高层智能建筑物防雷施工技术要点研究

孙发兴

摘  要：当前，我国城市建设进程中，智能建筑数量有所增加，同时雷击灾害对建筑的影响也日益显著，在威胁人们日常生活的同时，也为社会造成了巨大的经济损失。该文就将分析高层智能建筑物防雷施工技术要点，为确保建筑工程防雷施工的整体效果，施工人员应高度重视技术交底、施工监督和竣工验收等工作内容，加大细节控制力度，以此优化高层智能建筑防雷水平，以供借鉴。

关键词：高层智能建筑物  防雷施工  技术要点

中图分类号：TU976.55   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）06（c）-0052-02

统计数据显示，我国每年因雷电灾害造成的经济损失超过1亿元，同时雷电灾害对社会的稳定与和谐也会产生不利影响。因此，应正确认识现代高层智能建筑的主要特点及雷电发生的基本规律，采取更加有效的防雷措施，以控制雷电带来的负面影响。

1  雷击的类型及危害

1.1 直击雷

直击雷主要指的是直接攻击建筑物或建筑物内的设备，且雷电能量可大量导入被攻击物，由此产生的电流会在短时间内转化为热能，从而引发雷电火灾、设备大范围损坏，甚至引发严重的人员伤亡事件。

1.2 感应雷

感应雷则指闪电放電过程中，在电源、电缆线路及金属管道上形成感应过电压，虽然其幅度不及直击雷，但感应雷危害发生概率则远远高于直击雷。

1.3 雷电波侵入

直击雷和感应雷可在接触导线或金属管道时产生过电压，雷电波能够自累计点沿通信电缆和金属管道内部传播，直接侵入到建筑物和设备的内部，进而形成高电位，其能够影响建筑物的性能，损坏设备的零部件，还可能引发严重的人员伤亡。雷电过电压波的传输线路长，影响范围大，且具有显著的破坏性，易造成十分严重的损失。

1.4 雷电反击和跨步电压

如雷电直接攻击设有避雷设备的建筑物，则会在攻击瞬间产生较大的雷电流，接地网的地电位也可在短时间内骤然上升，高压反击周围的电子设备，从而威胁建筑物的安全，引发设备故障和损坏。如电压分布不均，则人处于地面时也会产生跨步电压，进而威胁人员的人身安全。

2  高层智能建筑物的特点

2.1 雷击概率较高

结合建筑防雷设计的基本要求，如建筑物长度完全相同，高度为100m的建筑遭受雷击的可能性是高度为50m建筑遭受雷击可能性的3倍，即建筑物的高度越高，雷击的可能性越大。

2.2 电子设备损坏，威胁建筑安全

雷击过程中产生的电磁脉冲可直接侵入建筑物，进而影响微电子设备的平稳运行，如情况十分严重还可引发大规模事故。因此，现阶段，人们十分关注建筑的安全防护问题。

2.3 结构变化增加了雷击次数

传统的砖混结构已经逐渐淡出主流市场，钢筋混凝土及钢结构建筑得以广泛应用。钢筋混凝土结构建筑及钢结构建筑在一定程度上改变了雷云电场分布的形式，这也在一定程度上增加了雷击的次数。

3  高层智能建筑物的综合防雷技术

3.1 外部防雷技术

3.1.1 接闪器

高层智能建筑外部防雷施工中，设置接闪器是最为常见的一种方式。施工人员应结合建筑物的主要特征和防雷等级，合理选择避雷针、避雷带和避雷网。若金属突出物不在保护范围，则可将金属突出物与防雷系统融为一体，采用卡接或焊接的方式形成相对完善的导电系统。

3.1.2 引下线

引下线能够连接接地装置和接闪器，钢筋混凝土内部对角主筋作为引下线，是最为常见的处理方式，该方式适用性强，经济优势显著。且也可将建筑物金属烟囱、钢柱和消防梯视为引下线。智能建筑防雷施工中引下线的数量通常在2根以上，同时每个防雷部件均构成一个完整的防雷通道，引下线是建筑物外部防雷中重要的环节，一般在引下线上部连接接闪器，而在引下线下部连接接地装置。

3.1.3 接地装置

高层智能建筑防雷系统中，接地装置是关键环节，其能够迅速地将雷电电流导入大地。如将建筑内部钢筋或柱体视为接地装置，这种接地装置主要被人们称为基础接地。基础接地的美观性、经济性和耐久性优势明显。如基础接地体中未设置防水层，则要选择建筑物内钢筋为接地装置，在基础接地的前提下设置防水层或防水材料，在基础槽附近位置设置环形接地装置，加强基础钢筋连接的科学性及可靠性。

3.2 内部防雷

3.2.1 屏蔽装置

设置屏蔽装置能够规避雷电电磁脉冲敷设对室内电子设备产生的影响。为加强屏蔽的整体效果，要合理利用金属壳或金属网保护被保护物体。阻止设备上的过电压能量及电磁干扰。需要屏蔽的元素主要有建筑物、各类电气设备和线缆管道等。根据防雷设备的基本要求选择建筑部分屏蔽、外部屏蔽或管线屏蔽等不同方式，从而有效削弱雷电上的电磁脉冲。现阶段最为常见的屏蔽体有建筑钢筋、电缆金属外套和设备金属外套等，连接屏蔽体与地网有利于建立初级屏蔽网，从而维护电子设备安全。

3.2.2 等电位连接

建筑物内部设置避雷器会引发电磁场变化，在相邻电压线上出现感应过电压。所以，建筑物预防雷电的过程中，也可能会将雷电引入电子设备，进而破坏电子设备的性能，甚至直接损坏电子设备。为促进电子设备的平稳运行，需采取等电位连接的方式，让建筑物与附近电位高度一致，严格把控不同金属部件间所产生的电位差。不同的设备信息应与屏蔽设备之间保持适当的距离以增强内部防雷的有效性。

3.2.3 合理布线

合理布线有利于全面发挥防雷技术的整体效果，人员需详细分析建筑物内部非防雷系统中，各系统和管线的实际情况，在线槽和金属管道内部合理布置照明、动力、通信和监控线路，有效屏蔽累计电磁波。若有必要，还可在线路上安装避雷装置，改善防雷效果。

4  优化建筑工程防雷施工的有效措施

为确保建筑工程防雷施工的整体效果，施工人员应高度重视技术交底、施工监督和竣工验收等工作内容，加大细节控制力度，以此优化高层智能建筑防雷水平。

4.1 重视技术交底

施工方的技术负责人在日常工作中需全面了解和掌握防雷技术规范，将防雷施工中容易被人忽视的细节作为控制的要点，为施工人员讲述基础、引下线、接闪装置、等电位连接、保护器安装防雷施工的主要特点，以及工程施工的基本要求、施工工艺和控制措施，进而保证工程施工满足规范要求。

4.2 加大施工过程监督力度

施工人员需在不同阶段开展防雷施工自检活动，在自检的基础上邀请防雷检测机构严格监督检查施工过程。基础接地和焊接施工及混凝土浇筑施工前，应达到电位平衡的状态。同时在工程施工中仔细检查首层均压环焊接质量、转换层防雷设施焊接质量、玻璃幕墙龙骨接地施工质量、屋顶封顶和防雷装置焊接施工的质量、电涌保护器安装质量，并邀请专业的检测部门做好监督检测工作，检测合格后方可继续施工。

4.3 规范竣工验收阶段

高层智能建筑施工中，要重视建筑物防雷工程的阶段性验收工作。专业的防雷检测机构能够对建筑物防雷工程予以全面的施工监督，其有利于分阶段验收工作的有效开展。在满足分阶段验收工作要求的基础上，还需在工程竣工验收的过程中做好分阶段验收的记录工作，且结合防雷检测的标准要求，编制建筑物防雷竣工验收报告，报告中需明确阐述防雷设施的规格、参数及施工质量，待相关参数和施工质量均满足规定要求后，方可投入使用。

5  结语

目前，我国建筑行业前进脚步日益加快，高层建筑和智能建筑的数量也有所增加。钢筋混凝土结构是建筑的主要结构形式，这种结构本身存在十分明显的优势，但其改变了电磁场分布，因此建筑遭受雷击的概率也显著上升。对此，在建筑建设中，对防雷施工也提出了更为全面和细致的要求。在建筑防雷设计和施工期间，工作人员一方面要积极采取外部防雷措施避免直击雷损害，另一方面也要采取内部防雷措施，减少感应雷的负面影响，切实强化防雷施工效果，以此增大建筑物安全系数。

参考文獻

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