文/任曉明 李聰,身份證號(hào)0498703844;身份證號(hào)05098308584
高層建筑的防雷裝置主要由外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)部分組成,其中外部防雷主要包括引下線、接閃器以及接地裝置三個(gè)部分。外部防雷的主要作用是為了避免直擊雷的損害,盡可能的減少雷電的危害。內(nèi)部防雷的主要組成部分是等電位連接系統(tǒng)、合理布線系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)以及電涌保護(hù)器四個(gè)部分,這四個(gè)部分在防雷系統(tǒng)中都具有各自的功能與作用。
一般情況下,避雷引線的使用都需要與避雷針配合使用,在兩者的共同作用下實(shí)現(xiàn)防雷功能。在實(shí)際的防雷設(shè)計(jì)中,避雷引線的作用主要是將電擊形成的電流通過(guò)避雷針引入到地下,在這個(gè)過(guò)程中,避雷引線主要發(fā)揮了其導(dǎo)線體的功能。關(guān)于避雷引線需要注意的一點(diǎn)是其材料的選擇問(wèn)題,必須要選擇具有較強(qiáng)耐腐蝕性的材料,并且要求較強(qiáng)的機(jī)械性能。
等電位連接體主要是充當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體的作用,利用等電位連接體將導(dǎo)電物與裝置連接起來(lái),通過(guò)降低導(dǎo)電物與裝置之間的電位差來(lái)減小接地裝置受雷擊之后的損壞程度。
雷云的最低高度是進(jìn)行防雷導(dǎo)線設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮的問(wèn)題,據(jù)相關(guān)資料顯示,雷云的最低高度為20m,建筑物如果高度達(dá)到20m的話在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮其高處和側(cè)面的防雷設(shè)計(jì)。在進(jìn)行高層建筑的防雷設(shè)計(jì)時(shí),通常情況下是利用鋼筋網(wǎng)作為避雷網(wǎng)帶,當(dāng)建筑物受到雷電襲擊時(shí),其中的雷電電荷會(huì)沿著引下線經(jīng)接地裝置進(jìn)入到地面中。因此,在進(jìn)行高層建筑防雷設(shè)計(jì)時(shí)可以充分利用這一優(yōu)勢(shì)??梢岳闷帘我戮€和非屏蔽引下線的電位差作用,先給引下線一個(gè)較大的電壓降,這樣就會(huì)使得非屏蔽引下線在電磁力作用下向防雷引下線靠近,從而產(chǎn)生高電位,同時(shí),利用高電位對(duì)異體放電的作用引發(fā)絕緣擊穿。
在進(jìn)行高層建筑防雷接地設(shè)計(jì)時(shí),除要考慮防雷導(dǎo)線的設(shè)計(jì)之外,還應(yīng)該考慮到雷電流易出現(xiàn)的散流問(wèn)題。一般而言,雷電天氣時(shí)高層建筑所要承受的電位差數(shù)值較大,而且雷電電位會(huì)隨高度的不同呈現(xiàn)出一定的梯度。所以在進(jìn)行高層建筑物防雷設(shè)計(jì)時(shí)必須要保證建筑物的電位均衡問(wèn)題,要依據(jù)高層建筑物的實(shí)際情況適當(dāng)降低電位梯度。關(guān)于這一方面的問(wèn)題,通常是借助于均壓環(huán)的作用,均壓環(huán)的設(shè)置密度可以考慮三層一個(gè),這樣就會(huì)使得整個(gè)建筑物形成一個(gè)大的暗裝式防雷網(wǎng),有效保證導(dǎo)線系統(tǒng)的安全性與可靠性。
在進(jìn)行直擊雷電防雷設(shè)計(jì)時(shí),主要有以下幾個(gè)方面的需要注意:避雷針以及避雷網(wǎng)是高層建筑防雷接地設(shè)計(jì)中較常用的兩種接閃器形式,這兩種形式同時(shí)也是直擊雷電設(shè)計(jì)措施中較為普遍的形式。在日常的防雷設(shè)計(jì)中,在接閃器材料選擇的問(wèn)題上也可以選用金屬設(shè)備來(lái)充當(dāng)建筑物防雷系統(tǒng)的接閃器。只要接閃器符合直擊雷電防雷設(shè)計(jì)要求,在高層建筑中起到防雷器作用的接閃器都可以運(yùn)用到高桿鐵塔建筑物中;高層建筑防雷設(shè)計(jì)中涉及到引下線設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí),如果建筑物內(nèi)有相應(yīng)的設(shè)施,需要將其考慮在內(nèi)。③在高層建筑物防雷接地設(shè)計(jì)中,基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)也是引下線設(shè)計(jì)的一部分。在進(jìn)行基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)時(shí)要以建筑施工設(shè)施為基礎(chǔ),以鋼筋混凝土為前提,把建筑物內(nèi)的有關(guān)設(shè)備以及接地線柱連接起來(lái),從而構(gòu)成接地線。
關(guān)于側(cè)雷擊防范設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)方面需要注意。首先,通常情況下,如果建筑物的高度在60m以上,那么建筑物的整體結(jié)構(gòu)一般是鋼筋混凝土或者鋼結(jié)構(gòu)。因此,在進(jìn)行側(cè)雷擊防范設(shè)計(jì)時(shí)就需要將這兩種結(jié)構(gòu)都考慮在內(nèi)。比如,在進(jìn)行引下線設(shè)計(jì)時(shí)就可以利用建筑物的鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果建筑物的外部有金屬性,那在進(jìn)行側(cè)雷擊防范設(shè)計(jì)時(shí)還需要將這一因素考慮在內(nèi)。
在樓層較高建筑物防雷接地設(shè)計(jì)施工中,地下鋪設(shè)的電纜基本都在強(qiáng)弱電專用的豎井中,每一層的豎井的接頭處都一個(gè)一個(gè)的連接好,盡量減小其接觸電阻,以此來(lái)提高豎井的屏蔽效果。在工程施工時(shí),豎井基本都會(huì)放在樓梯走道的兩邊或者電梯井道兩邊,是為了不占用建筑工程用地。因?yàn)闃菍虞^高建筑物的電氣主干線一般都是沿著電氣豎井來(lái)掩埋電纜或電線的,因此,工作人員在掩埋電纜時(shí)要和引下線的主要位置連接,以此來(lái)保障每個(gè)樓層之間的等電位聯(lián)結(jié)板以及接地母線能夠連接上,其更加凸顯出屏蔽效果。
目前應(yīng)用的有關(guān)建筑電氣防雷接地方法主要是接閃器支架安裝、接閃網(wǎng)格設(shè)置以及防雷引線施工和接地裝置施工。在進(jìn)行建筑電氣防雷接地施工時(shí),首先第一步是進(jìn)行接閃支架的安裝,這個(gè)過(guò)程要求要根據(jù)電氣系統(tǒng)的具體情況以及施工設(shè)計(jì)圖紙,確定具體的打眼位置,然后進(jìn)行實(shí)際的施工;第二步就是進(jìn)行接閃網(wǎng)格的設(shè)置。對(duì)建筑電氣系統(tǒng)進(jìn)行防雷引下線施工,這一過(guò)程要嚴(yán)格規(guī)范每一環(huán)節(jié)的施工操作,嚴(yán)禁出現(xiàn)隨意設(shè)置防雷引下線的情況。施工人員要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)文件的要求進(jìn)行施工,在建筑物屋頂明確標(biāo)注防雷引下線點(diǎn)的合適位置,然后按照防雷引下線點(diǎn)的位置進(jìn)行具體施工。施工過(guò)程中要合理綁扎地下結(jié)構(gòu)柱鋼筋,禁止私自更改防雷引下點(diǎn)的行為,保證防雷效果良好。
總之,隨著高層建筑物的日益發(fā)展,人們對(duì)電氣防雷接地設(shè)計(jì)的合理性與安全性也愈來(lái)愈高,同時(shí)對(duì)防雷接地設(shè)計(jì)的質(zhì)量也有了更高更深的要求。因此,在建筑工程開工之前,不僅要科學(xué)、合理、及時(shí)的選擇工程設(shè)計(jì)方案,并且也要積極做出電氣防雷的接地設(shè)計(jì)。這樣才能在后續(xù)的建筑工程過(guò)程中,建筑物與電氣防雷接地系統(tǒng)能夠很好實(shí)施連接,進(jìn)而來(lái)提高建筑物的設(shè)施安全以及住戶內(nèi)的電氣設(shè)備完好無(wú)損,充分滿足人們?nèi)找嫣岣叩纳瞽h(huán)境和安全意識(shí)。