何 亮 麥金嬋 龐 軍
(廣州市氣象公共服務中心 廣東廣州 510000)
隨著國內電子信息產業的迅猛發展,在進行建筑項目的建設期間,廣泛應用到各類的電子設備與裝置,它們的應用為人們的生產生活提供了極大的便利,同時也提高了建筑的智能化、信息化水平。隨著智能化建筑規模與高度的不斷增加,做好建筑防雷工作有著重要的意義。因此,要針對廣東地區特有的雷雨氣候條件加強防雷方面的設計,并切實做好防雷裝置的全面檢測,有效消除建筑存在的安全隱患。
對于廣東地區而言,在夏秋季節由于受到印度洋西南風向的影響,使得夏秋時節的雷雨天氣頻發,同時伴隨著大量的降雨現象(年降水量在1500~2000mm左右),這就對當地的防雷設計工作提出了更為嚴格的要求。在進行智能建筑的施工建設期間,綜合應用到樓宇自動化技術、通訊自動化技術等,并且采用綜合布線的方式,使得建筑防雷難度大大增加。另外,由于智能化建筑建設期間需要對內部不同種類的電路、設備進行綜合設計,因而線路的密度大、組織相對復雜。一旦受到雷電等惡劣天氣的影響,就容易發生運行紊亂或設備受損的問題[1]。這樣一來,將對居民的生產生活帶來嚴重的影響。為改善智能建筑的防雷效果,就要切實做好做防雷設計工作。
以往在開展防雷設計工作時,主要采用外部防雷措施,比如通過在建筑外部安裝避雷針、避雷網,并通過引下線、均壓環等裝置,提高建筑的防雷效果。同時,設計期間通過將建筑的鋼筋、窗框等相關金屬構件進行連接,可以形成法拉第籠,以此改善建筑的防雷效果。但是,對于智能化建筑而言,在開展防雷設計時不僅要對外部防雷措施進行合理的優化,同時還要加強內外部防雷組合設計的水平。比如,設計過程中可以采用屏蔽、等電位連接等措施,并采用綜合布線、接地等相關措施,提高建筑的內外部防雷效果。
建筑項目施工期間,需要在建筑內部進行電力與綜合布線系統的集成。如果設計環節出現問題,不僅將導致后期維護成本的增加,并且使得建筑使用過程的危險性大大增加。因而,要提高智能建筑電力系統的綜合設計質量,提高建筑的防雷效果。一方面,在進行線纜的布設時,應盡可能選擇建筑的平面中心區域開展布線工作,與建筑的外立面要保持一定的距離;同時,還要與防雷引下線之間的距離保持在1m以上,防止與防雷引下線出現長距離的平行現象。另一方面,如果線路的性質不同,要確保線路間留有一定的安全距離,防止線路之間可能發生的干擾問題。此外,為避免雷電波沿著線纜侵入到建筑內部,設計期間要對室外引入的線纜進行埋地敷設,同時還要將避雷器進行接地處理,將建筑接地網和末端金屬外護套進行有效的連接[2]。其中,圖1為防雷連接設計示意圖。

圖1 防雷連接設計
廣東地處華南地區,夏季雷雨天氣較多,雨水中含有一定量的酸類物質,再加之季風環流等因素的影響,使得該地區的年均風速要比內陸高。因此,在進行避雷針帶網的設計時,要考慮到防腐蝕、抗風力等方面的要求,適當增加避雷針帶網的尺寸與厚度。
當前,城市高層、超高層建筑的數量越來越多,在進行高層智能建筑的防雷工作時,應根據建筑的實際需要安裝相應數量的接閃器,并借助避雷針、混合接閃器等避雷設備,使之在屋面形成一個防雷網絡,進而改善智能建筑的整體防雷效果。一般來說,智能建筑在其屋面經常設置一些金屬物,通過將這些金屬物與避雷網進行電氣聯結,可以提高建筑的防雷效果。當前,主要采用鋼筋綁扎的方式進行聯結。需要注意的是,施工期間要嚴格按照施工規范的要求執行。在一些工程中,使用100mm×100mm的鋼筋綁扎網格現澆板進行處理,但是這一處理方式已經明顯超過了規范標準的范圍。因而,施工期間要對屋面結構的特點與形式做出分析,并沿著建筑的四周區域進行避雷帶的敷設。對于建筑的重要部位,應按要求做好避雷短針的安裝。在這樣的條件下,即便沒有避雷網格的設置,也不會影響到建筑的防雷效果。另外,有的建筑屋面存在著突出暖氣管道,此類管道屬于金屬材質,為提高避雷效果,應將管道與防雷裝置進行有效的連接,確保防雷功能得以實現[3]。
建筑整體防雷效果,與引下線的合理設置有著重要的關系。因而,在開展防雷體系檢測與分析工作時,要加強對引下線的檢測。一方面,大部分智能建筑主要借助內柱筋開展引下線的設計,連接方式主要采用的是焊接處理。需要注意的是,為確保焊接質量,要聘請專業焊接人員進行焊接操作,并且要做好焊接質量的檢測。另一方面,還要在氣壓焊部位使用10mm以上的鍍鋅圓鋼進行跨接焊處理。同時,建筑中每層都要使用綁扎圈焊接,使之成為一個閉合環。此外,要做好智能建筑的電氣聯結。通過將引下線和均壓環、樓層金屬等進行聯結,以此提高建筑的整體防雷效果。
我國頒布實施的防雷設計規范中明確要求,需要從建筑的45m處開始進行均壓環的設置。但由于智能建筑有著較強的特殊性,因而實際工作中在建筑的30m位置處就已經著手進行均壓環的設置。通常情況下,主要以建筑圈梁鋼筋結構當作均壓環。從建筑的30m位置處開始,需要設置鍍鋅扁鋼均壓環,均壓環的間隔要控制在6m左右,規格宜選為40×4mm。具體設置期間,要對等電位連接端子板進行預留。此外,均壓環設置過程中,還要與建筑外墻邊緣的引下線做好電氣聯結。
與一般的建筑工程相比,智能建筑的布線系統有著較強的復雜性。因而,在開展綜合布線系統檢測工作時,要保證全部的導線都應敷設于屏蔽金屬橋架的內部,也可以將其敷設在屏蔽金屬管內。此外,還要做好配電柜與金屬橋架之間的電氣聯結工作。在穿線部位,需要對屏蔽金屬管進行就近接地。另外,在開展各類信號線的敷設時,應根據信號線的種類選用合理的橋架。這樣一來,才能有效降低不同信號線路之間存在的電磁干擾問題。
首先,借助于等電位聯結的方式,能夠減少同一區域內存在的電壓降問題,進而保證這一范圍內的電位保持相等,防止該區域內的相關電子裝置與設備受到損壞。在進行智能建筑設計時,宜采用40×4mm的鍍鋅扁鋼作為等電位聯結工作的材料。等電位聯結期間,不僅需要在建筑項目的電纜、金屬管道位置進行電位聯結點的設置,同時還要在引入線等相關進出位置進行合理的設置。其次,對于建筑內部不帶電的金屬構件,可以采取就近與防雷系統聯結的方式進行防雷處理。比如建筑內部的一些金屬管道、構件以及電源、金屬外殼等等,均可采用這一方式進行處理。此外,在開展等電位聯結檢測過程中,要對電位聯結預留端子的合理設置問題引起足夠的重視,并對其長度、厚度以及位置、搭接長度等指標進行嚴格的檢測,發現問題要及時做好處置工作。
通過做好基礎地網的檢測,可以有效避免雷電對建筑內部設備與人員造成的影響。智能建筑主要采用聯合接地系統進行聯結,建筑的內外部防雷系統使用相同的接地系統。對于聯合接地電阻而言,它的阻值一般不會超過1Ω。具體檢測期間,要做好接地極的處理,基礎主筋應當和引下線進行有效的搭接。
①在開展防雷檢測工作之前,技術人員應當制定可行、詳細的書面檢測計劃。同時,還要及時向施工方做出通知,對于原始資料要進行詳細的記錄。②參與防雷檢測的技術人員既要具備較強的專業知識和檢測經驗,在開展檢測活動時要嚴格依照行業規范以及防雷標準進行檢測。確保檢測工作的準確性和檢測資料的真實性。③防雷檢測單位在接到防雷檢測任務之后,首先要對待檢測的智能建筑做出分析,尤其要做好建筑性質、土壤結構以及雷雨氣候條件等因素的研究,并且要對建筑的規模、周圍環境等方面進行分析,并以此為基礎開展檢測方案與流程的制定。同時,還要根據智能建筑的位置、性質等因素,選取配套的檢測儀器設備,以提高檢測工作的質量與效率。④具體檢測工作中,應要求建筑所屬單位提供防雷裝置設計圖紙以及相關的施工資料,并對建筑所處區域的雷擊頻率做出了解。這樣一來,才能明確建筑的防雷類別、區劃等要求。⑤檢測時應根據設備的測試特點與原理,尋找合理的接地電阻測試儀樁位。需要注意的是,檢測過程中要做好連線布置工作,檢測期間應嚴格遵循從外到內的重要原則做好防雷檢測。⑥建筑外部防雷裝置檢測期間,應重點對暴露在環境中的防雷材料及其布置狀況做出檢查,確保其滿足規范要求;對于內部防雷裝置的檢測,要使用到各種類型的防雷檢測設備。檢測工作結束之后,要以書面通知書的形式將檢測結果向建筑負責人進行匯報[4]。
對于雷雨天氣頻繁出現的華南地區而言,要重點做好智能建筑的防雷檢測工作,并確保防雷裝置的設計與安裝滿足使用要求。此外,要加強對防雷裝置的日常管理與維護,確保防雷設施的功能得到充分發揮,有效提高智能建筑的安全狀況。