高层建筑防雷接地设计及施工
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摘要：随着高层建筑及智能化的发展，建筑防雷系统对高层建筑物内的电子系统与人身财产安全等方面的保护显得越来越重要，若设计或施工安装不当，反而可能更易导入雷电。因此，探索新的高层建筑防雷保护成为当前至关重要的课题。本文首先介绍了高层建筑物防雷装置的组成部分，接着分析了高层建筑防雷接地设计要点，最后就高层建筑防雷接地施工要点进行了探讨。
关键词：高层建筑，防雷接地，设计要点，施工要点
Abstract: with the development of high building and intelligent, building lightningproof system within the building to top the electronic system and personal property safety protection seems more and more important, if design or construction installation is undeserved, be more easily import instead of lightning. Therefore, exploring new high-rise building lightning protection become the very important topic. This paper first introduced the high-rise buildings lightning protection equipment component, and then analyse the high-rise building lightningproof grounding design points, finally the high-rise building lightningproof grounding construction points are discussed.
Keywords: high buildings, lightningproof grounding, key points of the design, construction points
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
随着高层建筑及智能化的发展，各种电器设备不断增多，一旦电子设备和网络系统受到雷击，后果将会十分严重，这些都对建筑防雷保护带来新的挑战。因此，设计好安全可靠的防雷接地系统并确保其施工质量，是保证高层建筑安全使用的关键阶段。
一、高层建筑物防雷装置的主要组成部分
防雷装置主要包括接闪器、引下线和接地装置三部分。其中接闪器，又被称之为接受雷装置，是接受雷电流的金属导体，安装于高层建筑物的顶端。引下线也叫引流器，主要是把雷电流从接闪器引入到接地装置的金属导体，一般是敷设在外墙面或暗敷在混凝土的柱子中。接地装置就是埋入地下的接地导体和垂直打入地下的接地体的总称，主要是将雷电流导入到地下。
二、高层建筑防雷接地设计的要点
1．防止直击雷的设计要点
防止直击雷的措施主要是设置接闪器，接闪器主要有避雷针，避雷带和避雷网三种形式。有的高层建筑物在设计时出于美观考虑，不安装避雷针，则可使用避雷带和避雷网进行防雷。因此在设计时要根据建筑物的设计需求选择适当的接闪器装置，接闪器所用材料应能满足机械强度和耐腐蚀的要求，还应有足够的热稳定性，以能承受雷电流的高温高热破坏。对于引下线的设计应优先考虑建筑物钢筋混凝土柱或剪力墙中的主钢筋，也可以设计消防梯，钢柱，金属烟囱等作为引下线。接地装置的设计应优先考虑建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋。如果有钢筋混凝土地梁时，应将地梁内钢筋连成环形接地装置，若没有钢筋混凝土地梁时，则可以在建筑物周围无钢筋的闭合条形混凝土内，用镀锌扁钢直接敷设在槽坑外沿，形成环形接地系统。
2.防止侧雷击的设计要点
钢构架和钢筋混凝土的钢筋必须设计成互相连接，30m以上外墙上的栏杆，门窗等较大的金属物应设计和防雷装置相连。对于竖直敷设的金属管道以及金属物顶端和底端都应设计成与防雷装置相连接；对于没有组合柱和圈梁的建筑物，应每隔3层在外墙内敷设一圈镀锌圆钢做均压环，有组合柱和圈梁的建筑物，可以利用圈梁的钢筋做均压环。同时，建筑物内的各种竖向金属管道每隔3层都应与均压环进行一次连接，均压环应和防雷装置的引下线进行连接。
3．防雷电感应和雷电波侵入的设计要点
建筑物内的设备外壳，管道，构架等主要金属物，都应与防雷接地装置或者电气设备的保护接地装置相连。平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等较长金属物，净距离大于10cm应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m，交叉净距离小于10cm时，交叉处也应跨接。若低压线路全线以电缆敷设的方式进行直接埋地引入，应在入户端处将电缆金属外皮或保护钢筋接至防雷接地装置上。如果通过架空线或护套电缆穿钢管直接埋地引入时，应换接50m的电缆进户，并在电缆交接处安装好避雷器，以免将雷电流引入地面，破坏建筑物或危害人身安全。
三、高层建筑防雷接地施工要点
1. 基础接地体
基础接地的主要作用，是将击中建筑物的雷电流通过避雷网、引下线等泄放入大地，其施工质量直接影响到建筑物的防雷安全，是防雷接地系统中至关重要的部分。在防雷引下线所在的轴线上选择固定位置上的两根基础钢筋将封闭环和引下线焊接起来，焊接后的钢筋混凝土基础底板便是一个自然的基础接地体。为了使接地电阻值降低，高层建筑的接地体必须与基础混凝土桩相焊接，或者将接地体与围护桩相连接。接地装置、接闪器接地电阻测试不宜超过1Ω；金属门窗、电气设备、卫生间金属设备、金属管道等电位联接接地电阻测试不得超过1Ω。当基础混凝土浇注完7天后,应安排专业的施工技术人员、监理人员进行接地电阻测试，若电阻测试值小于1Ω，所形成的接地体方为合格。
2. 防雷引下线
防雷引下线宜选择以设计平面图中指定柱子固定方向和位置的两根螺纹钢筋为引下线，并确保不同柱子所选定的引下线在柱子截面中的位置相同，这样便于施工。同时要特别注意, 当利用混凝土柱内钢筋作引下线时应在室内外的适当地点设若干连接卡, 供测量、接人工接地体和做等电位连接用。
3. 防侧击雷避雷带
高层建筑超过30m以上的部分应每3层利用建筑物的外缘圈梁钢筋与引下线焊接形成一个闭合的均压环, 钢筋连接全部采用搭接焊, 搭接焊长度和焊缝要求同接地体的施工要求, 制作环行闭合的避雷带。超过30m以上的建筑物外檐金属门窗都应采取防侧击雷措施。可以使用直径10mm的圆钢和顶板圈梁的均压带焊接相连，向下引至建筑物外檐的金属门框或者金属窗框并进行焊接相连。对于建筑物屋面的避雷带的施工应采用热镀锌扁钢(- 40×4 mm)与防雷引下线进行焊接相连后暗敷设至屋面抹灰层内。网状接闪器则可以使用直径12mm的热镀锌圆钢制成，明装在建筑物顶部的女儿墙上。对于突出屋面的金属管道，金属门窗以及其他不带电的金属体都应和暗装避雷带焊接相连，保持与防雷接地体系通路状态。
4.各类弱电机房的防雷接地
弱电机房包括: 电话机房、电脑机房、消防总控制室和有线电视机房等。在基础接地体施工时用热镀锌扁钢与基础接地网焊接相连,接地点位置应与强电连接点保持在10m以上的距离, 禁止强弱电共用一根镀锌扁钢。接地扁钢引至弱电竖井, 在弱电竖井距地30cm处利用镀锌扁钢制作安装一个等电位接地网, 接地网向上沿墙明敷设到竖井顶部, 各个弱电机房单独敷设一路管线从机房等电位接地箱引到弱电竖井并与竖井内接地母排做可靠电气连接, 各种弱电设备利用双色软铜线与等电位箱内接地母排相连, 每台弱电设备的接地线都应保持独立, 禁止多台设备共用, 甚至串联接地线使用。同时禁止多个弱电机房共用一路分支接地线。
总之，防雷接地系统是在建筑设计和施工中不容忽视的重要节点，因此在设计系统时务必安全可靠，同时做到全面的技术交底，施工时保证施工质量，才能有力保障建筑物使用安全和人民生命财产安全。
参考文献
【1】 杨伟强. 浅谈建筑防雷设计【J】. 硅谷，2008,(9)
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