一类高层建筑防雷措施

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摘要：高层建筑是当前我国社会主流的建筑模式，可以有效的解决目前我国土地和城镇发展的矛盾，但是，受到高层建筑高度的影响，很容易会受到外部雷以及内部雷的影响，为了确保整个建筑工程的稳定性不受影响，电力系统能够顺利开展，人员的生命健康安全能够得到有效保障，则需要施工单位依照实际情况进行高层建筑防雷措施的设计，以此来确保后续工作能够顺利开展。因此，就一类高层建筑为例，对如何开展防雷措施进行相应的论述与分析。

关键词：高层建筑；防雷措施；电力系统

雷击的出现，存在间接与直接两部分的影响，直接影响的爆炸会对某一区域产生巨大的破坏，引发火灾的发生，由此造成的不良生态环境，难以保证人民的生命和卫生。而在间接影响方面，雷电的形成会对特定区域的地磁场产生一定的干扰，使得范围环境温度呈现上升趋势，倘若电力设备被安装在该区域，很容易发生故障问题，甚至是引起爆炸的情况。对于建筑而言，高度越高，受雷击现象的影响也就是越明显，雷电通道的贯穿会使得建筑本身发生一定程度的变形，因此，在进行高层建筑工程时，应提高对雷电的认识，以此来为后续工作奠定良好的基础。

１雷电的破坏作用

对于施工单位而言想要确保高层建筑的安全性不会受到雷电的影响，先要明确雷电的破坏影响，并结合实际情况进行内容的调整，有关雷电破坏作用的内容如下所示。１）热效应与机械效应，雷电会对整个建筑物内所有的机械设备产生破坏，缩短建筑材料的使用寿命，并营造高温的环境，在一定程度上使得高层建筑的使用质量受到不利影响。２）静电感应与电磁感应，雷电的出现会沿着相应的建筑线路通道进行反向入侵，从而破坏其内部的电子线路，使得电线管道呈现高温的状态，火灾的发生概率大幅度提升［１］。因此，在进行高层建筑物的避雷时，必须采用法拉第笼式的理论，强化对系统性的优化，通过对不同类型的雷电形式分析来完成针对性的处理效果，加强防雷系统的分流质量，并对建筑电位进行均衡处理，对于部分感应雷进行直观的屏蔽，同时，为了避免建筑系统受到入侵，还需要施工人员依照建筑需求完成线路的合理布设，以此来确保防雷系统的效果能够达到预期标准，后续的工作也能够因此得到有效保障。但是，就目前来看，我国部分施工单位在高层建筑防雷管理的过程中，仍然缺乏对这方面的重视程度，所选用的技术手段无法满足新时代发展需求，进而导致人员的安全与系统性能受到不利影响。为了避免类似的情况出现，则需要相关部门加强对这方面的管控力度，增强对雷电效果的防控力度，从而来确保建筑的安全性能够满足预期标准，进而使得我国现代化建设能够有效开展［２］。

２防高层建筑的外部雷

通常情况下，在进行高层建筑的分析过程中，有关外部雷的影响一般是以直击雷以及侧击雷为主，其所指的是能够对整个建筑产生直观影响与破坏的雷电形态，因而在对一类高层建筑施工时，施工单位需要依照外部雷的结构特性来完成法拉第笼原理的落实，通过合理的手段完成建筑物的防护措施，进而来提高建筑物的安全性与稳定性，以此来为国民的生命健康安全奠定良好的基础。

２.１防直击雷

２.１.１接地装置对于高层建筑而言，接地装置的存在，能够极大程度上降低雷电风险的影响，满足安全性需求，是高层建筑中不可或缺的重要防雷措施。从工作原理上来讲，则是利用接地装置本身的特殊性，实现对雷电流的引导工作，使其忽视建筑物的存在，依照原本设计好的线路来完成引入内容，与大地进行连接，整个过程呈现为均匀分布的特征，利用跨步电压的减弱来实现相应的防雷目的［３］。通常情况下，在进行接地装置的安装与设计过程中，往往会涉及接地体以及接地线两部分，通过对桩基础的应用，加上箱型基础的安装便能够完成接地装置的施工内容，将分布在不同区域的接地装置进行集成化处理，彼此之间相互连接，便能够完成接地网的铺设与构建。就目前来看，我国在进行高层建筑桩基础施工的过程中，往往会以纵向钢筋为主要的焊接手段，并依照实际情况完成桩承台的主筋施工作业，通过对桩承台的应用来完成焊通处理，而后再依照再筑底板需求进行水平接地网的设计，满足闭合性的需求，进而来确保均压能够符合建筑工程的施工需要。因为防雷装置本身会直接放置在建筑结构之中，有关防雷系统与电力系统的联系较为紧密，在开展接地电阻值的调整时，需要以最小值为主要标准。２.１.２引下线引下线结构是接地系统中不可或缺的重要组成部分，是实现接闪器以及接地设备有效结合的重要内容，在应用过程中，能够对雷电流进行有效地引导，使得能够落入大地之中，并完成相应的均匀分布工作。一般来讲，高层建筑在开展引下线的安装过程中，会以主体结构为主，并利用引下线来完成竖筋结构的落实。在这一过程中，施工单位需要明确引下线结构的分布情况，制定较为完善的管理制度，确保引下线的间距数值能够达到预期标准，以此来满足建筑物防雷性能的各方面需求［４］。正常状态下，倘若处在相同的建筑柱结构中，应当以两根以上的主筋为基础进行引下线的焊接与应用工作，整个过程所涉及的焊接长度应当高于钢筋直径的５～６倍范围，同时在间距数值上还要满足预期标准，以此来确保后续工作能够顺利开展。不仅如此，在开展高层建筑施工作业时，需要以建筑物的实际标高为例，加强对引下线电压数值的控制，受到引下线长度的影响，倘若电压数值较大，便极容易发生反击的情况，为了避免类似的情况出现，则需要对整个建筑高层开展阶段性管控，适当地完成均压环的设计与安装，以此来为确保引下线能够顺利工作。通常情况下，在开展均压环的设计过程中，需要依照整个建筑的外梁结构进行主筋的焊接工作，以此来完成闭环形态，进而避免因电位差较大所带来的不利影响。２.１.３接闪带接闪带，顾名思义，就是用来承接雷电流冲击的装置，其本身在使用过程中，会直观地迎接来自雷电现象所产生的巨大电流，因而在进行设计的过程中，大多是以金属导体为主，这样能够有效提高雷电流的引导效果，避免建筑安全受到不利影响［５］。在进行高层建筑的工程设计时，往往会考虑到具体的条件而选用接闪带，比如说常见的避雷针、屋面的金属板块、避雷网的铺设等，常见的就是避雷针与避雷网，这两种接闪带有着极高的现实意义，在很多重要建筑中都发挥着重要的作用。在实施建设项目时，必须对防雷网进行覆盖，并开展相应的敷设工作，以此来确保后续工作能够顺利开展。倘若女儿墙本身的宽度相对较宽，则需要及时采用横向位移工艺，采用补偿设备实现对伸缩缝的控制，不仅可以有效地改善施工现场的安全运行，强化避雷网的应用效果，还能够扩大避雷引导范围，使得整个区域内所有的建筑物都在接闪带的保护范围内，以此避免人员的个人利益以及生命健康安全受到不利影响。

２.２防侧击雷

与直击雷的预防措施相比，防侧击雷系统也是建筑工程中不可或缺的重要内容，在进行实际设计的过程中，则需要利用建筑本身的金属结构进行均压环的连接，这一点在上述的内容中也有所提及，人员在进行施工作业的过程中，将金属装置连接到均压环中，既不会对高层建筑的稳定性产生不利影响，同时还能够为后续工作奠定良好的基础。而均压环的存在，其本身可以理解为满足水平要求的避雷带，进而在进行应用的过程中，能够对雷电电流的电位差进行有效管控，同时还能够确保人员的安全不受影响［６］。在进行施工作业时，需要有感建筑工程的金属区域以及外漏区域与基地装置进行有效连接，在引下线的影响下完成电流的引导工作。在这一过程中，施工单位需要结合实际情况完成防雷类别的管控、明确外圈梁体结构的焊通需求，使得主筋整体性与安全性能够达到预期标准，进而来完成焊通防雷系统的稳定性与安全管控。此外，在实施深埋式接地设备时，应严格遵守相关的相关系数，并按照有关规定进行建筑项目的施工要求完成相应的计算工作，避免计算误差较大而发生安全事故的情况。例如，建筑公司在进行建筑和建筑的设计时，为了确保接地体能够达到防雷标准，则是以钢筋通长为基础进行焊接工作，依托基础暗梁底面来完成电气闭合处理，进而来实现通路的目的，在这一过程中，选用两根主筋，且满足规定柱基础要求的前提执行一般焊接规范，以保证随后工作的平稳进行。在均压环方面，有关引下线的焊通工作会与钢筋结构产生密切的联系，因而将实际楼层高度控制在以１０层为一节点，进行均压环的构建与应用，同时为了满足防雷系统要求，将金属框架与避雷带进行有效连接，完成接闪带的安装，进而来确保整个建筑结构都处于较为安全的防雷系统中，在这一过程中，人员的生命健康安全以及机电系统都能够免受外界雷电现象的干扰与侵害，既可以改善工程的安全和可靠度，又可以满足工程建设的需要，能够对经济发展产生积极有效的促进作用，对于实现我国现代化社会建设有着较为重要的促进作用。接地装置埋深关系系数表１所示。

３高层建筑的内部防雷

通常情况下，人们在提及内部雷时，所指的便是感应雷、反击雷以及线路入侵，因而在对其开展防护工作的过程中，需要依照整个雷电的特性进行内容上的调整，通过合理的手段这样不仅可以减少外部的影响，还可以控制和调节项目的进度，同时还能够为建筑工程的安全性与稳定性产生积极有效的促进作用，在这一过程中，需要施工单位进行等电位联结处理，并通过电流屏蔽的方式来降低内部雷所产生的不利影响详细情况如下所示。

３.１等电位联结

等电位联结，从本质上来理解，就是将原本呈现不同电位状态的结构进行联结，使其进行电位数值的统一化管理，在这一过程中，建筑结构内部的各个区域所产生电位满足相同标准，即便是受到雷电的入侵，也会因为电位差数值的抵消来完成相应的防护工作，既能够确保建筑物不会受到破坏，相应的电力系统运行质量也能够得到有效保障。在传统的高层建筑内部防雷防控过程中，受技术和思想因这样的制约，人们对电势连接还可的研究越来越少，重视程度相对较低，使得整个防雷效果大打折扣，人们的安全也很难得到有效保障。因此，施工单位在进行实际施工时，需要对电气标准进行相应的调整，并根据实际概况完成高层建筑的价格管控，实现智能化的管控，因此来确保等电位联结工作能够顺利开展。当采用等电势连接时，常常要采用电线来实现各种设备之间的连接利用电路保护装置进行系统性管理，并增强对防雷空间的管控，利用电涌防护装置来完成金属结构的管控，改善电力设备的可靠性和稳定性，减少防雷造成的负面效应。通过这一措施，能够使得建筑结构的地面区域、墙体结构、管道系统以及各种电气设备满足电位的同步化管控，尤其是在开展钢筋混凝土工程施工时，施工人员只需要根据预埋位置完成防雷导体的安装与应用，便能够确保等电位联结工作顺利开展，接地效果明显的同时，对于后续的安全防护工作也会产生积极有效的促进作用。还是以综合楼为例，施工人员在进行等电位联结过程中，选择地下室作为中心区域，通过线路与各装置的连接，从而来降低接触电压的整体数值，并对不同金属板件进行电位差的管控，降低因内部雷所带来的电压风险，同时还能够对电位联结工作产生积极有效的促进作用。在这一过程中，需要考虑到金属结构本身的应用特性，依照实际情况进行导线线路的连通化建设，增强不同楼层的辅助作用，依照实际情况进行金属管道质量的控制，并利用配电箱完成相应的电压管理工作，以此来满足建筑物防雷系统的布设工作，使其所涉及的电压水平能够满足预期标准。相较于传统的防护手段，这种措施的开展能够有效降低雷电流所产生的冲击与损害，避免国民的生命健康安全不受影响，减少成本支出，同时还能够对设备运行起到保护作用，从安全性与可靠性方面都能够因此得到有效提升。

３.２合理的屏蔽

在高层建筑的内部雷防治过程中，除了等电位联结外，屏蔽系统的建立也是不可或缺的重要组成部分，合理的屏蔽工作可以增强防雷能力，改善人民的生存品质，并起到相应的保障作用。随着我国社会的不断发展，国民的生活模式发生了一定程度的转变，对于微电子设备的应用开始呈现出多样化，由于这类系统本身相对脆弱，对于外界的干扰能力相对较低，倘若缺乏完善的防雷系统很容易会对设备运行产生较为不利的影响，要防止此类问题的发生，就必须对工程项目进行工程的规划和设计，以便为以后的工作打下坚实的基础。一般地，施工单位在开展电气线路设计的工程中，会将主干线进行集成化施工管控，并放置在高层建筑的中心区域，以此来降低雷电所产生的磁场强度，而后再利用穿线钢管进行等电位联结板的组成处理，以此来确保整个防雷质量能够达到预期标准，在屏蔽效果方面也能够因此得到有效保障。不仅如此，施工单位在进行电磁脉冲管控的过程中，也会涉及相应的施工内容，在这一过程中，需要以低压配电系统为主要内容，降低因雷电波入侵所带来的不利影响，这就要求施工人员在进行配电盘的设计与应用时，结合线路本身的特性来完成钢管的控制工作，将配电盘的外壳结构与钢管系统进行端口连接，另一部分则是利用保护罩来完成连接工作，这样便能有效提高高层建筑的屏蔽效果。由此可见，利用这一措施进行工程施工，能够极大程度上强化建筑工程的防雷特性，当钢管与连接设备断开时，断开处应设跨接线、这样防止雷电反击的能力更强。

４结语

综上所述，在针对外部雷以及内部雷的防控过程中，施工单位需要明确雷电现象的危害，并制定较为完善的管理手段，以此来确保整个系统的稳定性与安全性达到预期标准。纵观其他高层建筑的防雷措施、由于防雷系统直接关系到建筑物及建筑物内设备、人员的安全，必须采取有效措施，加强管理和监督、做到符合设计规范及各项施工规范的要求，确保人们的生命和财产不受雷击的损害，这样不但能够满足国民的生活质量需求，对于社会经济建设也会产生积极有效的促进作用。

参考文献：

［１］邢长海高层建筑防雷检测的关键问题及措施分析［Ｊ］智能城市，２０２０，６（１３）：３０－３１

［２］朱文超高层建筑防雷检测的优化措施研究［Ｊ］江西建材，２０２０（０４）：３７＋３９

［３］马晓晨，王悦，马虹旭高层建筑防雷检测的优化措施研究［Ｊ］智能城市，２０１９，５（２３）：６７－６８

［４］熊芳瑜高层建筑防雷检测的优化措施分析［Ｊ］住宅与房地产，２０１９（２４）：１９３

［５］张能胜加强高层建筑防雷检测的关键措施探讨［Ｊ］河北农机，２０１９（０８）：３１

［６］康振国加强高层建筑防雷检测的关键措施探讨［Ｊ］四川建筑，２０１９，３９（０１）：５７－５８.

作者：秦转君 单位：成都碧城建筑设计有限公司