淺談高層建筑的防雷措施

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淺談高層建筑的防雷措施

雷擊的出現,存在間接與直接兩部分的影響,直接影響的爆炸會對某一區域產生巨大的破壞,引發火災的發生,由此造成的不良生態環境,難以保證人民的生命和衛生。而在間接影響方面,雷電的形成會對特定區域的地磁場產生一定的干擾,使得范圍環境溫度呈現上升趨勢,倘若電力設備被安裝在該區域,很容易發生故障問題,甚至是引起爆炸的情況。對于建筑而言,高度越高,受雷擊現象的影響也就是越明顯,雷電通道的貫穿會使得建筑本身發生一定程度的變形,因此,在進行高層建筑工程時,應提高對雷電的認識,以此來為后續工作奠定良好的基礎。

1雷電的破壞作用

對于施工單位而言想要確保高層建筑的安全性不會受到雷電的影響,先要明確雷電的破壞影響,并結合實際情況進行內容的調整,有關雷電破壞作用的內容如下所示。1)熱效應與機械效應,雷電會對整個建筑物內所有的機械設備產生破壞,縮短建筑材料的使用壽命,并營造高溫的環境,在一定程度上使得高層建筑的使用質量受到不利影響。2)靜電感應與電磁感應,雷電的出現會沿著相應的建筑線路通道進行反向入侵,從而破壞其內部的電子線路,使得電線管道呈現高溫的狀態,火災的發生概率大幅度提升[1]。因此,在進行高層建筑物的避雷時,必須采用法拉第籠式的理論,強化對系統性的優化,通過對不同類型的雷電形式分析來完成針對性的處理效果,加強防雷系統的分流質量,并對建筑電位進行均衡處理,對于部分感應雷進行直觀的屏蔽,同時,為了避免建筑系統受到入侵,還需要施工人員依照建筑需求完成線路的合理布設,以此來確保防雷系統的效果能夠達到預期標準,后續的工作也能夠因此得到有效保障。但是,就目前來看,我國部分施工單位在高層建筑防雷管理的過程中,仍然缺乏對這方面的重視程度,所選用的技術手段無法滿足新時代發展需求,進而導致人員的安全與系統性能受到不利影響。為了避免類似的情況出現,則需要相關部門加強對這方面的管控力度,增強對雷電效果的防控力度,從而來確保建筑的安全性能夠滿足預期標準,進而使得我國現代化建設能夠有效開展[2]。

2防高層建筑的外部雷

通常情況下,在進行高層建筑的分析過程中,有關外部雷的影響一般是以直擊雷以及側擊雷為主,其所指的是能夠對整個建筑產生直觀影響與破壞的雷電形態,因而在對一類高層建筑施工時,施工單位需要依照外部雷的結構特性來完成法拉第籠原理的落實,通過合理的手段完成建筑物的防護措施,進而來提高建筑物的安全性與穩定性,以此來為國民的生命健康安全奠定良好的基礎。

21防直擊雷

211接地裝置。對于高層建筑而言,接地裝置的存在,能夠極大程度上降低雷電風險的影響,滿足安全性需求,是高層建筑中不可或缺的重要防雷措施。從工作原理上來講,則是利用接地裝置本身的特殊性,實現對雷電流的引導工作,使其忽視建筑物的存在,依照原本設計好的線路來完成引入內容,與大地進行連接,整個過程呈現為均勻分布的特征,利用跨步電壓的減弱來實現相應的防雷目的[3]。通常情況下,在進行接地裝置的安裝與設計過程中,往往會涉及接地體以及接地線兩部分,通過對樁基礎的應用,加上箱型基礎的安裝便能夠完成接地裝置的施工內容,將分布在不同區域的接地裝置進行集成化處理,彼此之間相互連接,便能夠完成接地網的鋪設與構建。就目前來看,我國在進行高層建筑樁基礎施工的過程中,往往會以縱向鋼筋為主要的焊接手段,并依照實際情況完成樁承臺的主筋施工作業,通過對樁承臺的應用來完成焊通處理,而后再依照再筑底板需求進行水平接地網的設計,滿足閉合性的需求,進而來確保均壓能夠符合建筑工程的施工需要。因為防雷裝置本身會直接放置在建筑結構之中,有關防雷系統與電力系統的聯系較為緊密,在開展接地電阻值的調整時,需要以最小值為主要標準。212引下線引。下線結構是接地系統中不可或缺的重要組成部分,是實現接閃器以及接地設備有效結合的重要內容,在應用過程中,能夠對雷電流進行有效地引導,使得能夠落入大地之中,并完成相應的均勻分布工作。一般來講,高層建筑在開展引下線的安裝過程中,會以主體結構為主,并利用引下線來完成豎筋結構的落實。在這一過程中,施工單位需要明確引下線結構的分布情況,制定較為完善的管理制度,確保引下線的間距數值能夠達到預期標準,以此來滿足建筑物防雷性能的各方面需求[4]。正常狀態下,倘若處在相同的建筑柱結構中,應當以兩根以上的主筋為基礎進行引下線的焊接與應用工作,整個過程所涉及的焊接長度應當高于鋼筋直徑的5~6倍范圍,同時在間距數值上還要滿足預期標準,以此來確保后續工作能夠順利開展。不僅如此,在開展高層建筑施工作業時,需要以建筑物的實際標高為例,加強對引下線電壓數值的控制,受到引下線長度的影響,倘若電壓數值較大,便極容易發生反擊的情況,為了避免類似的情況出現,則需要對整個建筑高層開展階段性管控,適當地完成均壓環的設計與安裝,以此來為確保引下線能夠順利工作。通常情況下,在開展均壓環的設計過程中,需要依照整個建筑的外梁結構進行主筋的焊接工作,以此來完成閉環形態,進而避免因電位差較大所帶來的不利影響。213接閃帶接。閃帶,顧名思義,就是用來承接雷電流沖擊的裝置,其本身在使用過程中,會直觀地迎接來自雷電現象所產生的巨大電流,因而在進行設計的過程中,大多是以金屬導體為主,這樣能夠有效提高雷電流的引導效果,避免建筑安全受到不利影響[5]。在進行高層建筑的工程設計時,往往會考慮到具體的條件而選用接閃帶,比如說常見的避雷針、屋面的金屬板塊、避雷網的鋪設等,常見的就是避雷針與避雷網,這兩種接閃帶有著極高的現實意義,在很多重要建筑中都發揮著重要的作用。在實施建設項目時,必須對防雷網進行覆蓋,并開展相應的敷設工作,以此來確保后續工作能夠順利開展。倘若女兒墻本身的寬度相對較寬,則需要及時采用橫向位移工藝,采用補償設備實現對伸縮縫的控制,不僅可以有效地改善施工現場的安全運行,強化避雷網的應用效果,還能夠擴大避雷引導范圍,使得整個區域內所有的建筑物都在接閃帶的保護范圍內,以此避免人員的個人利益以及生命健康安全受到不利影響。

22防側擊雷與

直擊雷的預防措施相比,防側擊雷系統也是建筑工程中不可或缺的重要內容,在進行實際設計的過程中,則需要利用建筑本身的金屬結構進行均壓環的連接,這一點在上述的內容中也有所提及,人員在進行施工作業的過程中,將金屬裝置連接到均壓環中,既不會對高層建筑的穩定性產生不利影響,同時還能夠為后續工作奠定良好的基礎。而均壓環的存在,其本身可以理解為滿足水平要求的避雷帶,進而在進行應用的過程中,能夠對雷電電流的電位差進行有效管控,同時還能夠確保人員的安全不受影響「6]。在進行施工作業時,需要有感建筑工程的金屬區域以及外漏區域與基地裝置進行有效連接,在引下線的影響下完成電流的引導工作。在這一過程中,施工單位需要結合實際情況完成防雷類別的管控、明確外圈梁體結構的焊通需求,使得主筋整體性與安全性能夠達到預期標準,進而來完成焊通防雷系統的穩定性與安全管控。此外,在實施深埋式接地設備時,應嚴格遵守相關的相關系數,并按照有關規定進行建筑項目的施工要求完成相應的計算工作,避免計算誤差較大而發生安全事故的情況。例如,建筑公司在進行建筑和建筑的設計時,為了確保接地體能夠達到防雷標準,則是以鋼筋通長為基礎進行焊接工作,依托基礎暗梁底面來完成電氣閉合處理,進而來實現通路的目的,在這一過程中,選用兩根主筋,且滿足規定柱基礎要求的前提執行一般焊接規范,以保證隨后工作的平穩進行。在均壓環方面,有關引下線的焊通工作會與鋼筋結構產生密切的聯系,因而將實際樓層高度控制在以10層為一節點,進行均壓環的構建與應用,同時為了滿足防雷系統要求,將金屬框架與避雷帶進行有效連接,完成接閃帶的安裝,進而來確保整個建筑結構都處于較為安全的防雷系統中,在這一過程中,人員的生命健康安全以及機電系統都能夠免受外界雷電現象的干擾與侵害,既可以改善工程的安全和可靠度,又可以滿足工程建設的需要,能夠對經濟發展產生積極有效的促進作用,對于實現我國現代化社會建設有著較為重要的促進作用。接地裝置埋深關系系數表1所示

3高層建筑的內部防雷

通常情況下,人們在提及內部雷時,所指的便是感應雷、反擊雷以及線路人侵,因而在對其開展防護工作的過程中,需要依照整個雷電的特性進行內容上的調整,通過合理的手段這樣不僅可以減少外部的影響,還可以控制和調節項目的進度,同時還能夠為建筑工程的安全性與穩定性產生積極有效的促進作用,在這一過程中,需要施工單位進行等電位聯結處理,并通過電流屏蔽的方式來降低內部雷所產生的不利影響詳細情況如下所示。

3.1等電位聯結

等電位聯結,從本質上來理解,就是將原本呈現不同電位狀態的結構進行聯結,使其進行電位數值的統一化管理.在這一過程中.建筑結構內部的各個區202216域所產生電位滿足相同標準,即便是受到雷電的入侵,也會因為電位差數值的抵消來完成相應的防護工作,既能夠確保建筑物不會受到破壞,相應的電力系統運行質量也能夠得到有效保障。在傳統的高層建筑內部防雷防控過程中,受技術和思想因這樣的制約,人們對電勢連接還可的研究越來越少,重視程度相對較低,使得整個防雷效果大打折扣,人們的安全也很難得到有效保障。因此,施工單位在進行實際施工時,需要對電氣標準進行相應的調整,并根據實際概況完成高層建筑的價格管控,實現智能化的管控,因此來確保等電位聯結工作能夠順利開展。當采用等電勢連接時,常常要采用電線來實現各種設備之間的連接利用電路保護裝置進行系統性管理,并增強對防雷空間的管控,利用電涌防護裝置來完成金屬結構的管控,改善電力設備的可靠性和穩定性,減少防雷造成的負面效應。通過這一措施,能夠使得建筑結構的地面區域、墻體結構、管道系統以及各種電氣設備滿足電位的同步化管控,尤其是在開展鋼筋混凝土工程施工時,施工人員只需要根據預埋位置完成防雷導體的安裝與應用,便能夠確保等電位聯結工作順利開展,接地效果明顯的同時,對于后續的安全防護工作也會產生積極有效的促進作用。還是以綜合樓為例,施工人員在進行等電位聯結過程中,選擇地下室作為中心區域,通過線路與各裝置的連接,從而來降低接觸電壓的整體數值,并對不同金屬板件進行電位差的管控,降低因內部雷所帶來的電壓風險,同時還能夠對電位聯結工作產生積極有效的促進作用。在這一過程中,需要考慮到金屬結構本身的應用特性,依照實際情況進行導線線路的連通化建設,增強不同樓層的輔助作用,依照實際情況進行金屬管道質量的控制,并利用配電箱完成相應的電壓管理工作,以此來滿足建筑物防雷系統的布設工作,使其所涉及的電壓水平能夠滿足預期標準。相較于傳統的防護手段,這種措施的開展能夠有效降低雷電流所產生的沖擊與損害,避免國民的生命健康安全不受影響,減少成本支出,同時還能夠對設備運行起到保護作用,從安全性與可靠性方面都能夠因此得到有效提升。

32合理的屏蔽在

高層建筑的內部雷防治過程中,除了等電位聯結外,屏蔽系統的建立也是不可或缺的重要組成部分,合理的屏蔽工作可以增強防雷能力,改善人民的生存品質,并起到相應的保障作用。隨著我國社會的不斷發展,國民的生活模式發生了一定程度的轉變,對于微電子設備的應用開始呈現出多樣化,由于這類系統本身相對脆弱,對于外界的干擾能力相對較低,倘若缺乏完善的防雷系統很容易會對設備運行產生較為不利的影響,要防止此類問題的發生,就必須對工程項目進行工程的規劃和設計,以便為以后的工作打下堅實的基礎。一般地,施工單位在開展電氣線路設計的工程中,會將主干線進行集成化施工管控,并放置在高層建筑的中心區域,以此來降低雷電所產生的磁場強度,而后再利用穿線鋼管進行等電位聯結板的組成處理,以此來確保整個防雷質量能夠達到預期標準,在屏蔽效果方面也能夠因此得到有效保障。不僅如此,施工單位在進行電磁脈沖管控的過程中,也會涉及相應的施工內容,在這一過程中,需要以低壓配電系統為主要內容,降低因雷電波入侵所帶來的不利影響,這就要求施工人員在進行配電盤的設計與應用時,結合線路本身的特性來完成鋼管的控制工作,將配電盤的外殼結構與鋼管系統進行端口連接,另一部分則是利用保護罩來完成連接工作,這樣便能有效提高高層建筑的屏蔽效果。由此可見,利用這一措施進行工程施工,能夠極大程度上強化建筑工程的防雷特性,當鋼管與連接設備斷開時,斷開處應設跨接線、這樣防止雷電反擊的能力更強。

4結語

綜上所述,在針對外部雷以及內部雷的防控過程中,施工單位需要明確雷電現象的危害,并制定較為完善的管理手段,以此來確保整個系統的穩定性與安全性達到預期標準。縱觀其他高層建筑的防雷措施、由于防雷系統直接關系到建筑物及建筑物內設備、人員的安全,必須采取有效措施,加強管理和監督、做到符合設計規范及各項施工規范的要求,確保人們的生命和財產不受雷擊的損害,這樣不但能夠滿足國民的生活質量需求,對于社會經濟建設也會產生積極有效的促進作用。

作者:秦轉君 單位:成都碧城建筑設計有限公司

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