南京市浦口區(qū)氣象災(zāi)害防御中心 江蘇南京 211800

摘要：本文主要就雷電的危害進(jìn)行簡(jiǎn)要探究，其次就防雷設(shè)計(jì)的基本認(rèn)識(shí)進(jìn)行概述，再次分析了防雷設(shè)計(jì)與施工中的現(xiàn)狀問(wèn)題，最后就這些問(wèn)題提出相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：防雷設(shè)計(jì)；施工；現(xiàn)狀

前言

現(xiàn)階段，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑形式越來(lái)越多樣化，建筑體量越來(lái)越大，建筑高度越來(lái)越高，建筑智能化設(shè)備越來(lái)越多，建筑物防雷設(shè)計(jì)可以防止或減少雷擊建筑物的發(fā)生，建筑物防雷設(shè)計(jì)可以防止或減少人身傷亡和文物、財(cái)產(chǎn)損失，建筑物防雷設(shè)計(jì)可以防止或減少雷擊電磁脈沖引發(fā)的電氣和電子系統(tǒng)損壞或錯(cuò)誤運(yùn)行。因此，下文就防雷問(wèn)題進(jìn)行研究。

一、雷電的危害分析

1.雷電現(xiàn)象

所謂的雷電現(xiàn)象是指帶電云層與大地相撞或者是兩種帶不同電荷的云層相撞后產(chǎn)生的一種猛烈放電現(xiàn)象，同時(shí)在這種猛烈放電過(guò)程中伴隨著巨大的雷聲和強(qiáng)烈的閃電。雷電現(xiàn)象具有高電壓、高電流、強(qiáng)輻射、危害性大等特征。根據(jù)雷電形成原理的不同，可以將雷分為：直接雷、感應(yīng)雷和球形雷三種。

2.雷電的危害分析

雷電的電流的強(qiáng)度大、作用時(shí)間短。雷電對(duì)地面建筑物造成危害主要是通過(guò)直接雷的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力成災(zāi)，也可以或是通過(guò)間接雷的電荷積聚而成災(zāi)。一般情況下，雷電也很難對(duì)地面建筑物造成危害，但是這并不意味著雷電不會(huì)對(duì)建筑物造成危害。如果建筑物的防雷體系不夠完善，建筑物就可能出現(xiàn)較大的損害，重則危及人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

二、對(duì)建筑物防雷設(shè)計(jì)的基本認(rèn)識(shí)

1.建筑物的防雷分類(lèi)

第一類(lèi)的建筑物防雷其網(wǎng)格要求小于等于5m*5m或者6m*4m，包含制造、使用或者貯存明火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會(huì)造成巨大的破壞和人身傷亡事件。第二類(lèi)的建筑物防雷的網(wǎng)格要求的小于等于 10m*10m或者12m*8m。第三類(lèi)的建筑物防雷的網(wǎng)絡(luò)布局要小于等于20m*20mm或者24m*16m。避雷網(wǎng)在建筑物防雷設(shè)計(jì)中起著相當(dāng)重要的作用，它是在建筑物的頂層平面上，將各個(gè)電導(dǎo)體連接結(jié)合成一個(gè)網(wǎng)狀的防電裝置保護(hù)建筑物，所安裝的避雷網(wǎng)格格子面積越小避雷效果也會(huì)越好，還需要和其建筑物的防雷等級(jí)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。

2.建筑物防電設(shè)備的選擇和布置

建筑物在防雷措施方面需要有完善的接閃器系統(tǒng)，接閃器可由獨(dú)立的避雷針、避雷帶、大面積的避雷網(wǎng)以及被架空的避雷線組成。雷電擊中建筑物的部位是有規(guī)律可尋的。根據(jù)以往累計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，我們可知對(duì)于被雷電擊中率最高的部位，需要在已經(jīng)裝有避雷帶的前提上再增加避雷短針的安裝，這樣可以讓建筑物獲得更好更有效的保護(hù)。對(duì)避雷短針的高度也是有一定嚴(yán)格的要求的，需要使用長(zhǎng)度在15m且由≥12mm的鍍鋅圓鋼煉成。高樓的屋角部分是最易被雷電擊中的，屋角被擊中后大塊頭的水泥瓦塊爆裂，從高空中掉落傷及路人的財(cái)產(chǎn)生命安全，提高避雷帶的安裝率，就可以大大減輕這一問(wèn)題帶來(lái)的困擾。在此之外，建筑物頂層上面的所有金屬制成的構(gòu)件和管道都需要和安裝好的避雷帶焊接在一起，要裝配接閃器保護(hù)在突出屋頂平面之外的非金屬通風(fēng)管道、通水管道以及散熱管道上，改善對(duì)建筑物防雷設(shè)計(jì)方面的缺陷，使得避雷系統(tǒng)更加完善健全。

三、建筑物防雷設(shè)計(jì)及施工管理現(xiàn)狀

1.避雷針在建筑工程中安裝不當(dāng)

目前來(lái)說(shuō)，在建筑物初期的圖紙審核過(guò)程中還存在著設(shè)計(jì)脫離實(shí)際、不專(zhuān)業(yè)不系統(tǒng)的毛病。有些只是簡(jiǎn)單的對(duì)建筑物安裝了避雷針，并不結(jié)合實(shí)際考慮具體問(wèn)題的特殊性，導(dǎo)致在雷電頻發(fā)時(shí)期建筑物受損。因?yàn)楸芾揍槺旧砭褪墙饘俨牧现瞥傻摹Ｋ枰陨韺⒗纂娨龑?dǎo)從而保護(hù)其余物體不受到雷電的直接擊中，這就需要在設(shè)計(jì)初期對(duì)避雷針安裝的具體位置和安裝設(shè)備的高度進(jìn)行完整的考慮設(shè)計(jì)規(guī)劃，如果對(duì)建筑物防雷引下線數(shù)量位置設(shè)置不合理。也會(huì)影響整個(gè)建筑物的防雷效果，新建建筑物的防雷系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的工程，不僅包括建筑物外部裝配的防雷設(shè)施。還包含在建筑物內(nèi)部設(shè)立的完善的防雷裝置，關(guān)于建筑物防雷的設(shè)計(jì)需要運(yùn)用到涉及電氣電子、信息工程、建筑設(shè)計(jì)等多方面的知識(shí)，只有掌握各方面的知識(shí)，才能使建筑物的雷電防護(hù)效果達(dá)到最理想狀態(tài)。

2.建筑物中缺少感應(yīng)雷的防護(hù)措施

在磁場(chǎng)中，當(dāng)閉合的電路其中一部分導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體就會(huì)在反復(fù)的運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生電流。物理上將這一現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在雷電頻繁反復(fù)發(fā)生的時(shí)候?？諝庵械碾娏鲿?huì)發(fā)生變化產(chǎn)生瞬時(shí)變化的強(qiáng)電磁場(chǎng)。讓周?chē)膶?dǎo)體感應(yīng)到的電動(dòng)勢(shì)短時(shí)間內(nèi)陡然升高很多，而這時(shí)，如果建筑物沒(méi)有安裝過(guò)電壓保護(hù)裝置，就會(huì)破壞建筑物內(nèi)部的各種電子電器，造成爆炸事故。危害到社會(huì)的生產(chǎn)生活和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，在設(shè)計(jì)圖紙初期，就需要在建筑物中合理的考慮安裝感應(yīng)雷的防護(hù)措施，現(xiàn)在的建筑物防雷設(shè)計(jì)中對(duì)配電線路做了一定的防護(hù)。但是對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并沒(méi)有相應(yīng)的防護(hù)設(shè)計(jì)，使得新建的建筑物在雷電防護(hù)上仍存在一定的隱患。

3.忽視等電位連接和共用接地裝置

人們對(duì)于現(xiàn)代的建筑物中的雷電防護(hù)裝置更多的這種在外部保護(hù)裝置上，疏忽了到電位之間連接，雖然現(xiàn)在的建筑物大多都是采用獨(dú)立的接地裝置。但建筑物內(nèi)的所有用電設(shè)備基本上都使用的一個(gè)接地系統(tǒng)，在正常工作情況下，各電器在系統(tǒng)內(nèi)各自工作互不干擾。但當(dāng)建筑物遭受到雷電擊中的時(shí)候，系統(tǒng)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一定的電位差，電器設(shè)備將無(wú)法承受這短時(shí)間內(nèi)的高電位位差而損壞，所以，在建筑物內(nèi)進(jìn)行等電位相連接，就可以在遭受到雷擊時(shí)減少各電器在系統(tǒng)內(nèi)部的電位差，預(yù)防雷電進(jìn)行反擊，同時(shí)消除空氣中靜電和大氣電場(chǎng)的影響。

四、對(duì)防雷設(shè)計(jì)提出的改進(jìn)意見(jiàn)

1.建立合理的屏蔽措施

雷電在擊中建筑物或者在附近放電時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生電磁脈沖影響建筑物，損壞建筑物內(nèi)部的電子設(shè)備，因?yàn)槔纂姰a(chǎn)生的電磁輻射能夠影響到遠(yuǎn)距離以外的電子設(shè)備。所以要在建筑物中增加對(duì)于電磁輻射的屏蔽和對(duì)于電子設(shè)備的保護(hù)，可以將建筑物中的鋼筋和金屬構(gòu)件，以及鋪設(shè)的地板金屬龍骨相互連接起來(lái)，并入地線，形成一個(gè)系統(tǒng)化的屏蔽網(wǎng)，以外還需要對(duì)穿過(guò)建筑物內(nèi)的金屬管道、電子通信線路進(jìn)行浪涌防護(hù)，完善防雷設(shè)計(jì)圖紙中的保護(hù)裝置設(shè)置，達(dá)到更加理想的防雷電直接擊中或者感應(yīng)雷危害的影響。

2.合理布置建筑物內(nèi)的防雷布線

建筑物中都存在大量的各種用途不同的線路。除了防雷裝置的接地線等還會(huì)有電子通信線路、網(wǎng)絡(luò)線路、電氣線路、攝像頭監(jiān)控線路等。這就需要將各種功能的線路合理布置，為以后的檢修維護(hù)提供便利。還需要將不用于防雷目的的線路置于金屬線槽內(nèi)并保持足夠的安全距離，防止在雷電來(lái)臨時(shí)發(fā)生反擊事故，雷活動(dòng)和防護(hù)效果也需要設(shè)立專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)。將定期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖表形式，方便建筑工程人員根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)觀測(cè)調(diào)整建筑物的防雷設(shè)備，不同的建筑物都有著自己的特性，對(duì)于防雷系統(tǒng)的要求也是不一樣的。

3.注重防雷系統(tǒng)新技術(shù)的普及

就目前看來(lái)，避雷針是普遍度最高的避雷使用方法，已經(jīng)發(fā)展到了一定的成熟階段并形成了規(guī)范化的操作要求，從長(zhǎng)久的應(yīng)用看來(lái)，使用現(xiàn)有的避雷方法可以起到良好的保護(hù)建筑物的作用。隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，建筑物的防雷系統(tǒng)也在不間斷的更新優(yōu)化，新技術(shù)只有通過(guò)系統(tǒng)有效的推廣效應(yīng)，被多數(shù)人接受并投入實(shí)際中使用，才能實(shí)現(xiàn)它自身的價(jià)值和意義。新技術(shù)也只有經(jīng)得住實(shí)際的檢測(cè)，才算是真正的意義上的進(jìn)步。建筑物的防雷系統(tǒng)具有很重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，所以相關(guān)部門(mén)和單位應(yīng)投入更多的精力和資源用于防雷新技術(shù)的研發(fā)。

結(jié)語(yǔ)

綜上，防雷設(shè)計(jì)及施工管理對(duì)于建筑物而言至關(guān)重要。因此，防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)按照建筑物自身的作用從各個(gè)方面綜合考慮再進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)多考慮利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身來(lái)做整體防雷設(shè)計(jì)，雷電天氣雖然會(huì)影響到生產(chǎn)生活，但可以通過(guò)科學(xué)合理的方式來(lái)在很大程度內(nèi)減輕這一問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]宋劍鋒.防雷技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品.2009.