摘要:雷電災害是我國主要災害性天氣,加強建筑物雷電防護工作愈來愈重要。本文結合河南省三門峽市氣象局的防雷工作實際,重點分析了建筑物防雷工程設計以及施工要點,以供相關部門參考借鑒。
關鍵詞:建筑物;防雷工程設計;施工要點;分析
三門峽市地處中緯度內陸區,因其地貌復雜多變,導致當地兼具了暖溫帶、寒溫帶及溫帶的多元化氣候特征。三門峽市年均日照為2261.7小時,年均溫度為13.8攝氏度,年均降雨量達580—680毫米,并且多雷暴天氣,每年雷暴天氣給人們生產生活帶來嚴重影響。尤其近年來,隨著三門峽市經濟的高速發展,各類高層、智能建筑物層出不窮,同時以微電子元件為主要構件的各類智能化電子設備被廣泛應用于生產生活之中,不但提高了雷擊事故的觸發幾率,而且增加了雷擊事故后造成的經濟損失量。本文重點對建筑物防雷工程設計及施工要點綜合分析探討。
1 設計建筑物防雷工程基本準則
1)綜合考慮。
雷電這種自然現象不但具有突發性還具有形式上的多樣性,不同的雷擊方式給建筑物造成的破壞程度也不同。如雷電磁波脈沖入侵、金屬管引入瞬間雷電過電壓以及直接雷等。所以,在對建筑物防雷工程進行設計的時候,一定要綜合思量各類因素,根據雷電的各種類型,采取相應的雷電保護措施。
2)合理布局。
如今,我國的大部分建筑物使用的都是鋼筋或鋼筋混凝土結構,并且大多數都具備樓層高、整體龐大,這使建筑物本身具備一定防雷能力。因此,在建筑物防雷工程設計中,可以充分思量建筑本身結構特點,對部分結構有效利用,合理防雷工程布局。
3)層層設防。
層層設防原則是指在設計建筑物的防雷工程時,要嚴密結合建筑物的實際情況,在將其劃分成不同防雷保護區域的同時,做到層層設防,盡量避免雷擊信號擴大,將對防雷保護區域的干擾最小化。
4)區別針對。
在進行建筑物防雷工程設計時,還應將建筑物的功能納入考慮范圍中,有針對性、有目的性的進行防雷工程設計,同時還應充分考慮建筑物內的房間、樓層、設備、電力系統等要件的布局情況,盡最大的可能實現建筑物防雷工程的整體功效。
2 開展建筑物防雷工程設計的基本要點
1)接閃器。
接閃器就是專門用于接收直接雷擊(雷閃)的金屬物體,其屬于防雷裝置的重要部分。在建筑物防雷工程設計中,首先應確認避雷帶的支撐高度。通常來說,避雷帶的支撐高度取決于女兒墻的寬度,如果寬度過大,應適當增加支撐高度,避免女兒墻在雷擊時受損。同時,在建筑直角的轉角處,應該布設額外的避雷針。另外,還應將建筑物屋面上的金屬物、設備等歸置到防雷裝置的保護區域中。
2)引下線。
引下線設計與布置是建筑物防雷工程設計關鍵一環,在對引下線設計中,要充分考慮引下線的粗細和數量,否則會直接影響到雷電分流效果。引下線數量愈多,則每根引下線分派的具體雷電流就愈少,引下線感應范圍相應縮小;反之,數量愈少,每根引下線分派的雷電流則越多。所以,在對引下線設計時,一定要對引下線的粗細和數量科學控制,切實保證引下線間距在防雷相關技術標準規定范圍中。
3)均衡電位。
在防雷工程設計中,均衡電位是指當建筑物內部出現接觸電壓、反擊及跨步電壓時,將其體內的鋼筋結構包括各種金屬管線連接成一個統一導電體,并做接地處理,避免微電子設備因雷擊而破壞。
4)屏蔽。
屏蔽是把被保護對象通過金屬網、管子、箔等包圍起來,阻斷雷擊產生的電磁脈沖通道,增加閃電入侵難度。應做好屏蔽設計,構建籠式避雷網,對電磁脈沖屏蔽。還可結合建筑結構特性,酌情增加避雷網密度。
5)接地。
接地設計是建筑物防雷工程設計中最重要的部分,其對建筑物防雷工程整體功效產生關鍵影響。防雷技術人員在對建筑物進行接地設計時,通常會從防雷工程的成本和整體效果出發,科學合理的制定設計方案。對于混凝土結構的建筑,一般直接將其基礎體作為接地裝置,但是若該裝置與相關防雷設計規范要求不相符,必須結合實情預埋接地裝置,位置通常選定在基礎槽周圍,并與建筑物保持3米以上的距離。對于混磚或木質結構建筑物,通常采用獨立的“引下線—接地”模式。如果接地電阻高出規定范圍或接地極時,需要結合具體情形采取周圍式接地裝置。
6)布線。
建筑物防雷工程布線設計也很重要。首先,要使用金屬管將電線套住;其次,建筑物中心區域主干線垂直部分要同引下線保持適當距離。另外,針對管線線路長度較長的,應該合理進行兩端接地處理;再次,為避免室內被雷電波影響,應該對天線及電源線等引入方面運用特別有效方式;重點做好重要線路保護,如有必要,加裝避雷器或壓敏電阻等保護設備。
3 防雷工程的施工要點
3.1 基礎工程
通常,防雷設施都布設在對隱蔽地方,施工困難較大,經常會出現地樁同承臺間鋼筋之間銜接不夠緊密,導致建筑物無法防雷工程實際效果。必須要強化對建筑物防雷基本工程監督管理,保證每個樁內四根主鋼筋中,至少要求有2根鋼筋與承臺相連接,切要確保連接質量與相關規范標準相符。
3.2 主體工程
建筑防雷工程主體施工關聯內容很多,涵蓋金屬設備、物品、配電設備接地、引下線、均壓環、防側擊雷等。需要在柱體內布設2根以上鋼筋同引下線相連接,且同地梁鋼筋銜接,將有關短路環妥善布設。要求施工中地梁鋼筋必須符合相關規范要求,同時確保在施工中建筑物配輸電等工作間有等電位連接設備。
3.3 天面防雷工程
天面防雷工程指的是避雷針和有關避雷網(帶)的安裝,常出現天面沒有布設設備接地端,引下線沒有合理的與避雷網格相連接,施工材料質量及規格不合格等。因此天面工程施工要高度重視,嚴格施工過程,確保防雷工程施工質量,確保防雷工程有效性,切實保護建筑物不受雷電襲擊,使人們能夠有一個安全、可靠的生活生產環境。
參考文獻:
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作者簡介:王玉潔(1978),女,漢族,河南駐馬店確山縣人,本科,助理工程師,從事防雷工程、防雷檢測、執法工作。