高层建筑群雷电防护与检测

马登陆 单金梅 柴晓玲

甘肃民安现代防雷技术有限公司 甘肃 兰州 730020

前言:雷电灾害是人类生产生活中最常见的自然灾害之一,每年因为雷击造成人员伤亡与财产损失案例不计其数,雷电防护与检测不仅在一定程度上保护建筑物不受侵害,还对人类生命安全有很大保障,主要保护内容包含:建筑物、输电线路和信号发射塔等。相关统计表明,进入本世纪以来,全国因雷击给社会经济造成损失占比越来越高,每年雷击事故层出不穷,因为雷电灾害对社会人员造成损害伤亡人数千人,高层建筑群随着社会经济发展和人口增多,在日常生活中有着至关重要作用,现代社会,往往一幢写字楼将商业银行、企业公司与酒店等集中在一起,形成人员密集,电力系统设备繁多局面,一旦遇到雷击情况,就会给社会造成严重经济损失。所以,高层建筑群雷电防护与检测有着重要意义。

一、高层建筑群雷电防护与检测相关概念

高层建筑群雷电防护系统主要有两部分组成,包括内部雷电系统防护和外部雷电系统防护。内部防护主要有:屏蔽网、等电位连接和合理布线线等,外部防护主要有:接闪器、引下线和接地装置等组成。近几年,在高层建筑施工建设中,主要利用避雷带引雷,通过引下线以自然接地体为核心向外泄流,因此,涉及到高层建筑群施工与设计,通常情况都是以建筑物基础作为接地体,利用建筑墙内设计结构做防雷引下线,将主体结构工程串联至屋顶与避雷带连接。接地装置与引下线质量好坏影响着雷电流散流效果,散流越快,建筑群遭受雷击可能性就会变小,由此看来,雷电防护装置检测要从基础做起,随工检测,必须符合国家规范和要求。

二、高层建筑物遭遇雷击主要侵害方式

(1)直接发生雷击。面对现代化高层建筑物,高层建筑物外观设备和电力线与传输线等都存在着直接遭受雷击情况,就算有避雷针等设施的正常保护,也会出现雷电绕击现象。直接雷击有着能量大特点,如果电力线遭遇直接雷击,会产生火花放电,造成火灾,与此同时,一旦雷电流通过电力线直接进入机房,可能会对电源和设备造成损失。传输线发生直接雷击,在一定程度上可能烧焦线路,使电路短路,出现传输中断情况。

(2)侧雷击。对于一般高层建筑物,最直接遭受雷击的地方就是屋顶,还包括:滚球半径以上侧面、金属门窗、外墙电线和空调机等,这些都是容易受到侧雷击侵害,遭受雷击时不但将设备和线路烧毁,而且会危害人生安全。因此,做好侧击雷防护也是高层建筑群雷电防护的主要措施。

(3)雷电波侵害。高层建筑群上架有高空输电线和金属管道时,线路管道附近可能因为雷电击打造成电压过大或者静电感应,使供电设备造成损坏。

(4)电磁感应。在雷击发生过程中,雷击点会产生电磁场,雷击点会顺着高程建筑向下泄流,根据电磁感应原理,整个高层建筑会处在一个强大电磁场中,正在工作的电子设备很容易在电磁场的影响下产生电压过高或者内部电压不稳,从而导致工作瘫痪,所以说,建筑物内部雷击电磁脉冲是非常值得研究和分析的。

二、高层建筑物遭遇雷击防护与检测措施

(1)接地网。一般雷击发生时,雷电流会利用引下线向自然接地体进行往外扩散,土壤会呈现一个电阻,这个电阻就被称为接地电阻。从接地电阻中我们可以知道,增大接地网面积,会改变接地电阻,接地电阻会随之减小。所谓接地网是指在水平方向通过钢筋焊接成网络,这个网络可以被看做一块独立平板,平板电容主要依靠其面积决定,在设计利用接地网做自然接地体这一过程中,要充分考虑到其周围的土质情况,不能盲目认为,自然接地体越深,接地电阻随之减小。

(2)引下线。引下线主要作用是能够将避雷带与自然接地体联系在一起,到雷电路形成通路效果,在高层建筑上利用主筋做引下线,随着主体结构逐渐串联焊接到屋顶和避雷线连接起来,如果要保证接地安全,需要每条引下线焊接跟踪达到两根主筋,且主筋截面需要符合相关标准。高层建筑设计和施工中,需要合理利用结构主筋做为引下线,不但经济实惠,而且易于操作且只用寿命较长。有时候,按照建筑物防雷级别可以适当减少引下线间距,达到迅速分流效果,从而减少反击电压,减少因反击造成的损失。

(3)安装内部防雷装置。高层建筑群既要重视外部防雷手段,也要关注内部防雷装置,笼式避雷网可以将建筑物柱子和剪力墙内钢筋快速分离,疏通雷电流,从而与板内水平钢筋形成统一笼网状,在一定条件下,屏蔽了雷电流形成的电磁感应。构成完整防雷接地系统,是防雷效果发到最理想效果,形成安全的防雷装置系统。

结语

现阶段,随着互联网信息技术发展,高层建筑群建设越来越广泛,在一定程度上增加雷电隐患,使得高层建筑群雷电防护与检测存在巨大挑战,防雷检测工作在作为建筑工程验收中重要环节,在防雷安全检查领域有着积极作用,对于高层建筑群在防雷检测中发现一系列问题,要求检测人员积极和施工单位进行沟通互动,及时进行整改,从源头上将雷电事故发生率降低,有效实现高层建筑群防雷击,从而达到保护生命安全和财产安全。