高层建筑电气施工中的防雷技术初探.pdf
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1、2023.08Doors&Windows1 1前言前言雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观且具有雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观且具有危险性的放电现象危险性的放电现象。雷电灾害已成为危害仅次于暴雷电灾害已成为危害仅次于暴雨洪涝雨洪涝、滑坡塌方的一大气象灾害滑坡塌方的一大气象灾害。建筑物遭受雷建筑物遭受雷击后击后,会带来很大的损失会带来很大的损失。为保障人们的生命财产为保障人们的生命财产安全安全,建设建筑时要求达到防雷击的标准建设建筑时要求达到防雷击的标准,增强建筑增强建筑物的防雷击能力物的防雷击能力。深入分析建筑电气防雷技术应用深入分析建筑电气防雷技术应用问题问题,提出有效的防雷防护措施提出有
2、效的防雷防护措施,有着重要的意义有着重要的意义。2 2雷电危害与防雷技术概述雷电危害与防雷技术概述2 2.1 1雷电的危害雷电的危害雷电给高层建筑带来的危害主要如下雷电给高层建筑带来的危害主要如下:(1 1)直击雷与侧击雷直击雷与侧击雷。如果出现直击雷与侧击如果出现直击雷与侧击雷雷,将会产生很大的破坏力将会产生很大的破坏力,使得电气设备损坏使得电气设备损坏,甚甚至会引发爆炸事故与火灾事故至会引发爆炸事故与火灾事故。(2 2)闪电感应闪电感应。如果发生闪电如果发生闪电,那么会在闪电周那么会在闪电周围导体产生雷电电磁感应以及雷电静电感应围导体产生雷电电磁感应以及雷电静电感应,还有还有可能使得金属部
3、件之间产生电火花可能使得金属部件之间产生电火花。从危害的角度从危害的角度来说来说,极易造成设备损坏极易造成设备损坏,同时还会威胁到居民的生同时还会威胁到居民的生命安全命安全。因此因此,要求做好电位连接或者接地处理要求做好电位连接或者接地处理。(3 3)闪电电涌入侵闪电电涌入侵。雷电发生时产生的雷电波雷电发生时产生的雷电波,将会通过金属管道将会通过金属管道、电缆线路以及其他途径电缆线路以及其他途径,进入到进入到建筑物的内部建筑物的内部,使得内部的电气设备或者电气控制使得内部的电气设备或者电气控制系统被破坏系统被破坏。2 2.2 2防雷技术防雷技术目前目前,建筑电气防雷工程中常用的技术方法建筑电气
4、防雷工程中常用的技术方法如下如下。2 2.2 2.1 1内部防雷技术内部防雷技术建筑内部防雷工程中可采取以下措施建筑内部防雷工程中可采取以下措施。(1 1)屏蔽屏蔽。借助建筑物内部的钢筋混凝土结构借助建筑物内部的钢筋混凝土结构,构建法拉第笼式的避雷网构建法拉第笼式的避雷网,发挥防护的作用发挥防护的作用,以免雷以免雷电电磁脉冲干扰电电磁脉冲干扰,实现对建筑物的有效保护实现对建筑物的有效保护。根据根据法拉第笼的使用原理法拉第笼的使用原理,利用柱子内的钢筋利用柱子内的钢筋、墙面以及墙面以及地板等地板等,制作六面体结构的网笼制作六面体结构的网笼,发挥其防止空间电发挥其防止空间电磁波造成辐射磁波造成辐射
5、,保证分流与均压效果保证分流与均压效果。为发挥屏蔽为发挥屏蔽的作用的作用,需结合实际情况做好设计需结合实际情况做好设计,增强整体的防护增强整体的防护效果效果。(2 2)合理布线合理布线。从构建的综合防雷系统分析从构建的综合防雷系统分析,优优化布线为重要措施化布线为重要措施。一般来说一般来说,电气设备都会配套电气设备都会配套管线管线,为增强防雷效果为增强防雷效果,需注重管线的布置优化需注重管线的布置优化。在在建筑物内部的各类线路建筑物内部的各类线路,全部要求设置在金属线槽全部要求设置在金属线槽或者金属管内部或者金属管内部。与此同时与此同时,对于金属管线的两端对于金属管线的两端位置位置,采取接地处
6、理措施采取接地处理措施,发挥屏蔽的作用发挥屏蔽的作用。使用的使用的强弱电主干线强弱电主干线,选择适宜的位置布置保证作用得到选择适宜的位置布置保证作用得到发挥发挥。可选择中心位置垂直设置可选择中心位置垂直设置,来保证防护性能来保证防护性能。建设的弱电系统建设的弱电系统,设计为光线通信系统设计为光线通信系统。在低层位在低层位置布置机房置布置机房,有效防范闪电电磁感应造成的危害有效防范闪电电磁感应造成的危害。除此之外除此之外,对于各类信号线与电源线等对于各类信号线与电源线等,要求进行埋要求进行埋地敷设地敷设,同时要设置屏蔽层或者配套金属护套同时要设置屏蔽层或者配套金属护套,实现实现有效的保护有效的保
7、护。(3 3)等电位连接等电位连接。遇到雷电天气时遇到雷电天气时,雷电侵入到雷电侵入到建筑物内建筑物内,将会使得内部配置的各类电气设备被破将会使得内部配置的各类电气设备被破坏坏。为防范低电位反击电压的危害为防范低电位反击电压的危害,可采用等电位可采用等电位连接连接,实现高效的防护实现高效的防护。利用金属管线利用金属管线、结构钢筋以结构钢筋以及各类金属装置及各类金属装置,通过相互连接打造导电体通过相互连接打造导电体,进而做进而做到有效防护到有效防护。为保证泄放雷电流的效果为保证泄放雷电流的效果,要求做好要求做好等电位的连接等电位的连接,保证每个点的点位一致保证每个点的点位一致。除此之外除此之外,
8、做好等电位连接质量的控制做好等电位连接质量的控制,要求梁柱钢筋要求梁柱钢筋、基础钢基础钢筋以及防雷引下线等可以达到建设的要求筋以及防雷引下线等可以达到建设的要求。(4 4)设置浪涌保护器设置浪涌保护器。从电气防雷的角度分析从电气防雷的角度分析,设置浪涌保护器设置浪涌保护器,可发挥泄放浪涌电流与限制瞬态可发挥泄放浪涌电流与限制瞬态过电压的积极作用过电压的积极作用。一般来说一般来说,选择内部电气线路选择内部电气线路适宜的位置布置适宜的位置布置,增强防护效果增强防护效果。当遇到外部闪电当遇到外部闪电感应的情况感应的情况,构建的各类通信线路与电气线路极易构建的各类通信线路与电气线路极易受到威胁受到威胁
9、,进而让产生浪涌电流或者瞬态过电压进而让产生浪涌电流或者瞬态过电压,配配置浪涌保护器可以发挥积极的作用置浪涌保护器可以发挥积极的作用,实现瞬间导通实现瞬间导通分流分流,进而避免设备被损坏进而避免设备被损坏,增强保护的效果增强保护的效果。2 2.2 2.2 2外部防雷技术外部防雷技术建筑物外部采用的防雷技术建筑物外部采用的防雷技术,主要有以下几类主要有以下几类。高层建筑电气施工中的防雷技术初探高层建筑电气施工中的防雷技术初探刘俊虎刘俊虎山西四建集团有限公司山西四建集团有限公司摘摘要要:高层建筑电气工程中配置着较多的设备设施高层建筑电气工程中配置着较多的设备设施,为保证电气安全稳定运行为保证电气安
10、全稳定运行,做好防雷措施做好防雷措施,有着重要的意义有着重要的意义。采用防采用防雷技术雷技术,需结合建筑实际情况需结合建筑实际情况,遵循相应的技术标准遵循相应的技术标准,选择适宜的方法选择适宜的方法,构建完善的防雷防护系统构建完善的防雷防护系统,保障建筑物安全保障建筑物安全。现针对高层现针对高层建筑电气防雷技术应用相关问题建筑电气防雷技术应用相关问题,展开具体的论述展开具体的论述,提出强化电气防雷质量控制的策略提出强化电气防雷质量控制的策略。关键词关键词:高层建筑高层建筑;电气工程电气工程;防雷技术防雷技术DOI:10.12258/j.issn.1673-8780.2023.16.063分析研
11、究与探讨分析研究与探讨1872023.08Doors&Windows(1 1)接闪器接闪器。在防护直击雷方面在防护直击雷方面,选择配置接闪选择配置接闪器的防护方案器的防护方案,可获得一定的效果可获得一定的效果。通常来说通常来说,接闪接闪器主要由避雷网器主要由避雷网、避雷带以及避雷针组成避雷带以及避雷针组成,为达到防为达到防护的效果护的效果,多设置在防雷装置的顶端多设置在防雷装置的顶端,通过此装置主通过此装置主动引雷或者拦截雷电流动引雷或者拦截雷电流,发挥积极的作用发挥积极的作用。需要注需要注意的是意的是,为发挥接闪器的作用为发挥接闪器的作用,必须要严格遵循规范必须要严格遵循规范标准做好设计标准
12、做好设计,结合建筑物的类型结合建筑物的类型,设计适宜的布置设计适宜的布置方案方案。不过不过,不同的建筑物采用的方案略有不同不同的建筑物采用的方案略有不同。例如例如,部分高层建筑物利用自身的金属屋面部分高层建筑物利用自身的金属屋面,能够直能够直接制作接闪器接制作接闪器,不过要求做到严格控制不过要求做到严格控制。其一其一,金属金属板搭接的长度达到板搭接的长度达到100100mmmm的标准的标准;其二其二,金属板下金属板下方位置不存在易燃物品方位置不存在易燃物品,并且板厚度要求超过并且板厚度要求超过0 0.5 5mmmm。(2 2)引下线引下线。从防雷的角度分析从防雷的角度分析,设置引下线设置引下线
13、,通过连接避雷带和接地装置的方式通过连接避雷带和接地装置的方式,使得雷电流之使得雷电流之间能够形成通路间能够形成通路。一般来说一般来说,为保证防护的效果为保证防护的效果,通通常选择墙体内部的主筋或者柱子常选择墙体内部的主筋或者柱子,作为引下线作为引下线,通过通过和主体结构的串联和主体结构的串联,以及与屋顶避雷线的焊接以及与屋顶避雷线的焊接,形成形成有效的防雷网络有效的防雷网络。为保证防护效果为保证防护效果,必须做到主筋必须做到主筋数量和横截面的控制数量和横截面的控制,避免设置的引下线系统质量避免设置的引下线系统质量不达标不达标,影响到防雷的效果影响到防雷的效果。根据建筑物的实际情根据建筑物的实
14、际情况况,合理设计引下线的间距合理设计引下线的间距,保证分流的效果保证分流的效果,同时同时避免反击电压的出现避免反击电压的出现。(3 3)接地处理接地处理。建筑防雷中使用接地处理技术建筑防雷中使用接地处理技术,也可发挥积极的作用也可发挥积极的作用。从使用的接地体分析从使用的接地体分析,可选可选择梁柱或者基础桩等结构择梁柱或者基础桩等结构。一方面一方面,可立即疏散雷可立即疏散雷电产生的雷电流电产生的雷电流。另一方面另一方面,还能够延长使用寿命还能够延长使用寿命。在具体构建中在具体构建中,利用地梁主筋利用地梁主筋、桩筋以及一级柱内主桩筋以及一级柱内主筋等筋等,通过有效的连接通过有效的连接,构建功能
15、完善的接地系统构建功能完善的接地系统,之后做好地梁外圈钢筋的焊接作业之后做好地梁外圈钢筋的焊接作业,形成闭合的电形成闭合的电路回路路回路,发挥积极的作用发挥积极的作用。3 3高层建筑电气施工中防雷技术应用方案高层建筑电气施工中防雷技术应用方案3 3.1 1案例概述案例概述以某高层建筑项目为例以某高层建筑项目为例,建筑高度建筑高度100100m m,设计设计为装配式剪力墙结构为装配式剪力墙结构。现结合此项目中建筑物电气现结合此项目中建筑物电气防雷设计实践防雷设计实践,分析防雷技术的应用方案分析防雷技术的应用方案。3 3.2 2防雷技术应用方案防雷技术应用方案本次工程中采用的防雷技术方案内容如下本
16、次工程中采用的防雷技术方案内容如下。(1 1)接闪带接闪带。从防雷工程施工实际分析从防雷工程施工实际分析,沿着屋沿着屋顶女儿墙顶设置接闪带顶女儿墙顶设置接闪带,实现对直击雷危害的预防实现对直击雷危害的预防。此次工程中使用的是镀锌圆钢材料接闪带此次工程中使用的是镀锌圆钢材料接闪带,达到防达到防雷工程的要求雷工程的要求。女儿墙板使用的是预制构件女儿墙板使用的是预制构件,为保为保证防雷的效果证防雷的效果,生产环节要求在此构件定位的室外生产环节要求在此构件定位的室外侧预埋钢板侧预埋钢板,用于支撑接闪带用于支撑接闪带。对于女儿墙使用了对于女儿墙使用了钢板压顶的建筑钢板压顶的建筑,结合实际情况在混凝土梁上
17、布置结合实际情况在混凝土梁上布置镀锌扁钢镀锌扁钢,并且与压顶钢板共同接闪并且与压顶钢板共同接闪。施工时施工时,采用采用贴装工艺贴上扁钢贴装工艺贴上扁钢。适用的镀锌扁钢材料适用的镀锌扁钢材料,规格为规格为2525mmmm4 4mmmm。如果女儿墙使用了压顶钢板如果女儿墙使用了压顶钢板,并且可以并且可以达到接闪器的要求达到接闪器的要求,那么结合实际情况可直接利用那么结合实际情况可直接利用压顶钢板当作接闪器压顶钢板当作接闪器。(2 2)按照防雷设计方案按照防雷设计方案,建筑物上部占高度建筑物上部占高度2020%,并且超过并且超过6060m m的部位的部位,设计外墙上塑钢窗设计外墙上塑钢窗、铝合金百铝
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