高層建筑工程電氣防雷設(shè)計及措施建議

朱時亮

摘要：現(xiàn)代社會的快速發(fā)展使人們與電力設(shè)施密不可分，為人類的生活和工作提供了相當大的便利，但由于種種原因，電氣設(shè)備在工作過程中也會產(chǎn)生一定的問題，造成嚴重的財產(chǎn)損失，甚至危及人們的生命安全。所以一定要注意高層建筑中可能存在的安全隱患，避免雷擊產(chǎn)生的問題。

關(guān)鍵詞：高層建筑;電氣系統(tǒng);防雷設(shè)計;措施

一、 高層建筑工程電氣防雷設(shè)計的必要性

自然環(huán)境中產(chǎn)生的雷電會對建筑中的電氣設(shè)備以及家用電器造成不同程度的影響，甚至?xí)l(fā)火災(zāi)和重大安全事故。在高層建筑當中，電器設(shè)施部件體系和電梯系統(tǒng)等越來越復(fù)雜，這樣使得高層建筑結(jié)構(gòu)死角偏多，所以在建筑過程中存在的安全隱患也就越大。開展防雷接地工作就是為了應(yīng)對各種電波襲擊，從多個角度來保護電氣設(shè)備的正常運行，加強建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)的穩(wěn)定，促進人們的生命財產(chǎn)安全，所以在當前高層建筑中開展電器防雷設(shè)計是十分必要的。通過科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計工作，按照當前高層建筑的結(jié)構(gòu)布局制定有針對性的防御系統(tǒng)，加強雷電接地系統(tǒng)的安裝，保證電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

二、防雷接地施工的技術(shù)要點

（一）雷電接收裝置

在防雷技術(shù)應(yīng)用過程中，雷電接收裝置是一種重要的避雷防護手段，可以減少雷擊的可能性。這種裝置一般是通過避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷線等共同組成，雷電接收方式通過不同的設(shè)置方法能夠使雷電接收的效率增強，在設(shè)計過程中也要了解建筑結(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)實際情況加強裝置鋪設(shè)線路的穩(wěn)定性，根據(jù)多種結(jié)構(gòu)范圍按照相關(guān)的條件穩(wěn)步展開。此外，在建筑結(jié)構(gòu)頂層也要使用鍍鋅或者鍍鋼裝置，進一步增強高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋雷電接收有效性，使所有雷電接收裝置通過應(yīng)熱鍍鋅，涂上油漆，增強接收效果。[1]

（二）接地線

對于接地線來說，可以應(yīng)用明裝和暗裝的兩種形式，通過安裝的方法可以采用結(jié)構(gòu)柱的高級模式。在接地時一定要重視接地的鋼筋直徑，保證在1cm之上，而在結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的主筋可以作為接地線的主線，在內(nèi)部一般不需要連接各地的接地線。通過專用環(huán)形導(dǎo)體使節(jié)地效果增強。在接地線設(shè)置的過程中，要避免接地線過長，這是因為如果接地線過長，會使高層建筑物的四角方位下線體接地，這樣也不利于整個高層建筑物的穩(wěn)定。但是一般高層建筑的長度會大于30米，這就需要在進行建筑物四周四角結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的主筋進行下線焊接，大大增加了焊接難度，但為了進一步降低鋪設(shè)難度，可以減少引下線的數(shù)量。一般高層建筑接地線是采用專門的扁鋼，這種鋼制更加穩(wěn)定，也可以避免因電流過大而產(chǎn)生的高電位反擊事故。

（三）接地裝置

一般在高層建筑物安裝電器防雷設(shè)計過程中可以通過自然接地和人工接地兩種，這兩種方式都能有效地實現(xiàn)防雷效果。而自然接地，一般是通過焊接建筑物的基礎(chǔ)鋼筋和一些基礎(chǔ)梁加強鋼筋的穩(wěn)定性，通過組成地主網(wǎng)實現(xiàn)接地的穩(wěn)定性。但是這種接地方式并不符合當前高層建筑物的實際需求，達不到基本電阻值的標準，這時候就需要進一步加設(shè)室外人工接地裝置，通過接地極和接地線讓室外人工接地裝置更加完善，通過主要的構(gòu)成部件來構(gòu)成系統(tǒng)。接地極的材質(zhì)一般是通過鍍鋅鋼片，鍍鋅圓鋼和鍍鋅角鋼等組成。接地級一般深埋于地下一定要大于半米，而垂直體的長度一般要超過兩點五米。在兩個接地體之間需要有一定的間隔，不能過近也不能過遠，通過扁焊鋼焊接的方式進行接地母線的連接。值得注意的是，需要保證接地體距離外墻一定的距離，在大于三米后遠離人行橫道，才能避免跨步電壓對人體造成的傷害，否則會對小區(qū)內(nèi)部人員造成影響。接地極也可以通過周圍接地的方式沿著建筑物四周來設(shè)置一圈垂直的接地片，這種布設(shè)方式可以靠近建筑物的基礎(chǔ)溝槽，通過外延鋪設(shè)會更加全面。[2]

三、防雷技術(shù)需要注意的問題

（一）常用建筑防雷設(shè)備和防雷措施

現(xiàn)階段很多高層建筑都布設(shè)了防雷接地系統(tǒng)，應(yīng)用防雷和接地技術(shù)來規(guī)避電波襲擊造成的損傷是當前電氣防雷設(shè)計中的重要一環(huán)。工程人員會根據(jù)不同高層建筑物的結(jié)構(gòu)特點設(shè)置相應(yīng)的措施。例如，當前應(yīng)用感應(yīng)設(shè)施能夠有效的抵御雷電的襲擊，從多個角度抵御，嚴防各種途徑的雷電，保證建筑物內(nèi)的供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備穩(wěn)定運行。此外，很多高層建筑還使用避雷針和避雷網(wǎng)，這種由多種形式組合出來的接閃裝置能夠與接地系統(tǒng)相連，將電流導(dǎo)入地面。常用的防雷措施主要是接閃，能夠利用多種電器防雷設(shè)施設(shè)備來將雷電引入特定的通道，促使閃電流入大地。最后，通過屏蔽的方式可以利用金屬管、金屬殼、金屬設(shè)備對保護對象進行保護，通過設(shè)置合理的屏蔽網(wǎng)能夠避免電氣設(shè)備受到雷電電磁脈沖的影響。

（二）防雷技術(shù)在施工中需要注意的問題

在高層建筑工程電氣防雷設(shè)計過程中，一定要注意各個設(shè)備接受雷電流能力增強，一般在高層建筑容易遭受雷電襲擊的突出部位要設(shè)置帶電導(dǎo)體，這樣在接受雷電流后能夠更好的接入地面，保證各個設(shè)備接收電流的能力提升。一般來說，為了更好實現(xiàn)屏蔽和均壓的防雷效果，通過屋面的避雷網(wǎng)地下引線和接地裝置可以形成一個籠型的避雷網(wǎng)，這樣在遭受雷電襲擊時能夠使建筑物主體和防雷結(jié)構(gòu)有效連接，從而實現(xiàn)避雷的目標。[3]此外，電器和幕墻的專業(yè)施工隊伍也能通過做好連接點處的工序交接保證連接處的電阻效果增強。在選擇材料時，也要選擇防雷防腐效果好的材料，這樣能增加使用年限，可以用石墨作為接地體，這種接地體導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都有一定的效果。

（三）接地技術(shù)在施工中應(yīng)注意的問題

在技術(shù)施工過程中需要做好各個干線和電位的連接，避免各個線路之間的混切，在施工過程中需要對每層預(yù)埋接地鋼板，對剪力墻內(nèi)進行地下引線工作，通過做好等電位連接才能夠避免后續(xù)線路的混剪，保證整個建筑物電器防雷設(shè)計的科學(xué)性，此外，也要加強各個專業(yè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合，做好施工工序的交接。對于高層建筑內(nèi)的綜合布線、電梯、電氣和消防系統(tǒng)等按照嚴格的要求應(yīng)用專業(yè)的隊伍保證每一個環(huán)節(jié)穩(wěn)定，避免給建筑物留下安全隱患。此外，也要加強各個專業(yè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合，做好驗收工作實現(xiàn)全面的可靠穩(wěn)定。

（四）減少接地阻值的方法

在接地技術(shù)的應(yīng)用過程中會因土壤因素使電阻值加大或減少，如果電阻值偏高，則會使其分流能力減小出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象的概率會增強。為了避免這樣的不良影響，一定要減少接地電阻的阻值，通過對土壤進行更換能夠降低電阻的影響，也可使用一些影響較小的砂紙粘土等。同時，利用人工的方式對現(xiàn)有的土壤進行處理，在土壤中加入化學(xué)物質(zhì)，讓土壤的導(dǎo)電性能有效提升。而對于一些，電阻率較低的土壤來說，可以有效的提高接地掩埋深度實現(xiàn)建筑物的穩(wěn)定，將建筑物附近的污水引入土壤中，能有效降低接地電阻的阻值，或利用一些外添加劑來使接地阻值更低。

結(jié)束語

高層建筑的防雷和接地工作非常重要也非常復(fù)雜，為了進一步提高高層建筑的防雷效果，增強建筑的安全性一定要在各個環(huán)節(jié)做好防雷設(shè)計，根據(jù)高層建筑的實際情況，加強電氣防雷工作的有效性，最大限度的保證居民的人身安全和財產(chǎn)安全。

參考文獻：

[1]史正華.淺談高層建筑電氣工程的防雷接地技術(shù)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（26）：123-124.

[2]石逢春.淺談高層建筑電氣工程的防雷接地技術(shù)[J].計算機產(chǎn)品與流通，2019（06）：265.

[3]王衛(wèi)紅.淺談高層建筑電氣工程的防雷接地技術(shù)[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019（04）：36.