试谈高层建筑物防雷工程设计安装

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摘要：随着高层建筑物的增多，对建筑物防雷设计的要求也日渐提高。高层建筑高度高，内部电子设备多，遭受雷击的概率大，所以，高层建筑物防雷工程设计是一个需要重视的课题。本文对此作了浅谈。

关键词：高层建筑物防雷设计

中图分类号：TU97文献标识码： A

随着我国社会经济的发展，各地的高层建筑不断增加，我国的民用建筑已经趋向高层化。高层建筑是指层数较多、高度较高的建筑物。高层建筑高度高，内部电子设备多，遭受雷击的概率大，雷击的影响也大大增加，其防雷设计结合高层建筑的特点，合理运用接闪、分流、屏蔽、等电位连接、电涌保护等防雷技术。

防雷装置接闪则是较常见的，也是正常的。接闪装置接闪后，建筑物引下线附近的设备会受到雷电流的感应，这就是雷电电磁脉冲干扰。

随着电子技术的飞速发展，电子计算机早已步入社会的各行各业，建筑物内几乎无不设有复杂程度不同的微电子设备和计算机系统。现代电子技术日益向高精度、高灵敏度、高频率和高可靠性方向 发展。这些电子设备非常灵敏，但耐压很低，一般电子设备都承受不了正负5 伏的电压波动。以各种微机为例，当雷电电磁脉冲的磁 场强度超过0.07 高斯时，就会引起微机的误动作，当磁场强度超 过2.4 高斯时，就会造成微机的永久性损坏。雷电电磁脉冲干扰日益成为频发事故。

面对这种挑战，防雷设计人必须转变观念，把雷电电磁脉冲防护当作防雷设计的重点。

防御雷电电磁脉冲对室内布线及接地的要求非常严格。由于用作引下线的钢筋混凝土柱内的钢筋和整个建筑物的屏蔽网都在外墙处，雷电 流需经此处的钢筋分流到接地装置上，所以外墙处的电流密度大，电磁场强。防御雷电电磁脉冲干扰的理想防雷设计方案是笼式避雷网，它利用的是法拉第笼原理。建筑物的金属结构物遍及各处，不用很多钢 材就可很容易连接起来形成法拉第笼，从而建筑物内的电子设备得 到很好的屏蔽。

设计和安装防雷装置时，对建筑物的内外都要有整体观念。这里的建筑内外不单是指内部防雷装置和外部防雷装 置。建筑物内的整体观念是指设计和安装时，要对内部防雷装置和外部防雷装置做整体的统一的考虑；建筑物外的整体观念是指对一个院落、一个小区以及附近的环境要做全面的防雷规划，同时还不能违反小区规划的要求。还有，现在各个城市的绿化越搞越好，高大的树木也越来越多。有的建筑物虽然安装了避雷针，但大树距建筑物很近并且比建筑物还高，易引来直击雷和球雷，对邻近的建筑物威胁更大。所以说建筑物的防雷设计和安装应将外部防雷装置、内部防雷装置、建筑物外的环境及至全小区的防雷装置进行整体统一的考虑。

在建筑物内部，就总体来说，防雷措施可分为安全距离和等电位 连接两大类。安全距离指在需要防雷的空间内，两导电物体之间不 会发生危险的火花放电的最小距离，即不会发生反击的最小距离。等电位连接的目的是减小或消除内部防雷装置各个部位上所产生 的电位差，包括靠近进户点的外来导体上的电位差。

以某高层建筑为例，其防雷工程设计安装应按照如下步骤开展：

第一，编制防雷工程技术方案。

根据《防雷工程设计勘测报告》，结合该建筑物的共性和特殊性，按照现代防雷技术的六个方面（直击雷防护、等电位连接、屏蔽、规范的综合布线、匹配合理的SPD、完善合理的接地 系统）和相应防雷技术规范的标准，认真编制《防雷工程技术方案》。《方案》中要包括雷电风险评估结论及方案的设计依据、参考技术资料。

第二，协商防雷工程技术方案。

方案要立足于防雷装置不能影响建（构）筑物及其设备、设施自身的安全功能和使用功能；尽量不影响建（构）筑物及其设备、设施的装饰功能。防雷工程实施中，还有赖于有关各方的密切配合，因此以《防雷工程技术方案》为基础，要积极与有关各方（建设方、设计方、施工方、供、配电部门、电子信息系统部 门、消防安全部门等）进行充分协商。

第三，确定防雷工程设计要点。

首先要明确用户需求，明确本次工程具体、明确内容，相关后续工程情况。然后现场勘测与本次工程相关的情况，若利用原防雷装置，须明示原防雷装置性能经法定部门检测合格及参数符合现行规范要求。明示建筑物名称或其某部分名称、明示设备、设施名称或型号、防雷类别（外部）及防护等级（内部）。 防雷装置的材质、规格、技术参数（符合规范标准），产品应附备案认证证书、材质单，必要时附参数说明及检测报告。说明结构、施工做法、工艺要求、特殊或重要情况提示等，保证防雷装置的防雷性能、机械性能、安全性能。依需求（原理、结构、安装）绘制施工图表的平面、立面、剖面及大样图并配以简要、明确的表格或说明。

第四，建筑物防雷工程施工。

保证防雷工程项目施工质量的因素很多，要加强对防雷工程关键部位和工序的质量控制，保证防雷工程的施工质量。

首先，严格审查设计图纸。

要熟悉电气图，对建筑设计中的结构、设备的布置也要有初步认识，领会设计中有关说明，对有些特殊的建筑工程项目系统，要注意对照强制性标准、施工验收规范进行施工。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥，选用的防雷接地材料不当时，应及时与设计单位洽商确定，形成设计文件，以便依照执行及备案。审核防雷图纸时，要对照建筑图、结构图、基础图。各项目衔接复杂，极易导致施工错误。

其次，严格材料质量控制关，保证焊接质量。

防雷工程施工主要是焊接，焊接质量决定着工程质量。由焊接技术不过关的人员进行防雷接地，造成防雷工程不合格的情况时有发生，应严格审核专业防雷施工队伍的资质等级和施工人员资格证。验材料三证，看材料规格，查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。

地基接地焊接是接地施工中的第一环节。要严格按基础图和接地点逐一进行检查，尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后，马上进行接地电阻值测试，确认是否符合设计要求。当电阻值不满足设计要求时，再次检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。

对以柱筋为引上线的接地网，施工人员要采用每层按轴线标清每根柱子的位置及钢筋焊接根数进行施工，对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查，并要求对焊接引上线进行定位标识。特别是对于结构的转换层，由于柱筋的调整，防雷引下线利用柱内主筋焊接引下容易错焊、漏焊，要进行反复核实。

对于要进行等电位焊接、重复接地的部位，要在施工日记上注明备查、核实。高层建筑45 m高度以上，每向上3层在结构圈梁内敷设1条25 mm×4 mm的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带或用不少于2根圈梁主筋焊成均压环。楼内水平敷设的金属管道及金属物应与防雷接地焊接，垂直敷设的竖向金属管道，在其底部和顶部均应与防雷接地焊接。玻璃幕墙防雷等电位接地的施工，在对采用预埋铁做法时，注意在柱主筋上作可靠的焊接，如果是后增加的玻璃幕墙，要根据建筑面积、建筑物的各种特点，出具详细的防雷施工方案。屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。

第五，按规范进行质量验收。

防雷工程应按工程进度及时做好隐蔽验收。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等，在施工完后都要及时进行接地电阻值的测试。尤其是接地体或接地网施工完成后，应及时认定接地电阻值是否符合设计规定值。低压配电接地形式、电涌保护器（SPD）的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等应与防雷设计要求相符；查看设计、施工资料，检查SPD安装的位置、数量、型号规格、技术参数应与设计相符合。

总之，随着高层建筑物的增多及建筑物内现代化设备的广泛使用，高层建筑物防雷设计也已经成为一个重要话题。防雷工作者要与时俱进，积极探索，做好高层建筑物防雷设计施工。

参考文献：

[1] 孙 攀邵 晨于 浩赵美玲.建筑物防雷工程的勘测与设计.吉林农业.2013.03期

[2] 陈莹庄钧.超高层建筑防雷接地设计探讨.建筑电气.2010.29.

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