高層智能建筑物防雷施工技術要點研究

孫發(fā)興

摘 ?要：當前，我國城市建設進程中，智能建筑數量有所增加，同時雷擊災害對建筑的影響也日益顯著，在威脅人們日常生活的同時，也為社會造成了巨大的經濟損失。該文就將分析高層智能建筑物防雷施工技術要點，為確保建筑工程防雷施工的整體效果，施工人員應高度重視技術交底、施工監(jiān)督和竣工驗收等工作內容，加大細節(jié)控制力度，以此優(yōu)化高層智能建筑防雷水平，以供借鑒。

關鍵詞：高層智能建筑物 ?防雷施工 ?技術要點

中圖分類號：TU976.55 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（c）-0052-02

統(tǒng)計數據顯示，我國每年因雷電災害造成的經濟損失超過1億元，同時雷電災害對社會的穩(wěn)定與和諧也會產生不利影響。因此，應正確認識現代高層智能建筑的主要特點及雷電發(fā)生的基本規(guī)律，采取更加有效的防雷措施，以控制雷電帶來的負面影響。

1 ?雷擊的類型及危害

1.1 直擊雷

直擊雷主要指的是直接攻擊建筑物或建筑物內的設備，且雷電能量可大量導入被攻擊物，由此產生的電流會在短時間內轉化為熱能，從而引發(fā)雷電火災、設備大范圍損壞，甚至引發(fā)嚴重的人員傷亡事件。

1.2 感應雷

感應雷則指閃電放電過程中，在電源、電纜線路及金屬管道上形成感應過電壓，雖然其幅度不及直擊雷，但感應雷危害發(fā)生概率則遠遠高于直擊雷。

1.3 雷電波侵入

直擊雷和感應雷可在接觸導線或金屬管道時產生過電壓，雷電波能夠自累計點沿通信電纜和金屬管道內部傳播，直接侵入到建筑物和設備的內部，進而形成高電位，其能夠影響建筑物的性能，損壞設備的零部件，還可能引發(fā)嚴重的人員傷亡。雷電過電壓波的傳輸線路長，影響范圍大，且具有顯著的破壞性，易造成十分嚴重的損失。

1.4 雷電反擊和跨步電壓

如雷電直接攻擊設有避雷設備的建筑物，則會在攻擊瞬間產生較大的雷電流，接地網的地電位也可在短時間內驟然上升，高壓反擊周圍的電子設備，從而威脅建筑物的安全，引發(fā)設備故障和損壞。如電壓分布不均，則人處于地面時也會產生跨步電壓，進而威脅人員的人身安全。

2 ?高層智能建筑物的特點

2.1 雷擊概率較高

結合建筑防雷設計的基本要求，如建筑物長度完全相同，高度為100m的建筑遭受雷擊的可能性是高度為50m建筑遭受雷擊可能性的3倍，即建筑物的高度越高，雷擊的可能性越大。

2.2 電子設備損壞，威脅建筑安全

雷擊過程中產生的電磁脈沖可直接侵入建筑物，進而影響微電子設備的平穩(wěn)運行，如情況十分嚴重還可引發(fā)大規(guī)模事故。因此，現階段，人們十分關注建筑的安全防護問題。

2.3 結構變化增加了雷擊次數

傳統(tǒng)的磚混結構已經逐漸淡出主流市場，鋼筋混凝土及鋼結構建筑得以廣泛應用。鋼筋混凝土結構建筑及鋼結構建筑在一定程度上改變了雷云電場分布的形式，這也在一定程度上增加了雷擊的次數。

3 ?高層智能建筑物的綜合防雷技術

3.1 外部防雷技術

3.1.1 接閃器

高層智能建筑外部防雷施工中，設置接閃器是最為常見的一種方式。施工人員應結合建筑物的主要特征和防雷等級，合理選擇避雷針、避雷帶和避雷網。若金屬突出物不在保護范圍，則可將金屬突出物與防雷系統(tǒng)融為一體，采用卡接或焊接的方式形成相對完善的導電系統(tǒng)。

3.1.2 引下線

引下線能夠連接接地裝置和接閃器，鋼筋混凝土內部對角主筋作為引下線，是最為常見的處理方式，該方式適用性強，經濟優(yōu)勢顯著。且也可將建筑物金屬煙囪、鋼柱和消防梯視為引下線。智能建筑防雷施工中引下線的數量通常在2根以上，同時每個防雷部件均構成一個完整的防雷通道，引下線是建筑物外部防雷中重要的環(huán)節(jié)，一般在引下線上部連接接閃器，而在引下線下部連接接地裝置。

3.1.3 接地裝置

高層智能建筑防雷系統(tǒng)中，接地裝置是關鍵環(huán)節(jié)，其能夠迅速地將雷電電流導入大地。如將建筑內部鋼筋或柱體視為接地裝置，這種接地裝置主要被人們稱為基礎接地。基礎接地的美觀性、經濟性和耐久性優(yōu)勢明顯。如基礎接地體中未設置防水層，則要選擇建筑物內鋼筋為接地裝置，在基礎接地的前提下設置防水層或防水材料，在基礎槽附近位置設置環(huán)形接地裝置，加強基礎鋼筋連接的科學性及可靠性。

3.2 內部防雷

3.2.1 屏蔽裝置

設置屏蔽裝置能夠規(guī)避雷電電磁脈沖敷設對室內電子設備產生的影響。為加強屏蔽的整體效果，要合理利用金屬殼或金屬網保護被保護物體。阻止設備上的過電壓能量及電磁干擾。需要屏蔽的元素主要有建筑物、各類電氣設備和線纜管道等。根據防雷設備的基本要求選擇建筑部分屏蔽、外部屏蔽或管線屏蔽等不同方式，從而有效削弱雷電上的電磁脈沖。現階段最為常見的屏蔽體有建筑鋼筋、電纜金屬外套和設備金屬外套等，連接屏蔽體與地網有利于建立初級屏蔽網，從而維護電子設備安全。

3.2.2 等電位連接

建筑物內部設置避雷器會引發(fā)電磁場變化，在相鄰電壓線上出現感應過電壓。所以，建筑物預防雷電的過程中，也可能會將雷電引入電子設備，進而破壞電子設備的性能，甚至直接損壞電子設備。為促進電子設備的平穩(wěn)運行，需采取等電位連接的方式，讓建筑物與附近電位高度一致，嚴格把控不同金屬部件間所產生的電位差。不同的設備信息應與屏蔽設備之間保持適當的距離以增強內部防雷的有效性。

3.2.3 合理布線

合理布線有利于全面發(fā)揮防雷技術的整體效果，人員需詳細分析建筑物內部非防雷系統(tǒng)中，各系統(tǒng)和管線的實際情況，在線槽和金屬管道內部合理布置照明、動力、通信和監(jiān)控線路，有效屏蔽累計電磁波。若有必要，還可在線路上安裝避雷裝置，改善防雷效果。

4 ?優(yōu)化建筑工程防雷施工的有效措施

為確保建筑工程防雷施工的整體效果，施工人員應高度重視技術交底、施工監(jiān)督和竣工驗收等工作內容，加大細節(jié)控制力度，以此優(yōu)化高層智能建筑防雷水平。

4.1 重視技術交底

施工方的技術負責人在日常工作中需全面了解和掌握防雷技術規(guī)范，將防雷施工中容易被人忽視的細節(jié)作為控制的要點，為施工人員講述基礎、引下線、接閃裝置、等電位連接、保護器安裝防雷施工的主要特點，以及工程施工的基本要求、施工工藝和控制措施，進而保證工程施工滿足規(guī)范要求。

4.2 加大施工過程監(jiān)督力度

施工人員需在不同階段開展防雷施工自檢活動，在自檢的基礎上邀請防雷檢測機構嚴格監(jiān)督檢查施工過程。基礎接地和焊接施工及混凝土澆筑施工前，應達到電位平衡的狀態(tài)。同時在工程施工中仔細檢查首層均壓環(huán)焊接質量、轉換層防雷設施焊接質量、玻璃幕墻龍骨接地施工質量、屋頂封頂和防雷裝置焊接施工的質量、電涌保護器安裝質量，并邀請專業(yè)的檢測部門做好監(jiān)督檢測工作，檢測合格后方可繼續(xù)施工。

4.3 規(guī)范竣工驗收階段

高層智能建筑施工中，要重視建筑物防雷工程的階段性驗收工作。專業(yè)的防雷檢測機構能夠對建筑物防雷工程予以全面的施工監(jiān)督，其有利于分階段驗收工作的有效開展。在滿足分階段驗收工作要求的基礎上，還需在工程竣工驗收的過程中做好分階段驗收的記錄工作，且結合防雷檢測的標準要求，編制建筑物防雷竣工驗收報告，報告中需明確闡述防雷設施的規(guī)格、參數及施工質量，待相關參數和施工質量均滿足規(guī)定要求后，方可投入使用。

5 ?結語

目前，我國建筑行業(yè)前進腳步日益加快，高層建筑和智能建筑的數量也有所增加。鋼筋混凝土結構是建筑的主要結構形式，這種結構本身存在十分明顯的優(yōu)勢，但其改變了電磁場分布，因此建筑遭受雷擊的概率也顯著上升。對此，在建筑建設中，對防雷施工也提出了更為全面和細致的要求。在建筑防雷設計和施工期間，工作人員一方面要積極采取外部防雷措施避免直擊雷損害，另一方面也要采取內部防雷措施，減少感應雷的負面影響，切實強化防雷施工效果，以此增大建筑物安全系數。

參考文獻

[1] 吳松盛，袁偉鴻，吳彥武.建筑物防雷檢測的基本流程論述[J].江西建材，2017（4）：264.

[2] 周澤烽，邱克偉，楊紅春.新建建筑物防雷工程檢測及常見問題[J].黑龍江科技信息，2017（4）：222.