免了雷電對建筑的危害。[2]
2.2防雷系統(tǒng)中的內(nèi)部防雷系統(tǒng)
內(nèi)部防雷系統(tǒng)包括的主要要素是防雷電感應、防伏擊和防雷電波侵入等。這些內(nèi)部防雷系統(tǒng)要素的設置不僅可以減少進入建筑物中的雷電流和因雷電流的進入而產(chǎn)生的電磁效應,也可有效制止建筑物對雷電的反擊、其他物體接觸到的雷電壓以及跨步電壓所形成的二次雷電損害。在內(nèi)部防雷系統(tǒng)中,可以通過使用金屬制成的網(wǎng)、箔、殼和管等導體,將所需要保護的物體包圍起來,以更好的阻隔雷電的脈沖磁場入侵到建筑物的各種通道內(nèi),同時也可以對設備上的電磁干擾和過電壓能量進行阻擋。這一措施的使用主要是利用屏蔽技術將設備進行一些列的屏蔽,以保證建筑內(nèi)部的設被免受雷電直擊和破壞。在智能建筑中,所使用的屏蔽措施主要有建筑物屏蔽、設備屏蔽和各種線纜、管道的屏蔽等。在內(nèi)部防雷系統(tǒng)中,除了設置屏蔽設施外,還應進行等電位的連接。通過等電位連接可以將所有導體進行相互導電性連接,并能夠?qū)щ婓w與接地系統(tǒng)進行連通。等電位連接實際上就是一個電位補償系統(tǒng),這一系統(tǒng)的組成要素主要是可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導線、避雷器和所有導體。電位補償系統(tǒng)的建立主要是為了對全部的導電部件之間的電位差值不能過大而進行迅速保護,只有將電位差控制在合理的范圍內(nèi),才能有效保護建筑內(nèi)的設備和減少人身安全隱患。
3智能建筑中的防雷新技術
3.1避雷針新技術
如今,信息化社會發(fā)展速度越來越快,智能建筑的智能程度也隨之提高,因此,防雷技術越來越受人們關注,經(jīng)過專家和技術人員研究發(fā)現(xiàn),一種全新的避雷針技術可以加強智能建筑的防雷程度。這一全新的避雷針就是提前放電避雷針。這種避雷針的使用不僅可以有效解決傳統(tǒng)避雷針被動接閃的問題,也可以解決二次雷擊效應嚴重的問題。由于提前放電避雷針的能量是來自閃電以前地面和云層之間的電勢差,因此,這是一種沒有源頭、沒有輻射的避雷針,通過它可以在雷擊發(fā)生前產(chǎn)生一種向?qū)?,擴大防雷保護的范圍。[3]
3.2全新的網(wǎng)絡防雷器
關鍵詞:智能樓宇建筑;防雷;保護接地屏蔽
Abstract: this paper discusses the system of the main protection methods of lightning protection technology, and puts forward the development of the intelligent building construction of some of the new technology of lightning protection.
Keywords: the intelligent building construction; Lightning protection; Protection grounding screen
中圖分類號:G267文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
在建筑領域表現(xiàn)的最為突出的是近年來很多興建的智能樓宇,它給人類帶來了前所未有的方便和快捷。智能化建筑通常多為高層或超高層建筑,其中各種電子設備、計算機和網(wǎng)絡等系統(tǒng),密度大、集成度高,因而它受雷電電磁脈沖襲擊的危險性也大大增加,其后果可能使整個建筑內(nèi)各系統(tǒng)的設備損壞、數(shù)據(jù)丟失和運行失誤,甚至處于癱瘓,造成龐大的經(jīng)濟損失,因此如何有效避免雷電的破壞作用,是智能樓宇建筑設計中的一個重要話題。
二、傳統(tǒng)防雷系統(tǒng)存在的問題
(1)傳統(tǒng)避雷針:避雷針原理是雷云放電接近地面時,使地面電場生畸變,在避雷針的頂端,形成局部電場強度集中空間,影響雷電先導放電的方向,引導雷電向針放,再通過引下線, 接地裝置將雷電流引人大地,從而護物體。從原理上來說,避雷針實際上是引雷針,加某區(qū)域雷擊概率,起到引火燒身的作用。
(2)保護范圍:各地對避雷針保護范圍的計算各有不同,有線法、曲線法、改進折線法等計算方法。以上計算法有一個共同點,就是針越多,保護范圍越寬。如高層建筑物,即使頂層裝上避雷針,但頂層以下的樓層也會遇到側擊雷的襲擊。
(3)雷擊避雷針時的二次效應:雷電襲擊建筑物避雷針,由引下線將雷電流引人大地,由于大地電阻的存在,雷電電荷不能快速全部的與大地負電荷中和,必然引起局部的電位升高,造成很高的感應過電壓、接觸電壓、跨步電壓及反擊等一系列二次效應。交流配電地和直流輯地將這種高電位引入機房,UPS輸出、輸人端被擊穿,小型機及其他網(wǎng)絡設備連接端口被擊穿。這種反擊電壓少則數(shù)千伏,多則數(shù)萬伏,直接燒壞用電器的絕緣部分,對人身及微電子設備造成很大威脅。三、智能樓宇建筑遭受雷電的常見途徑
智能樓宇建筑遭受雷電電擊的途徑主要有三種:
1直擊雷
雷電直接擊中智能樓宇建筑的露天設備造成設備損壞,或雷電直接擊中架空線纜,造成線纜熔斷等設備損壞的現(xiàn)象, 稱為直擊雷。
2雷電感應
電磁感應和靜電感應稱為感應雷,又叫做二次雷。它對設備的損害沒有直擊雷來得猛烈,但它發(fā)生的機率要比直擊雷大得多。
3雷電波侵人
智能控制系統(tǒng)的電源線、信號傳輸線或進人控制室的金屬管線遇到雷擊或被雷電感應時,雷電波沿著這些金屬導線侵人到設備內(nèi), 造成電位差使設備損壞的現(xiàn)象,稱為雷電波侵人。雷電波侵人將通過線纜間接傳輸給智能樓宇建筑的系統(tǒng)及設備,間接造成設備損壞。因此,應根據(jù)雷電的不同作用方式整體考慮智能樓宇建筑的防雷系統(tǒng)。
四、智能樓宇建筑的整體防雷系統(tǒng)
1、智能樓宇建筑防雷系統(tǒng)的主要問題
傳統(tǒng)的防雷系統(tǒng)利用避雷針、屋頂接閃器、法拉弟籠及基礎內(nèi)接地網(wǎng)進行防雷接地,雖然能對智能樓宇建筑及其中的人員起到保護,但對由于雷電感應、電磁脈沖、電路浪涌等引起的電子干擾,傳統(tǒng)的防雷系統(tǒng)存在以下幾個方面的問題:
( 1) 雷電直接擊中延伸在智能樓宇建筑外的供電及通信數(shù)據(jù)線,雷電感應電流可迅速侵人至建筑物內(nèi)部;
( 2 ) 城市大型電力電網(wǎng)的切換及大型電力用戶的啟停而產(chǎn)生的浪涌;
( 3 ) 智能樓宇建筑內(nèi)部電氣設備 ( 如空調(diào)主機、電梯、 大功率水泵等) 的頻繁啟停而產(chǎn)生的浪涌;
( 4 ) 供電、通信及數(shù)據(jù)線路與其連接的其他建筑物或地面被雷擊中而傳輸或感應的電磁脈沖和浪涌電流。
( 5 ) 靜電通過數(shù)據(jù)線路對設備電流表元件直接的損害。通過以上分析可知智能樓宇建筑中的防雷技術顯得愈加重要,而且要求更加全面的防雷技術。由于智能樓宇建筑中線纜密布、設備繁多,微電子系統(tǒng)復雜,且防護能力單薄,為保證系統(tǒng)、設備安全、正常地運行,必須采取專門的措施加以保護,所以智能樓宇建筑的防雷保護是一個嚴密的系統(tǒng)工程。因此智能樓宇建筑防雷除了考慮建筑本身的直擊雷防護措施外,還必須高度重視雷,還必須高度重視雷電電磁兼容性,加強和完善建筑物內(nèi)電子設備的雷電防護措施。
2、外部防雷系統(tǒng)
智能樓宇建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側擊雷,其作用是保護建筑物本身不遭受雷擊。所以必須有良好的共用接地系統(tǒng)和泄流通路。
( 1) 良好的共用接地系統(tǒng)和泄流通路
a、共用基礎接地體智能樓宇建筑應建立綜合的共用接地系統(tǒng)。因為智能樓宇建筑內(nèi)各種交流、直流設備眾多,線路縱橫交錯,應將建筑物內(nèi)的交流工作地、安全保護地、直流工作地與建筑用作防雷接地的鋼筋良好連接,形成一個完整的共用接地體。避免接地線之間存在電位差,以消除感應過電位的反擊現(xiàn)象,保證電子設備正常運行。
b、足夠的泄流通路和均壓措施
利用建筑物鋼筋混凝土中的鋼筋作防雷引下線,從屋頂就增多其分流支路,減小各導體上雷電流數(shù)量,并且建筑外廓各個角上的柱筋應被利用。由于智能樓宇建筑大多為高層建筑,還應采取防側擊雷措施,在30m以上應將建筑的外圈梁鋼筋焊接連通形成均壓環(huán),并與防雷引下線相連。充分利用建筑物的樁基鋼筋、柱鋼筋、各圈梁鋼筋、屋頂樓面鋼筋,使它們可靠焊接,形成良好的雷電流泄流通路。
3、內(nèi)部防,系統(tǒng)
內(nèi)部防雷包括防雷電感應,防反擊以及防雷電波侵人。良好的內(nèi)部防雷能減少建筑物內(nèi)的雷電流和所產(chǎn)生的電磁效應,并能防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害和雷電磁脈沖所造成的危害。內(nèi)部防雷主要采取屏蔽、等電位連接等措施。
( 1) 合理的屏蔽
在智能樓宇建筑內(nèi),電磁兼容措施是非常重要的,為了避免所用設備的功能障礙,避免甚至會出現(xiàn)的設備損壞,構成布線系統(tǒng)的設備應當能夠防止內(nèi)部自身傳導導干擾和外來干擾。這些干擾的產(chǎn)生有的是因為導線之間的藕合現(xiàn)象,有的是因為電容效應或電感效應。其主要來源是超高電壓,大功率輻射電磁場,自 然雷擊放電。這些現(xiàn)象會對用來發(fā)送或接收很高傳輸效率的設備產(chǎn)生很大的干擾。因此對這些設備及其布線必須采取保護措施,免受來自各種方面的干擾。屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護方法。等電位連接:為保證智能樓宇建筑內(nèi)部不產(chǎn)生反擊和危險的接觸電壓、跨步電壓,應當使建筑物地面、墻板和金屬管、線路等都處于同~ 電位,為此鋼筋混凝土建筑物應在各層的適當位置預埋與房屋結構內(nèi)防雷導體相連的等電位連接板,以便與接地主干線相連。智能樓宇建筑中的等電位連接包括總等位連結和局部等電位連結。
五、智能樓宇建筑防雷新技術
隨著建筑物智能程度的提升,防雷技術也日益受到重視,一種提前放電避雷針漸成非常規(guī)避雷針的主流。它解決了傳統(tǒng)避雷針被動接閃、二次雷擊效應嚴重的局限,在我國獲得了越來越廣泛的應用。新一代的避雷針無源、無輻射,其能量來自閃電發(fā)生前地面和云層之間的電勢差。它在雷擊發(fā)生臨界點提前產(chǎn)生一個向上先導,形成雷電優(yōu)先通路,克服了傳統(tǒng)避雷針被動接閃的不足,大幅提高了防雷保護范圍。
智能樓宇建筑中的網(wǎng)絡電子設備多采用了超大規(guī)模集成電路,其本身很容易在高電壓、高電流情況下燒毀。因此早期的避雷針防雷、電源防雷等已經(jīng)不能適應需求。在雷擊發(fā)生時會產(chǎn)生很強的電場,導致這個區(qū)域內(nèi)的電位大大高于其它區(qū)域,而作為電的良導體一雙 線很容易在電位不相等時對雷電形成感應, 從而遭遇雷害。
六、總結
關鍵詞:智能防雷;智能電源浪涌保護器;主動式避雷針
引言
騰訊濱海大廈項目總建筑面積為342548.61平方米,地處我國雷電多發(fā)區(qū)的南方臨海城市深圳市,其南塔樓50層,建筑高度為244.10米,北塔樓39層,建筑高度為193.15米,是一座集辦公、科研、會議、餐廳、商業(yè)、展廳等各種功能一體的大型建筑。經(jīng)查年雷暴日為63.1(d/a),計算雷擊次數(shù)為2.4228次/a,本工程設計按二類防雷設計,具體防雷措施包括防直擊雷、防側擊雷、防感應雷、智能防雷系統(tǒng)等,并設置總電位連接及樓層局部等電位連接。本文將對該項目的智能防雷系統(tǒng)進行簡單的闡述。
一、防直擊雷
1.1避雷網(wǎng):在混凝土屋面的四周女兒墻上設置環(huán)狀接閃帶,屋面上裝設不大于10m×10m(或12m×8m)的避雷網(wǎng)格。接閃帶明敷,采用φ12熱鍍鋅圓鋼,支持卡子用φ12熱鍍鋅圓鋼,支架高150mm。將突出屋面的物體上所有金屬物件與接閃帶可靠連接。
1.2引下線:利用柱內(nèi)外側2根(當鋼筋直徑≥20及以上用2根,當鋼筋直徑為16~20用4根)主鋼筋,其上部與接閃帶牢固焊接,下部與基礎底板鋼筋,地梁鋼筋牢固焊接,且距離不大于18米。引下線利用柱子外側兩根垂直主鋼筋,鋼筋與鋼筋搭接處須雙面焊接,焊縫大于6倍鋼筋直徑,引下線距室外地坪上0.5m埋設一塊100x100x8鋼板,與兩根主鋼筋作"π"型焊接,供測量接地電阻用,同時在測量接地電阻鋼板上設置接線用螺栓組及保護外罩;引下線距室外地坪下0.7m-1.0m處埋設一塊100x100x8鋼板,與兩根主鋼筋作"π"型焊接,供增打人工接地極或等電位聯(lián)接用。
1.3接地極:利用基礎樁基、地梁、基礎底板鋼筋網(wǎng)作為接地極。要求接閃器、引下線、均壓環(huán)及接地極等作可靠連接。建筑物內(nèi)的各種接地系統(tǒng)共用一個接地網(wǎng)。工作接地、保護接地、防雷、弱電設備接地等共用接地網(wǎng)時,接地電阻不應大于1歐姆。要求突出屋面的各種金屬管道均需與接閃器作可靠連接。
二、防側擊雷
根據(jù)國家相關規(guī)范要求,超高層建筑必須采取防側擊雷措施,具體作法為:首先,建筑物內(nèi)鋼構架和鋼筋混凝土的鋼筋應相互連接,利用鋼柱或鋼筋混凝圖柱子內(nèi)鋼筋作為防雷裝置引下線,結構圈梁中的鋼筋應每層連成閉合回路,并應同防雷裝置引下線連接。其次,將45m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大金屬物直接或通過預埋件與防雷裝置相連,豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置連接。最后,在本建筑物上部占高度20%并超過60m的部位,各表面上的尖物、墻角、邊緣、設備以及顯著突出的物體,應按防直擊雷的措施處理,即設置不大于10m*10m或12m*8m的避雷網(wǎng)。
三、防感應雷
防感應雷主要是采用分級保護原理,在高壓側各相安裝防雷裝置作為第一級保護,在低壓側各相安裝電源防雷器作為第二級保護,在各樓層電源配電箱安裝浪涌保護器作為第三級保護。為防止直接或感應雷電過電壓沿配電線路入侵設備,屋面設備及管道的配電線路前端、有計算機和弱電設備的配電線路,均設置浪涌保護器。
四、智能防雷監(jiān)控
智能防雷監(jiān)控系統(tǒng)主機設備由監(jiān)控主機、服務器、報警裝置和交換機組成,通常設置在建筑物的監(jiān)控中心內(nèi),而數(shù)據(jù)采集終端則分別設于各個樓層強電間內(nèi),智能電源浪涌保護器則設置在配電箱中。智能電源浪涌保護器自帶通訊接口,具有獨立地址編碼,與數(shù)據(jù)采集終端之間的通信采用RS-485總線,數(shù)據(jù)采集終端與監(jiān)控中心之間的通信采用網(wǎng)線(超五類),連接至監(jiān)控中心內(nèi)的交換機上,從而實現(xiàn)浪涌保護器的智能化監(jiān)控。此系統(tǒng)可實現(xiàn)雷擊檢測、故障報警、劣化預警、遠程通訊、人機交換等功能。
五、主動式避雷針
主動式避雷針安裝在頂層建筑樓頂。僅當有閃電預兆時,才自我激活,提前預放電,形成向上先導,主動引雷入地,接閃效果更明顯,減少雷擊點落于被保護物的概率。其主要原理是,由避雷針自帶的激發(fā)器從自然界電場中吸收并貯存能量,避雷針針尖與大地有良好的電氣連接,處于等電位狀態(tài)。每當雷閃發(fā)生前,電場強度會迅猛增大,激發(fā)器與針尖之間的電位差大致相當于雷云與大地之間的電位,它們之間的電壓降迅速增加會造成尖端打火,并使尖端周圍的空氣離子化,形成尖端放電現(xiàn)象,從而產(chǎn)生一個早期的上升先導去引導,改變雷云的向下先導的走向,將落雷點精確的引到自身上來并迅速、安全地將雷電泄放到大地,避免了傳統(tǒng)避雷針的“繞擊”和“側擊”現(xiàn)象。
六、總結
我國每年因雷擊破壞建筑物內(nèi)計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的事件時有發(fā)生,所造成的損失是非常巨大的,因此智能化防雷系統(tǒng)就顯得尤其重要。智能防雷體系在分析雷害途徑的基礎上,采取不同的針對性防雷措施,實時監(jiān)控,主動引導雷擊,極大地提高了智能建筑綜合防雷系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻:
[1]李垂軍,智能建筑防雷設計技術評價,氣象研究與應用 2009年第3期。
【摘要】本篇文章為作者的經(jīng)驗之談,主要對建筑物防雷及接地設計及施工中包括接地系統(tǒng)、防雷裝置與等電位聯(lián)結等各方面問題的分析,其對于實際工程中的應用具有重要的輔助作用。
【關鍵詞】防雷與接地技術;建筑施工;問題
【 abstract 】 this article for the author's experience, the main buildings for lightning protection and grounding design and construction of the grounding system, including lightning protection equipment and equipotential connection and so on various aspects such as the analysis of the problems, the practical application of the auxiliary function has the important.
【 key words 】 lightning protection and grounding technology; Building construction; question
前言
在建筑施工中,防雷與接地技術是非常重要的,做好防雷與接地技術關系到建筑物的安全性及人們的人身安全問題,因此,我們在建筑施工中,對接地系統(tǒng)、防雷裝置及等電位聯(lián)結等方面的問題要極其的注意,只有了解這些問題我們才能做到防患于未然。
2.接地系統(tǒng)
接地是指將電氣設備及接地裝置安全實現(xiàn)電氣連接。高層建筑物的電氣接地系統(tǒng)主要分為三個方面:防雷接地、電氣設備保護與變壓器中性點接地及電氣設備工作接地。而電氣設計分為兩類系統(tǒng):獨立接地系統(tǒng)與統(tǒng)一接地系統(tǒng)。在獨立接地系統(tǒng)中,各系統(tǒng)要獨立的設接地網(wǎng),此外各接地網(wǎng)間要隔開以避免相互影響。實驗表明,單根接地極距接地極約20米處才能視為零電位。對現(xiàn)代高層建筑而言,因其結構復雜及占地面積小,要實現(xiàn)把各接地系統(tǒng)完全分開在實際設計與施工中是極為難的。所以,高層建筑往往采取工作接地、防雷接地及保護接地共享接地設備的統(tǒng)一接地系統(tǒng)。高層建筑弱電系統(tǒng)的工作接地和其它各系統(tǒng)共享接地設備時要切記抗干擾處理,接地導線設設置時應該注意隔絕處理。由此,弱電系統(tǒng)的工作接地可采取絕緣單芯電纜穿塑料管暗敷引下,接地線直接同接地裝置連接完成單點接地,以免弱電設備受外界電磁場的影響。
現(xiàn)代高層建筑以智能建筑為主,均設置有處理設備,因此,對供電系統(tǒng)極嚴;建筑物中常伴有高低壓變電室,建筑物的基礎接地裝置為用戶的功用裝置。因而,該低壓配電系統(tǒng)一般應用TN—S系統(tǒng)。當線路產(chǎn)生接地事故時,相通的PE線上攜帶高電壓,若不能及時切除故障回路時會導致故障電壓蔓延的情況,威脅用戶的安全,因此要十分重視PE線的安全作用。
3.防雷裝置
建筑物的防雷系統(tǒng)包括外部防雷及內(nèi)部防雷兩兩種。然而,外部防雷方式又分為:引下線、接閃器與接地裝置等;內(nèi)部防雷方式則為:等電位聯(lián)結、屏蔽隔離、合理布線及過電壓保護等。高層建筑的防雷要把外部防雷及內(nèi)部防雷當作統(tǒng)一采用方式。接地體與接地線是構成接地裝置的兩大因素。應用與大地有可靠連接的自然接地體為接地體的優(yōu)先選擇。而高層建筑往往運用樁基主筋為接地極,且與鋼筋混凝土基礎梁主筋形成環(huán)形接地網(wǎng)。因此防雷安裝施工中要留意的問題如下:
由于現(xiàn)代智能建筑均具有多個弱電系統(tǒng),所以對接地電阻的要求極其高。個別建筑所處的地理位置條件不佳,則滿足不了接地電阻值的要求,因而要通過人工圍繞建筑物設置閉合環(huán)狀的接地體,并在接地體的四周采取降阻措施。
運用導電性高及耐腐蝕等材料為接地體。由于鋼材深埋土壤中易受損,不耐用,因而接地體要利用防腐蝕處理的鋼材或者防腐接地材料。尤其可考慮石墨接地體,其耐高溫、化學穩(wěn)定性好、導電與導熱性高,甚至降阻效果與同一尺寸的鋼材接地體一樣,取代鋼材接地體毫無問題,進而能大量節(jié)約鋼材及有色金屬。
避雷帶是一種帶型導體,其主要是沿建筑物易受雷擊的突出部位而進行裝置,起到接受雷電流的作用,材質(zhì)為鍍鋅圓鋼。其在追求美觀的情況下也可為不銹鋼管,但一定要嚴格依照《建筑防雷設計規(guī)范》的要求采用,對接部位要跨接處理以確保不銹鋼管用作避雷帶接閃雷電流的效果。
建筑物的籠形避雷網(wǎng)由避雷帶、利用建筑物柱和剪力墻內(nèi)豎向鋼筋作引下線與接地裝置三部分聯(lián)結而成,其具有均壓及屏蔽的防雷作用。如今高層建筑外墻通常使用鋁合金幕墻裝飾后,并利用其自身形成連貫的電氣通路與主體結構的防雷裝置有效地連接在一起,以便共同構成一個防雷整體使幕墻與建筑物免于雷電的襲擊。幕墻及電氣專業(yè)施工隊伍要增強連接點處的工序轉(zhuǎn)交,及時有效的做好連接點處接地電阻的檢測及記錄。此外屋面配電箱也要防止雷電波的侵襲,必須在配電箱出線端處裝設浪涌過電壓保護器。
4.等電位聯(lián)結
建筑物的等電位聯(lián)結是由總等電位聯(lián)結、輔助等電位聯(lián)結與局部等電位聯(lián)結三部分構成的。總等電位聯(lián)結在到達某種程度時能降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓及不同金屬部件間的電位差,并可處理從建筑物外經(jīng)電氣線路與各種金屬管道造成的危險故障電壓的危險,其關系到整個建筑物電位聯(lián)結的命脈。局部等電位聯(lián)結是在局部場所范圍內(nèi)把各類能導電的部分連結。
若總等電位聯(lián)結及局部等電位聯(lián)結的設計部佳,僅存在于設計說明中標志,則會導致施工與驗收依據(jù)不夠或者隨意施工。因此,設計時必須畫出等電位聯(lián)結系統(tǒng)圖且標注要明確;再次,要在平面圖中標志并說明等電位箱的方位,及其由等電位箱至配電箱PE端子、各類金屬管道、建筑物鋼筋網(wǎng)等聯(lián)結線的聯(lián)結部位及敷設方法,為施工與驗收供應正確的依據(jù)。相關施工單位對于設計深度的不完善問題要在圖紙審核時提出,以便及時處理。
因為基礎梁主筋焊接成閉合環(huán)形通路作為高層建筑基礎接地設計的一般要求,其完全能取代鍍鋅扁鋼實現(xiàn)聯(lián)結,但是在金屬管道進出建筑物的就近位置從基礎接地裝置預埋引出線及等電位端子及金屬管道聯(lián)結,如此既能完成等電位效果,又可節(jié)省工作量、材料以及節(jié)約工程成本。
然而,對計算機房、電腦控制的電梯裝置等而言,可裝置局部等電位聯(lián)結板,利用引下線和基礎接地及其本裝置配電箱的PE線連結,令各類接地共享同一基礎點,免除干擾信號侵入,且就近同鋼筋網(wǎng)連結,與此同時避免雷擊和雷擊電流的危害。由于高層建筑的設備布置復雜且種類繁多,所以其從配電箱引出的線路所穿鋼管的一端不僅同配電箱外殼連結,還要與另一端用點設備外殼保護罩連結,且要就近和屋頂引下線、避雷帶相連免遭雷電波侵襲。鋼管使用絲扣連接及因連接設備而中間斷開時要運用鍍鋅抱箍或者相應的黃綠雙色銅芯導線實現(xiàn)補救工作。要保障抱箍連接處接觸良好。另外,局部等電位聯(lián)結要注意衛(wèi)生間地面鋼筋網(wǎng)、熱水器插座或混凝土墻內(nèi)鋼筋網(wǎng)等引入PE線的插座。因為設計深度不完善或施工人員對圖集與標準不明確等的因素,衛(wèi)生間內(nèi)帶PE柱插座的局部等電位聯(lián)結往往被忽略,因此要加強對這方面的重視。
在等電位聯(lián)結中,圖集表示為“地面內(nèi)鋼筋網(wǎng)及混凝土墻內(nèi)鋼筋網(wǎng)宜與等電位聯(lián)結線連通”。然而采用地面鋼筋網(wǎng)要按照0.6米間距在鋼筋網(wǎng)交叉點點焊,甚至采用圓鋼以6倍直徑長焊接是非常必要的。圖集尚未要求鋼筋網(wǎng)應該焊接,研究顯示若運用土建施工的綁扎方式連接,會形成鋼筋網(wǎng)綁扎點在極近的范圍內(nèi)能形成導電性連接.然而,事實上混凝土內(nèi)的鋼筋網(wǎng)可確保電氣相互聯(lián)通。局部等電位端子既能利用圓鋼或扁鋼及地面內(nèi)鋼筋網(wǎng)進行可靠連接又可采用圈梁鋼筋和引下線焊通。
建設單位尤其是商品房開發(fā)商往往將衛(wèi)生間的排水支管、插座及潔具的安裝交給用戶自行處理,然而局部等電位聯(lián)結只預埋等電位箱,由于大多數(shù)用戶極其缺少對于此類專業(yè)知識的認知,購房后在二次裝修時沒有再實行等電位聯(lián)結施工,隨時威脅用戶的安全。因此,施工單位在竣工驗收時要與建設單位處理好轉(zhuǎn)交手續(xù)及明確責任。
5.結束語
總而言之,高層建筑物的接地、防雷等作為一項系統(tǒng)工程,覆蓋面極其廣泛,同各專業(yè)系統(tǒng)交集點甚多,因此,在設計及施工中必須要認真、細致、全面的加以綜合考慮,以防范建筑物及人們的安全問題。
【參考文獻】
關鍵詞:高層建筑;建筑電氣;防雷;接地技術
如今在電氣建筑中的大批的弱電系統(tǒng)已經(jīng)成為了建筑大廈的核心部分,當系統(tǒng)出現(xiàn)問題時就會給整個建筑帶來很大的不利影響,甚至會導致大廈中其他系統(tǒng)的不能運作。其中,故障的因素是很多的,不過電磁波干擾是一個很重要的因素,據(jù)業(yè)內(nèi)資料統(tǒng)計:在發(fā)生的眾多故障案例中,超過四分之一是因為雷電干擾造成的。所以,在高層建筑中保護設備,做建筑電氣的防雷、接地技術的分析是很有必要的研究課題。
在我們的高層建筑中,為了防止雷擊事故的發(fā)生,就必須在建筑的防雷和接地裝置上做好應對的措施,避免防雷和接地裝置出現(xiàn)一些安全問題。在我國,一般對于高層建筑我們的防雷接地引下線般長約100米左右,因為如果在防雷接地裝置中,接地電阻阻值越小,則瞬間內(nèi)沖擊接地電壓降就越小,建筑物遭受雷擊的危險性就越小。同時,在高層建筑中一般都會用建筑物的基礎地板鋼筋做接地體,拿建筑物的墻或柱子做防雷引下線。以此來確保在建筑施工中有足夠小的接地電阻值和安全可靠的接地裝置,從而來保護建筑物,確保工作人員的人身安全以及弱電設備的安全運行。本文就從在建筑施工中該怎樣安裝接地體和引下線等方面幾個方面來系統(tǒng)的分析一下高層建筑中建筑電氣的防雷、接地技術,并闡述其中在該過程中應該注意的哪些問題。
一、怎樣形成感應雷
感應雷的形成是由于在雷閃放電發(fā)生或雷擊輸電線路的時候,強大的雷電流會產(chǎn)生強大的電磁場。而這些電流通過自接或其他形式流經(jīng)線路到各個分配電系統(tǒng),從而對各個設備系統(tǒng)造成危害。所以在很多的高層建筑中,電網(wǎng)采用防雷技術來減弱電壓波的強度,減少雷擊給建筑帶來的破壞。但有時,這些防雷技術也并不能徹底除掉被雷擊而帶來的暫態(tài)過電壓,依舊能殘留一些的過電壓在電網(wǎng)中,仍舊可以對部分的設備、計算機、精密儀器等產(chǎn)生威脅。此外,在雷擊到高層建筑物時,若當因為一部分的電源與其他系統(tǒng)之間的電纜與建筑物公用接地系統(tǒng)聯(lián)接,就會有一些量得雷電流流進電纜、電線,通過它們達到電子設備內(nèi)部。
所以,當因為負荷的投入、斷路器的操作或系統(tǒng)故障等內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化時,系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)也會跟著發(fā)生變化,從而將會引發(fā)電力系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量得轉(zhuǎn)化,在系統(tǒng)中產(chǎn)生過電壓,進而就形成了我們所說的感應電。
二、防雷的安全裝置及技術設計
受雷后感應產(chǎn)生的危害是很嚴重的,曾有研究表明當磁感應強度大于包含等于1高斯時,就會對計算機造成永久性損壞。所以,為了減少雷擊帶給建筑物的危害,加強防雷措施是非常有必要的,從而來談談具體的防雷、接地技術。
(一)、建筑柱內(nèi)接地引下線的安裝裝置
當前,在我國的一些民用及工業(yè)的高層建筑中,大部分都是以建筑柱子兩根主筋作為引下線。不過,值得注意的問題就是:在建筑物的柱子上是否要設有斷接螺栓的情況。這兩種情況可以引出不同的引下線方式。
(二)、加強好混凝土構件中鋼筋與接地極的連接
混凝土構件中鋼筋與接地極的連接主要包括三個方面的內(nèi)容。第一、是地板與鋼筋之間的相互連接。相互銜接的鋼筋之間他們的型號、大小要一樣,這樣才能避免對板內(nèi)鋼筋的傷害。第二、是柱內(nèi)主筋與圈梁內(nèi)主筋的連接。第三、是柱內(nèi)主筋與避雷帶的連接。
(三)、建筑柱內(nèi)主筋引出點的安裝施工
柱內(nèi)主筋所引出的處理方法應保證該主筋不受到任何損害,從而在安裝的過程中要引起高度重視。首先,是當在柱內(nèi)主筋與避雷接閃器或斷接螺栓連接時候,要以圓形或扁形的鋼來與主筋進行焊接,無論是用圓形的鋼還是扁形的鋼來引出,注意的是不能以T字形來進行焊接。其次,是當以主筋在在屋頂引出處時,應將標高控制好,盡量與避雷網(wǎng)的高度一致。這樣設計不僅美觀還方便,是最為合理的設計。
但在實施防雷、接地技術的過程中還存在很多的缺陷,值得我們在施行的過程中注意。
三、在防雷裝置施工中應注意的問題
防雷系統(tǒng)分為外部防雷和內(nèi)部防雷兩個部分。其中,外部防雷措施包括接閃器引下線和接地裝置等;內(nèi)部防雷措施包括屏蔽隔離、等電位聯(lián)結、合理布線和過電幾保護等。在高層建筑中,其防雷系統(tǒng)必須包含外部防雷和內(nèi)部防雷,接地裝置也必須是由接地體和接地線組成。而接地體的選擇首先考慮的是和人地有可靠連接的自然接地體。這環(huán)節(jié)值得注意的幾點是:
第一、現(xiàn)代智能建筑內(nèi)有多個弱電系統(tǒng),接地電阻的要求較高。第二、是必須采用份電性高、耐腐蝕的新型材料作接地體。第三、避雷帶應該用鍍鋅圓鋼設成u型體,且在建筑物的突出部位,這樣才能接受雷電流。第四、建筑物在防雷的設置中要形成一個籠形避雷網(wǎng),采用建筑物柱和剪力墻內(nèi)豎向鋼筋作引下線及接地裝置三部分聯(lián)結成一個整體,來達到一個強大、屏蔽的防雷效果。
四、接地系統(tǒng)及施工中應注意的問題
我們所謂的接地,就是把電氣設備與接地裝置做良好的電氣連接的過程。其中包括幾個內(nèi)容:防雷接地、電氣設備、變壓器中性點接地和電氣設備工作接地。在高層建筑中一般都是用防雷接地、工作接地和保護接地共用接地裝置的統(tǒng)一接地系統(tǒng),它在高層建筑的防雷過程洪起重要作用。
不過,在施行的過程中也應注意幾點:第一、施工中要注意PE線與N線的區(qū)別,不要混淆。第二、做好PE干線的等電位聯(lián)結。第三、重視各專業(yè)系統(tǒng)在接地施工中的協(xié)調(diào)配合和施工程序的交接工作。只有注意以上幾點才能確保接地工作的順利完成。
總之,在現(xiàn)在我國的高層建筑中,無論是工業(yè)還是民用建筑的電氣接地工程的安裝施工都是要求得比較嚴格的,只有在電氣施工安裝的過程中利用好建筑物的基礎地板鋼筋來作為接地體,用建筑物的柱或剪刀墻內(nèi)的一些結構主筋作為建筑物得防雷引下線,從最為基礎和最為重要的這一部分開始才能保證防雷技術在高層建筑中得到更好的利用。在所以,在施工技術要求和操作規(guī)程組織施工中就要更注重防雷、接地技術的運用,確保人員在施工過程中的人身安全,同時也會提高建筑的工程質(zhì)量。
參考文獻:
[1] 王家清. 高層建筑電氣施工中防雷及接地技術探討[J]. 建材與裝飾(中旬刊), 2008,(07)
[2] 蔣向春. 高層建筑電氣施工中質(zhì)量控制措施的探討[J]. 科技致富向?qū)? 2011,(21)
[3] 原毅偉. 對室內(nèi)裝飾工程中電氣施工若干問題的探討[J]. 安裝, 1997,(03)