文/任曉明 李聰,身份證號0498703844;身份證號05098308584
高層建筑的防雷裝置主要由外部防雷和內(nèi)部防雷兩個部分組成,其中外部防雷主要包括引下線、接閃器以及接地裝置三個部分。外部防雷的主要作用是為了避免直擊雷的損害,盡可能的減少雷電的危害。內(nèi)部防雷的主要組成部分是等電位連接系統(tǒng)、合理布線系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)以及電涌保護器四個部分,這四個部分在防雷系統(tǒng)中都具有各自的功能與作用。
一般情況下,避雷引線的使用都需要與避雷針配合使用,在兩者的共同作用下實現(xiàn)防雷功能。在實際的防雷設(shè)計中,避雷引線的作用主要是將電擊形成的電流通過避雷針引入到地下,在這個過程中,避雷引線主要發(fā)揮了其導(dǎo)線體的功能。關(guān)于避雷引線需要注意的一點是其材料的選擇問題,必須要選擇具有較強耐腐蝕性的材料,并且要求較強的機械性能。
等電位連接體主要是充當一個導(dǎo)體的作用,利用等電位連接體將導(dǎo)電物與裝置連接起來,通過降低導(dǎo)電物與裝置之間的電位差來減小接地裝置受雷擊之后的損壞程度。
雷云的最低高度是進行防雷導(dǎo)線設(shè)計時必須要考慮的問題,據(jù)相關(guān)資料顯示,雷云的最低高度為20m,建筑物如果高度達到20m的話在進行防雷設(shè)計時就需要考慮其高處和側(cè)面的防雷設(shè)計。在進行高層建筑的防雷設(shè)計時,通常情況下是利用鋼筋網(wǎng)作為避雷網(wǎng)帶,當建筑物受到雷電襲擊時,其中的雷電電荷會沿著引下線經(jīng)接地裝置進入到地面中。因此,在進行高層建筑防雷設(shè)計時可以充分利用這一優(yōu)勢??梢岳闷帘我戮€和非屏蔽引下線的電位差作用,先給引下線一個較大的電壓降,這樣就會使得非屏蔽引下線在電磁力作用下向防雷引下線靠近,從而產(chǎn)生高電位,同時,利用高電位對異體放電的作用引發(fā)絕緣擊穿。
在進行高層建筑防雷接地設(shè)計時,除要考慮防雷導(dǎo)線的設(shè)計之外,還應(yīng)該考慮到雷電流易出現(xiàn)的散流問題。一般而言,雷電天氣時高層建筑所要承受的電位差數(shù)值較大,而且雷電電位會隨高度的不同呈現(xiàn)出一定的梯度。所以在進行高層建筑物防雷設(shè)計時必須要保證建筑物的電位均衡問題,要依據(jù)高層建筑物的實際情況適當降低電位梯度。關(guān)于這一方面的問題,通常是借助于均壓環(huán)的作用,均壓環(huán)的設(shè)置密度可以考慮三層一個,這樣就會使得整個建筑物形成一個大的暗裝式防雷網(wǎng),有效保證導(dǎo)線系統(tǒng)的安全性與可靠性。
在進行直擊雷電防雷設(shè)計時,主要有以下幾個方面的需要注意:避雷針以及避雷網(wǎng)是高層建筑防雷接地設(shè)計中較常用的兩種接閃器形式,這兩種形式同時也是直擊雷電設(shè)計措施中較為普遍的形式。在日常的防雷設(shè)計中,在接閃器材料選擇的問題上也可以選用金屬設(shè)備來充當建筑物防雷系統(tǒng)的接閃器。只要接閃器符合直擊雷電防雷設(shè)計要求,在高層建筑中起到防雷器作用的接閃器都可以運用到高桿鐵塔建筑物中;高層建筑防雷設(shè)計中涉及到引下線設(shè)計問題時,如果建筑物內(nèi)有相應(yīng)的設(shè)施,需要將其考慮在內(nèi)。③在高層建筑物防雷接地設(shè)計中,基礎(chǔ)性設(shè)計也是引下線設(shè)計的一部分。在進行基礎(chǔ)性設(shè)計時要以建筑施工設(shè)施為基礎(chǔ),以鋼筋混凝土為前提,把建筑物內(nèi)的有關(guān)設(shè)備以及接地線柱連接起來,從而構(gòu)成接地線。
關(guān)于側(cè)雷擊防范設(shè)計主要有以下幾個方面需要注意。首先,通常情況下,如果建筑物的高度在60m以上,那么建筑物的整體結(jié)構(gòu)一般是鋼筋混凝土或者鋼結(jié)構(gòu)。因此,在進行側(cè)雷擊防范設(shè)計時就需要將這兩種結(jié)構(gòu)都考慮在內(nèi)。比如,在進行引下線設(shè)計時就可以利用建筑物的鋼筋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。如果建筑物的外部有金屬性,那在進行側(cè)雷擊防范設(shè)計時還需要將這一因素考慮在內(nèi)。
在樓層較高建筑物防雷接地設(shè)計施工中,地下鋪設(shè)的電纜基本都在強弱電專用的豎井中,每一層的豎井的接頭處都一個一個的連接好,盡量減小其接觸電阻,以此來提高豎井的屏蔽效果。在工程施工時,豎井基本都會放在樓梯走道的兩邊或者電梯井道兩邊,是為了不占用建筑工程用地。因為樓層較高建筑物的電氣主干線一般都是沿著電氣豎井來掩埋電纜或電線的,因此,工作人員在掩埋電纜時要和引下線的主要位置連接,以此來保障每個樓層之間的等電位聯(lián)結(jié)板以及接地母線能夠連接上,其更加凸顯出屏蔽效果。
目前應(yīng)用的有關(guān)建筑電氣防雷接地方法主要是接閃器支架安裝、接閃網(wǎng)格設(shè)置以及防雷引線施工和接地裝置施工。在進行建筑電氣防雷接地施工時,首先第一步是進行接閃支架的安裝,這個過程要求要根據(jù)電氣系統(tǒng)的具體情況以及施工設(shè)計圖紙,確定具體的打眼位置,然后進行實際的施工;第二步就是進行接閃網(wǎng)格的設(shè)置。對建筑電氣系統(tǒng)進行防雷引下線施工,這一過程要嚴格規(guī)范每一環(huán)節(jié)的施工操作,嚴禁出現(xiàn)隨意設(shè)置防雷引下線的情況。施工人員要嚴格按照施工設(shè)計文件的要求進行施工,在建筑物屋頂明確標注防雷引下線點的合適位置,然后按照防雷引下線點的位置進行具體施工。施工過程中要合理綁扎地下結(jié)構(gòu)柱鋼筋,禁止私自更改防雷引下點的行為,保證防雷效果良好。
總之,隨著高層建筑物的日益發(fā)展,人們對電氣防雷接地設(shè)計的合理性與安全性也愈來愈高,同時對防雷接地設(shè)計的質(zhì)量也有了更高更深的要求。因此,在建筑工程開工之前,不僅要科學(xué)、合理、及時的選擇工程設(shè)計方案,并且也要積極做出電氣防雷的接地設(shè)計。這樣才能在后續(xù)的建筑工程過程中,建筑物與電氣防雷接地系統(tǒng)能夠很好實施連接,進而來提高建筑物的設(shè)施安全以及住戶內(nèi)的電氣設(shè)備完好無損,充分滿足人們?nèi)找嫣岣叩纳瞽h(huán)境和安全意識。