吳啟綿

摘要 結(jié)合福建省南平市的雷電防護(hù)實(shí)際，對(duì)高層住宅小區(qū)雷電防護(hù)措施進(jìn)行綜合分析，以最大限度地保護(hù)小區(qū)內(nèi)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞 高層住宅小區(qū)；建筑物；雷電防護(hù)措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TU895 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2018）05-111-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.047

南平市位于福建省北部，武夷山脈北段東南側(cè)，處在閩、浙、贛3省交界區(qū)域，俗稱(chēng)“閩北”，地理坐標(biāo)26°15′～28°19′N(xiāo)，117°00′～119°17′E，轄區(qū)面積2.63 km2。南平市境內(nèi)地形地貌受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響強(qiáng)烈，構(gòu)造地貌特征相當(dāng)明顯，屬亞熱帶濕潤(rùn)性氣候。鑒于其獨(dú)特的地理區(qū)域位置的影響，南平市雷暴活動(dòng)頻繁，年均雷暴日數(shù)高達(dá)62.8 d，年平均雷閃次數(shù)為779次，幾乎每年雷暴天氣都會(huì)給社會(huì)公眾的正常生產(chǎn)生活造成不同程度的影響，嚴(yán)重威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。尤其是近年來(lái)，社會(huì)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代科技的進(jìn)步，南平市城市建設(shè)步伐加快，現(xiàn)代高層住宅小區(qū)不斷增多，越來(lái)越多的微電子器件以及自動(dòng)化設(shè)備開(kāi)始布設(shè)在高層住宅小區(qū)建筑內(nèi)，群眾生活環(huán)境得到改善的同時(shí)也存在極大的雷擊隱患。一旦高層住宅小區(qū)被雷擊，所產(chǎn)生的危害以及損失會(huì)更加嚴(yán)重。因此，筆者重點(diǎn)對(duì)高層住宅小區(qū)雷電防護(hù)措施進(jìn)行分析，以最大限度地保護(hù)小區(qū)內(nèi)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 高層智能小區(qū)概況以及建筑雷電防護(hù)等級(jí)劃分

通常而言，人們習(xí)慣將高度達(dá)到50 m以上的建筑物或者是位于建筑群邊緣、地處曠野以及高度高于20 m以上的建筑物工程稱(chēng)作高層建筑。而高層住宅小區(qū)建筑通常呈現(xiàn)2個(gè)特征：高度高以及內(nèi)部的電氣設(shè)備、電子信息系統(tǒng)較多，極易受雷擊，尤其當(dāng)建筑高度超過(guò)100 m時(shí)，雷擊次數(shù)一般和高度呈正相關(guān)性；高層小區(qū)的人員往往比較密集，內(nèi)部一般布設(shè)著各類(lèi)電子設(shè)備以及錯(cuò)綜復(fù)雜的線路，其抵御高壓和電磁脈沖的能力較低，一旦遇到雷擊，所造成的經(jīng)濟(jì)損失與危害會(huì)特別嚴(yán)重。因此，在對(duì)高層住宅小區(qū)雷電防護(hù)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行，通過(guò)制定防雷等級(jí)，可以將建筑物的雷電防護(hù)等級(jí)劃分成3級(jí)。在采取雷電防護(hù)措施之前，應(yīng)該對(duì)高層住宅小區(qū)建筑物所在的地理區(qū)域位置、地質(zhì)特征、氣候環(huán)境、土壤特性以及雷電發(fā)生頻率等相關(guān)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研。與此同時(shí)，還應(yīng)對(duì)小區(qū)的電磁環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，只有全面思量，確定小區(qū)建筑信息系統(tǒng)雷電防護(hù)措施，才可以取得理想的防雷效果。

2 高層住宅小區(qū)雷電防護(hù)措施

2.1 外部雷電防護(hù)措施

2.1.1 接閃器 對(duì)于高層住宅小區(qū)建筑而言，接閃器體系當(dāng)屬直擊雷防護(hù)的至關(guān)重要的部分，接閃器通常會(huì)主動(dòng)引雷，對(duì)雷電流加以攔截。一般而言，避雷帶以及避雷網(wǎng)等接閃器的布設(shè)應(yīng)嚴(yán)格參照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，依據(jù)類(lèi)別不同的建筑，對(duì)屋頂防雷網(wǎng)格尺寸的實(shí)際要求有所區(qū)別：1類(lèi)防雷建筑物網(wǎng)格要求不能超過(guò)5 m×5 m或6 m×4 m；2類(lèi)不能超過(guò)10 m×10 m或者12 m×8 m；3類(lèi)不能超過(guò)20 m×20 m或者24 m×16 m。再者，有些高層住宅小區(qū)建筑的金屬屋面可直接作為接閃器，但應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)要求：第一，金屬板之間采取搭接的時(shí)候，搭接長(zhǎng)度要求不能小于100 mm。第二，金屬板下方?jīng)]有易燃物品時(shí)，其厚度要求不能少于0.5 mm；金屬板下方存在易燃物時(shí)，其要求的厚度大小也有所區(qū)別，銅板通常不可以少于5 mm，鐵板不能少于4 mm，鋁板不可以少于7 mm。

2.1.2 引下線 引下線指的是接閃器與接地裝置保持連接的金屬導(dǎo)體。在高層住宅小區(qū)引下線布設(shè)中，應(yīng)充分思量引下線的粗細(xì)與數(shù)量，否則會(huì)對(duì)雷電分流效果產(chǎn)生直接影響。引下線數(shù)量愈多，則每根引下線所分派的具體雷電流便越少，隨之引下線感應(yīng)范圍也有所縮??；反之，引下線數(shù)量越少，每根引下線所分派的雷電流就愈多。因而，引下線在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)科學(xué)把控引下線的粗細(xì)以及數(shù)量，確保引下線間距符合防雷相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2.1.3 接地系統(tǒng) 接地系統(tǒng)屬于高層住宅小區(qū)雷電防護(hù)工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，高層住宅小區(qū)建筑物需要優(yōu)先使用鋼筋混凝土基礎(chǔ)中的鋼筋作為自然接地裝置。假如有鋼筋混凝土地梁，需要將地梁內(nèi)的鋼筋形成環(huán)形接地裝置；假如沒(méi)有鋼筋混凝土地梁，則應(yīng)在建筑周邊無(wú)鋼筋的閉合條形混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，采取鍍鋅扁鋼直接布設(shè)在槽坑外沿，形成環(huán)形接地?；A(chǔ)接地網(wǎng)的接地電阻值若與相關(guān)設(shè)計(jì)要求不相符，則應(yīng)該采取人工接地裝置。再者，因?yàn)楦邔幼≌^(qū)樓層的特點(diǎn)，若采取單獨(dú)接地的措施，雷電防護(hù)效果并不理想，所以高層住宅雷電防護(hù)系統(tǒng)中大都采取共用接地系統(tǒng)。也就是說(shuō)高層住宅樓內(nèi)部的直流、交流工作接地以及防雷接地等各種接地共同采取一組接地裝置，使接地電阻值處于最小狀態(tài)。

2.2 內(nèi)部雷電防護(hù)措施

2.2.1 等電位連接 依據(jù)相關(guān)雷電防護(hù)規(guī)范，要求進(jìn)入高層建筑的所有金屬導(dǎo)體、管道和電纜的外屏蔽層都需要在防雷區(qū)交界區(qū)域進(jìn)行等電位連接。因而，在對(duì)高層住宅小區(qū)采取防雷措施時(shí)，需要對(duì)住宅樓內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋以及各類(lèi)金屬線纜、金屬框架以及其他金屬物同防雷引下線等進(jìn)行連接，形成一致的導(dǎo)電體，使雷電流進(jìn)行有效泄放。

2.2.2 屏蔽措施 屏蔽措施是把被保護(hù)對(duì)象通過(guò)金屬網(wǎng)、管子、箔等包圍起來(lái)，阻斷雷擊形成的電磁脈沖通道，增加閃電入侵難度，該措施對(duì)高層住宅小區(qū)內(nèi)部的電子信息設(shè)備的保護(hù)特別必要。依據(jù)高層住宅樓本身的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，把墻面、地板、頂部、梁以及柱內(nèi)的鋼筋共同構(gòu)成一網(wǎng)籠，即法拉第籠避雷網(wǎng)，這樣不但能夠?qū)臻g電磁波造成的輻射進(jìn)行防御，同時(shí)還可以維持高層住宅內(nèi)部的分流以及均壓效果。

2.2.3 浪涌保護(hù)器（SPD） 浪涌保護(hù)器（SPD）主要為高層住宅小區(qū)內(nèi)部設(shè)備以及電子信息系統(tǒng)提供安全防護(hù)的作用。若電氣回路抑或通信線路中因外界的干擾而形成尖峰電流或電壓的時(shí)候，SPD往往可以在特別短的時(shí)間內(nèi)迅速導(dǎo)通分流，進(jìn)而避免浪涌對(duì)回路中別的設(shè)備造成損害。因?yàn)槔纂娨u擊的能量往往十分強(qiáng)烈，所以SPD的設(shè)置應(yīng)該分級(jí)實(shí)施。第1級(jí)一般針對(duì)直擊雷進(jìn)行防護(hù)，第2級(jí)主要是為了吸收前級(jí)的殘留電壓，依此類(lèi)推，逐級(jí)布設(shè)讓雷電流不斷消減。在高層住宅小區(qū)內(nèi)部進(jìn)行雷電防護(hù)，借助于SPD的分級(jí)布設(shè)，可以獲得最有效的防雷效果。

3 結(jié)語(yǔ)

高層住宅小區(qū)雷電防護(hù)屬于一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)工程。高層住宅小區(qū)的過(guò)電壓對(duì)于住宅樓內(nèi)的電子信息設(shè)備會(huì)造成極大危害，更給樓內(nèi)居民的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因而，高層住宅小區(qū)的雷電防護(hù)措施應(yīng)結(jié)合防雷規(guī)范要求以及小區(qū)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)思量與設(shè)計(jì)，采取外部雷電防護(hù)以及內(nèi)部雷電防護(hù)相結(jié)合的防雷措施，做到層層設(shè)防，盡可能地保護(hù)高層住宅小區(qū)內(nèi)部人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 周建敏.高層智能小區(qū)的防雷設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題[J].電子制作，2016（2）：102.

[2] 樊裕偉.高層建筑防雷設(shè)計(jì)及施工[J].江蘇建筑，2011，28（1）：110-113.

責(zé)任編輯：鄭丹丹