馬登陸 單金梅 柴曉玲

甘肅民安現(xiàn)代防雷技術(shù)有限公司 甘肅 蘭州 730020

前言:雷電災(zāi)害是人類生產(chǎn)生活中最常見的自然災(zāi)害之一,每年因為雷擊造成人員傷亡與財產(chǎn)損失案例不計其數(shù),雷電防護與檢測不僅在一定程度上保護建筑物不受侵害,還對人類生命安全有很大保障,主要保護內(nèi)容包含:建筑物、輸電線路和信號發(fā)射塔等。相關(guān)統(tǒng)計表明,進入本世紀以來,全國因雷擊給社會經(jīng)濟造成損失占比越來越高,每年雷擊事故層出不窮,因為雷電災(zāi)害對社會人員造成損害傷亡人數(shù)千人,高層建筑群隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人口增多,在日常生活中有著至關(guān)重要作用,現(xiàn)代社會,往往一幢寫字樓將商業(yè)銀行、企業(yè)公司與酒店等集中在一起,形成人員密集,電力系統(tǒng)設(shè)備繁多局面,一旦遇到雷擊情況,就會給社會造成嚴重經(jīng)濟損失。所以,高層建筑群雷電防護與檢測有著重要意義。

一、高層建筑群雷電防護與檢測相關(guān)概念

高層建筑群雷電防護系統(tǒng)主要有兩部分組成,包括內(nèi)部雷電系統(tǒng)防護和外部雷電系統(tǒng)防護。內(nèi)部防護主要有:屏蔽網(wǎng)、等電位連接和合理布線線等,外部防護主要有:接閃器、引下線和接地裝置等組成。近幾年,在高層建筑施工建設(shè)中,主要利用避雷帶引雷,通過引下線以自然接地體為核心向外泄流,因此,涉及到高層建筑群施工與設(shè)計,通常情況都是以建筑物基礎(chǔ)作為接地體,利用建筑墻內(nèi)設(shè)計結(jié)構(gòu)做防雷引下線,將主體結(jié)構(gòu)工程串聯(lián)至屋頂與避雷帶連接。接地裝置與引下線質(zhì)量好壞影響著雷電流散流效果,散流越快,建筑群遭受雷擊可能性就會變小,由此看來,雷電防護裝置檢測要從基礎(chǔ)做起,隨工檢測,必須符合國家規(guī)范和要求。

二、高層建筑物遭遇雷擊主要侵害方式

(1)直接發(fā)生雷擊。面對現(xiàn)代化高層建筑物,高層建筑物外觀設(shè)備和電力線與傳輸線等都存在著直接遭受雷擊情況,就算有避雷針等設(shè)施的正常保護,也會出現(xiàn)雷電繞擊現(xiàn)象。直接雷擊有著能量大特點,如果電力線遭遇直接雷擊,會產(chǎn)生火花放電,造成火災(zāi),與此同時,一旦雷電流通過電力線直接進入機房,可能會對電源和設(shè)備造成損失。傳輸線發(fā)生直接雷擊,在一定程度上可能燒焦線路,使電路短路,出現(xiàn)傳輸中斷情況。

(2)側(cè)雷擊。對于一般高層建筑物,最直接遭受雷擊的地方就是屋頂,還包括:滾球半徑以上側(cè)面、金屬門窗、外墻電線和空調(diào)機等,這些都是容易受到側(cè)雷擊侵害,遭受雷擊時不但將設(shè)備和線路燒毀,而且會危害人生安全。因此,做好側(cè)擊雷防護也是高層建筑群雷電防護的主要措施。

(3)雷電波侵害。高層建筑群上架有高空輸電線和金屬管道時,線路管道附近可能因為雷電擊打造成電壓過大或者靜電感應(yīng),使供電設(shè)備造成損壞。

(4)電磁感應(yīng)。在雷擊發(fā)生過程中,雷擊點會產(chǎn)生電磁場,雷擊點會順著高程建筑向下泄流,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,整個高層建筑會處在一個強大電磁場中,正在工作的電子設(shè)備很容易在電磁場的影響下產(chǎn)生電壓過高或者內(nèi)部電壓不穩(wěn),從而導(dǎo)致工作癱瘓,所以說,建筑物內(nèi)部雷擊電磁脈沖是非常值得研究和分析的。

二、高層建筑物遭遇雷擊防護與檢測措施

(1)接地網(wǎng)。一般雷擊發(fā)生時,雷電流會利用引下線向自然接地體進行往外擴散,土壤會呈現(xiàn)一個電阻,這個電阻就被稱為接地電阻。從接地電阻中我們可以知道,增大接地網(wǎng)面積,會改變接地電阻,接地電阻會隨之減小。所謂接地網(wǎng)是指在水平方向通過鋼筋焊接成網(wǎng)絡(luò),這個網(wǎng)絡(luò)可以被看做一塊獨立平板,平板電容主要依靠其面積決定,在設(shè)計利用接地網(wǎng)做自然接地體這一過程中,要充分考慮到其周圍的土質(zhì)情況,不能盲目認為,自然接地體越深,接地電阻隨之減小。

(2)引下線。引下線主要作用是能夠?qū)⒈芾讕c自然接地體聯(lián)系在一起,到雷電路形成通路效果,在高層建筑上利用主筋做引下線,隨著主體結(jié)構(gòu)逐漸串聯(lián)焊接到屋頂和避雷線連接起來,如果要保證接地安全,需要每條引下線焊接跟蹤達到兩根主筋,且主筋截面需要符合相關(guān)標準。高層建筑設(shè)計和施工中,需要合理利用結(jié)構(gòu)主筋做為引下線,不但經(jīng)濟實惠,而且易于操作且只用壽命較長。有時候,按照建筑物防雷級別可以適當減少引下線間距,達到迅速分流效果,從而減少反擊電壓,減少因反擊造成的損失。

(3)安裝內(nèi)部防雷裝置。高層建筑群既要重視外部防雷手段,也要關(guān)注內(nèi)部防雷裝置,籠式避雷網(wǎng)可以將建筑物柱子和剪力墻內(nèi)鋼筋快速分離,疏通雷電流,從而與板內(nèi)水平鋼筋形成統(tǒng)一籠網(wǎng)狀,在一定條件下,屏蔽了雷電流形成的電磁感應(yīng)。構(gòu)成完整防雷接地系統(tǒng),是防雷效果發(fā)到最理想效果,形成安全的防雷裝置系統(tǒng)。

結(jié)語

現(xiàn)階段,隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)發(fā)展,高層建筑群建設(shè)越來越廣泛,在一定程度上增加雷電隱患,使得高層建筑群雷電防護與檢測存在巨大挑戰(zhàn),防雷檢測工作在作為建筑工程驗收中重要環(huán)節(jié),在防雷安全檢查領(lǐng)域有著積極作用,對于高層建筑群在防雷檢測中發(fā)現(xiàn)一系列問題,要求檢測人員積極和施工單位進行溝通互動,及時進行整改,從源頭上將雷電事故發(fā)生率降低,有效實現(xiàn)高層建筑群防雷擊,從而達到保護生命安全和財產(chǎn)安全。