试论建筑防雷安装措施
2015-04-16殷昌洁王敏虹
殷昌洁 王敏虹
(河南五建第二建筑安装有限公司 河南 信阳 464000)
试论建筑防雷安装措施
殷昌洁 王敏虹
(河南五建第二建筑安装有限公司 河南 信阳 464000)
随着我国城市化进程的不断发展,建筑物也逐渐变成了我国城市化建设的重要标志,特别是随着高层建筑物规模、数量地不断增加,更显示出我国综合实力的不断增强。而对建筑物采用专业的防雷措施不仅能够有效保证建筑物性能的充分发挥,还能够降低施工工程的施工成本。本文就是在简述雷击对建筑物的危害的基础上,探究建筑物的防雷安装措施。
建筑物;雷击危害;防雷安装措施
引言
随着我国建筑科技水平的不断发展以及城市可用地面积的减少,高层建筑物在不断地增加,建筑结构也趋向复杂化,再加上金属屋面、大型的钢结构以及微电子设施的普遍使用,大大地增加了建筑物被雷击的概率,而雷击所带来的损失也是非常严重的,所以,建立可靠、稳定的防雷设施对确保建筑物免受雷击、安全使用是非常重要的。
1 建筑物遭受雷击所造成的危害
在实际生活过程中,雷击是一种普见的自然灾害,因为雷击的本身特征,其所带来的破坏力也是在不断强化,而这些都会给建筑物带来极大的危害。一般而言,雷击对地面上的建筑物所带来的危害作用有:
1.1损坏建筑物的性能
通常情况下,经受过雷击灾害的建筑物都会受到程度不一的破坏,而一般情况下,受到破坏最为严重的就属建筑内部的各类设施,比如:电视机、计算机、空调等很多用电设施。在短时间中,雷击会导致用电设施连续电流增大,甚至会导致电路短路。
1.2引发火灾
据相关数据显示,每年我国因为遭受雷击而导致建筑物引发火灾事件已经超过了500次。而建筑物遭受雷击而导致火灾,一方面是因为雷击导致建筑物内部的线路损坏燃烧而引发火灾;另一方面是因为建筑物直接遭受到了雷击,导致建筑物顶端着火并逐渐蔓延。
1.3经济损失
一般而言,建筑遭受到雷击的破坏之后所导致的经济损失也是不容小嘘的,因为随着建筑工程的返修返工次数的不断增加,建筑工程施工单位一定会增大建筑工程的维修费用,这就增大了建筑工程的施工成本,从而也会影响到建筑工程承包单位的经济效益。
1.4延长施工工期
在建筑工程施工过程中,如遭受到了雷击事件,通常会导致建筑工程施工作业中止,这就会直接影响到建筑工程的施工周期,而若中止时间比较长久就不能确保建筑工程能够按期竣工。此外,雷击也会在很大程度上影响到建筑施工人员的生命财产安全,导致人员伤亡事件的出现。
2 建筑防雷安装措施分析
目前,在建筑物的防雷设计中,其所用的防雷系统包含接闪器(避雷带、避雷针、避雷网和避雷线)、接地装置和引下线构成。而建筑的防雷击水平指的是建筑防雷系统遭受雷电流最强冲击而不损坏时所产生的电流值(其单位是:Ka)。
2.1避雷针
在建筑防雷系统中,避雷针主要应用在保护细高型建筑以及构筑物以及露天的电力线路和变电装置等。其主要是用φ25型号的镀锌钢或者SC40型号的钢管组成,并砸扁避雷针的上端,以便于尖端放电。而独立的避雷针则主要应用于保护低矮的厂房和库房,尤其适合在那些需要将防雷导线和建筑物内步的各种管线和金属隔离开的地方,当然也能够使用海胆型多针式避雷针。
2.2避雷网和避雷带
在建筑防雷安装过程中,避雷带指的是沿着山墙、屋脊、屋顶边沿、通风管道等受雷击机率较大的地方布置的导线。而当建筑物的屋顶面积比较大时,则需要采取避雷网,其主要是为了确保建筑物屋顶的表层不遭受击坏。避雷带和避雷网最好是选择镀锌材质的扁钢或圆钢,应优先采取镀锌圆钢,直径不能小于8mm,而扁钢的宽度则不能小于12mm,厚度不能小于4mm。
2.3引下线
在建筑物的防雷安装系统中,引下线主要能够肥城明装和暗装两种形式。其中,引下线暗装一般采取柱钢筋结构作为建筑物的引下线,同时钢筋的直径不可以小于12mm,并利用柱钢筋内部的主筋作为建筑物的引下线时,IEC国际规范曾指出“一般不需要添设连接各个建筑物引下线的环形导体,这主要是由于钢筋混凝土中水平梁内部所连接钢筋可以实现这个功效”。而若在高层建筑中使用专门镀锌扁钢作为建筑物的引下线时:①敷设工程较为困难;②引下线的规模、数量都比较小,经过的电流则比较大,这就容易由于高电位而导致反击事故,这对于高层建筑物而言,并不是最好的做法。一般而言,引下线应该和各个楼层之间的等电位母线相互连接,能够降低建筑物室内的反击电压,因此,对于钢筋混凝土材质的建筑物而言,就应该在各个楼层的适合位置埋设和房屋结构内部防雷导体相一致的等电位母线,进而和建筑物的接地线相互连接。另外,在利用柱内钢筋作为建筑物的引下线暗装时,因为柱内钢筋不可以断开,所以在测量建筑物的接地电阻时,就只需要在埋设连接板的地方接线。而对于一些高层的建筑物(24~100m之间称作高层建筑物,超过100m就是超高层建筑物),30m以下在建筑物的每三层沿着将建筑物周边圈梁内部的主钢筋焊接起来,然后和引下线相互焊接,进而来实现建筑物的均压焊接。而对于30m以上的建筑物来言,每隔6m或每隔三层沿着建筑物周边外墙内部的圈梁用镀锌扁钢(25×4mm)作为均压带,然后和引下线互相焊接。另外,把高层建筑物外墙中的所有金属阳台和门窗及阳台和引下线互相焊接,使得整个高层建筑物的金属部分成为一个焊接整体,这回在很大程度上有效地防止建筑物直接遭受雷击。
2.4接地装置
在建筑物防雷安装系统中,接地装置通常会采取φ19型号或φ25型号的圆钢或L40X4型号或L50X5型号的角钢。而采用钢管时则选择G50型号。通常情况下,接地极的埋深不能不低于0.6m;垂直型的接地体的长度不能低于2.5m,它们之间的间距不能低于5m,而两个接地极之间还需要采取扁钢即接地母线来焊接。而为了避免产生跨步电压对建筑物内的居民带来伤害,通常情况下接地体和外墙之间的距离不能小于3m,和人行道之间的距离不能小于1.5m。此外,接地装置也能够沿着建筑物周边布置一圈垂直式的接地体,即周边式的接地体。若采用这种接地装置,则不需要和外墙保持3m的距离,而应该设置在建筑物基础沟槽的外部边缘,这是由于其和建筑物基础钢筋的距离比较近,可以起到均衡建筑物电位的作用,但是倘若可以利用建筑的主筋作为接地体则效果会更好,如此一来,不但能够节省大量的钢材,且接地电阻也比较小,对建筑物内居民的伤害较小。
3 建筑物的防雷安装等级以及防雷工程要求
一般而言,建筑物的防雷安装等级能够分为三大类:①防雷建筑是重要建筑,比如国家级别的大会堂、超高层建筑、重点保护建筑物等,该类建筑的防雷安装措施通常会采取避雷带或避雷网,网格不要超过10m×10m,而两条平行的避雷带之间的间距也不能超过10m,不能用少于两根的引下线,引下线之间的间距也不能超过18m,而为了避免雷电波的入侵,还要将引入到建筑物内部的金属电缆钢管、外皮等和接地设备焊接起来。②防雷建筑是人员较为密集或重要的大型的建筑物、超过19层的高层住宅建筑、高度大于50m的普通工业、民用建筑等。③防雷建筑主要是城市中位于高层建筑群体边缘20m以上的建筑物。
4 结束语
综上所述,建筑物防雷系统在很大程度上关系着建筑物以及建筑物内的人员、设备安全,因此,相关人员在其设计、安装、维护时需要强化施工管理、监督力度,以免由于防雷安装措施的不合理而致使安全事故的出现,特别对极易导致火灾安全事故人员伤亡或损失重大的高层建筑,防雷安装措施一定要符合相关设计规范以及施工要求。由于建筑物防雷系统一旦发生火灾安全事故,损失往往非常重大,因此,建筑物防雷系统也应该是城市相关机构消防监督过程中关注的重点。
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[3]王印生,严强.浅谈建筑防雷安装措施[J].城市建设与理论(电子版),2013(12).
G633.7
A
1673-0038(2015)36-0085-02
2015-8-20
殷昌洁(1980-),男,助理工程师,毕业于信阳师范学院,主要从事建筑工程技术及施工管理方面的工作。
王敏虹(1972-),男,助理工程师,毕业于中国地质大学土木工程系,主要从事建筑工程技术及施工管理方面的工作。