建筑物防雷工程設(shè)計(jì)要求及相關(guān)問題探究

陳偉超

【摘要】本文首先提出了做好建筑物防雷工程設(shè)計(jì)的重要性，然后闡述了有關(guān)建筑物防雷工程設(shè)計(jì)的基本要求，最后以高層智能建筑的防雷工程設(shè)計(jì)為例，闡述了高層職能建筑物的防雷工程設(shè)計(jì)中存在的問題，并且針對存在的這些問題提出了一些自己的建議。希望通過本文的分析與探究，能夠?qū)τ谖覈ㄖ锏姆览坠こ淘O(shè)計(jì)有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；工程設(shè)計(jì)；解決方法

一、建筑物防雷工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要性

對我國來說，雷電災(zāi)害是目前我國的十大災(zāi)害之一。在過去我國有關(guān)建筑物的防雷工程設(shè)計(jì)的研究很少，而且也不是很受關(guān)注。但隨著社會的發(fā)展和電子科技的迅速發(fā)展，尤其是電子設(shè)備的普遍化，雷電對人們的生活和生命安全帶來了更大的的危害和損失。目前雖然很多的高層和多層建筑物都安裝了防雷裝置，但由于在防雷工程設(shè)計(jì)時(shí)沒有進(jìn)行仔細(xì)考察建筑物的類別或者所處的環(huán)境等因素，導(dǎo)致了建筑物所安裝的防雷裝置并不能很好的發(fā)揮防雷的功能，因而發(fā)生了很多的不安全事故。從而可以看出，目前我國的建筑物防雷工程設(shè)計(jì)方面存在很多的問題，那么如何做好建筑物的防雷工程設(shè)計(jì)就成為了至關(guān)重要的事情。

二、建筑物防雷工程設(shè)計(jì)的基本要求

在建筑的防雷工程設(shè)計(jì)中規(guī)定了有關(guān)建筑物設(shè)防的要求：在進(jìn)行建筑物防雷裝置之前，工程設(shè)計(jì)人員就要首先對于所設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目在地理地質(zhì)、氣象環(huán)境和雷動(dòng)活動(dòng)率等具體情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查之后，對于建筑物防雷裝置的形式和布置等具體情況進(jìn)行詳細(xì)的研究和設(shè)計(jì)，然后就可以因地制宜地進(jìn)行防雷裝置的安裝。這樣不僅可以減少因雷擊建筑物等而發(fā)生人身和財(cái)產(chǎn)等方面的損失，而且可以做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

三、實(shí)例分析

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高層智能建筑也越來越多，幾乎每天都會有大量的高層智能建筑在建設(shè)中或者已經(jīng)處于使用之中。高層智能建筑，一般指的是處于大批建筑物群體的邊緣地帶，并且在二十米以上的建筑，或者指城市中在五十米以上的建筑。為了對建筑物防雷工程設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行更加透徹地分析和解決，我們就以某地的高層智能建筑防雷設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析。

（一）高層智能建筑的防雷特點(diǎn)

建筑高度突出、人員的密集程度特別大、高科技信息設(shè)備多、電子器件密集度高和數(shù)量多和特別容易被雷擊，這就是現(xiàn)代高層智能建筑所具有的特點(diǎn)。目前的高層智能建筑大多都使用以電子信息系統(tǒng)為核心的高科技電子設(shè)備，而這些設(shè)備由于耐高壓能力和耐電磁脈沖干擾的能力比較弱，因而就更加容易被雷電所擊中。[6]而且特別是那些高度特別突出的高層智能建筑，可能它遭受雷電擊中的次數(shù)與它自身的高度是成正比的。而且由于人員密度大等特點(diǎn)，這些高層智能建筑一旦被雷電擊中，不僅帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且甚至可能造成人員傷亡。因此做好對高層智能建筑的防雷工作就非常的緊迫。

（二）高層智能建筑防雷設(shè)計(jì)中存在的問題

1、對雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估不足

雷擊風(fēng)險(xiǎn)的評估主要內(nèi)容為：建筑物所處的環(huán)境（如氣象、土壤、地理等）、建筑物的使用情況、設(shè)備的功能情況等。工程設(shè)計(jì)人員要對于雷擊的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的評估，而不能只根據(jù)其中某一方面的特點(diǎn)或情況來確定高層智能建筑的防雷類別。[5]例如，對于特別重要的高層智能建筑只按其使用性質(zhì)來劃分，屬于一級防雷水平；而如果按照其內(nèi)部的電子設(shè)備來看，雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估屬于A級。A級和一級的防雷水平和防雷措施就相差甚多。對于這種高層智能建筑物，對于內(nèi)部的防雷措施，我們就可以按照A級的標(biāo)準(zhǔn)，而對于外部的防雷措施，我們就可以按照一級。這樣才是對于本高層智能建筑的雷擊風(fēng)險(xiǎn)比較全面的評估。

2、參考平面選擇有誤

在防雷裝置的安裝中我們會使用“滾球法”：我們把確定的滾球支撐點(diǎn)作為避雷針尖的放置點(diǎn)，將地面將作為滾球的支撐面，然后再按照距離電場越遠(yuǎn)放電就越不容易的原理進(jìn)行工作。[4]然而高層智能建筑因?yàn)闃敲娴拿娣e不是特別符合要求，因而，就通過將避雷網(wǎng)與地鏈接起來進(jìn)行泄放電流。這樣就導(dǎo)致了我們實(shí)際需要的高度和過去在工程設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的高度有很大的誤差，因而也就導(dǎo)致了高層智能建筑的防雷功能不是很好。

3、對建筑物防雷的類別不清楚

建筑物的防雷類別是根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)和發(fā)生雷電事故的可能性及后果來劃分的。建筑物按使用性質(zhì)分為生產(chǎn)性建筑（工業(yè)建筑和農(nóng)業(yè)建筑）和非生產(chǎn)性建筑（民用建筑）。民用建筑根據(jù)建筑物的使用功能分為居住建筑和公共建筑兩大類。居住建筑有住宅、公寓、宿舍等；公共建筑有學(xué)校、圖書館、食堂、醫(yī)院、商店等。但目前部分防雷設(shè)計(jì)人員由于對于建筑物防雷的類別不清楚，因而經(jīng)常把商場、賓館、飯店等按照生產(chǎn)性建筑進(jìn)行防雷，因而可能會由于防雷分類錯(cuò)誤，留下防雷隱患。

（三）加強(qiáng)高層智能建筑的防雷工程設(shè)計(jì)的建議

1、加強(qiáng)傳統(tǒng)防雷裝置

傳統(tǒng)的避雷針在引雷之后一般會出現(xiàn)二次雷擊和地電位反擊的現(xiàn)象。我們可以用提前放電或者阻止抵抗型的避雷針來減少電磁輻射場和雷電流精度。[3]例如，提前放電式的避雷針克服了傳統(tǒng)避雷針的弊端，它的使用就相當(dāng)于增加了傳統(tǒng)避雷針的高度，這樣就可以主動(dòng)吸引雷電流，而傳統(tǒng)避雷針缺少被動(dòng)被雷電流吸引。

2、分級保護(hù)信息和電源系統(tǒng)

在高層智能建筑中，如果一旦防雷設(shè)備沒有很好的發(fā)揮其功能，那么暫態(tài)過電壓就很有可能將設(shè)備損害。[2]為了防止這種情況的發(fā)生，低壓電氣裝置在內(nèi)部的絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)就將電源系統(tǒng)的保護(hù)能力分成等級。電源過電壓保護(hù)器可以在雷電發(fā)生時(shí)，快速響應(yīng)給系統(tǒng)，然后再通過其緩慢釋放的特點(diǎn)來控制暫態(tài)過電壓，從而就可以維持電壓的穩(wěn)定來保護(hù)通信設(shè)備被侵害。

4、加強(qiáng)建筑物的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估

確定電源線路的過電壓保護(hù)，不僅要按照建筑物的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估來確定建筑物的雷電保護(hù)等級，而且要結(jié)合雷電防護(hù)等級，對于建筑物進(jìn)行進(jìn)一步的保護(hù)。因此，我們在進(jìn)行評估建筑物的雷擊風(fēng)險(xiǎn)時(shí)一定要按照相關(guān)的規(guī)范和要求。

結(jié)束語

防雷工程設(shè)計(jì)在保護(hù)人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)具有重要的意義。但目前隨著社會的發(fā)展和各種新型防雷工程的不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的防雷裝置的思想已經(jīng)無法滿足實(shí)際的需要。例如，現(xiàn)代智能大廈所需要的防雷設(shè)計(jì)要求是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念所不能達(dá)到了。[1]它不僅要求防雷設(shè)計(jì)者要認(rèn)真的調(diào)查建筑物所處的各種環(huán)境條件和雷電活動(dòng)規(guī)律，而且要有電纜、布線和電氣等專業(yè)方面的知識。因此，本文以具體的實(shí)例作為分析對象，希望我們的建筑物防雷設(shè)計(jì)人員要不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己的專業(yè)知識，而且要不斷在實(shí)際的工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從而不斷提高自己的防雷工程設(shè)計(jì)水平。當(dāng)然，我國的防雷設(shè)計(jì)審核人員也要嚴(yán)格按照我國關(guān)于建筑物防雷設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定對于建筑物的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的審核。從而減少因雷電給我國人們帶來的各項(xiàng)損失。建筑物防雷設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范來進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)審核，全面考慮各方面因素，使防雷工程更加安全可靠，減少雷電造成的損失。總之，加強(qiáng)建筑的防雷工程。

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