2018浅谈高层建筑防雷
【摘要】伴随着经济的高速发展，城市化进程的不断加快，城市土地资源也越来越稀缺，人们的生存空间不断被压缩，为了拓展人类的生存空间，也为了展示自身实力，建筑的高层化和智能化已成为城市发展的一种趋势，但是高层建筑比一般建筑遭雷击的概率要大得多，而一旦遭受雷灾,损失将非常严重,后果会不堪设想。可见，高层建筑防雷系统的可靠性极为重要。http://
Abstract: With the high speed development of economy, accelerating urbanization, the city land resources is also more and more scarce, the existence of people space constantly to be compressed, in order to developing human existence space and showing their own strength, the top and intelligent building has become a city trend of development. However high-rise building was easily struck by lightning, and once suffered from ray evil, losses will be very serious, the consequences will be unimaginable. So, high-rise building lightning protection of the reliability of the system is very important.
【关键字】高层建筑、雷击、防雷技术
Key Words: high-rise construction, struck by lightning, lightning protection
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：
【正文】雷电的形成有多种原因，以负极性下行先导放雷为主。一般来说雷电的破坏形式有三类：直击雷，即雷直接击在建筑物和设备上而发生的机械效应和热效应，一般建筑物易受直击雷的部位多为屋檐、屋脊、屋角、檐角、女儿墙，还有雷电侧击高层建筑的问题；感应雷，即雷电流产生的电磁效应和静电效应；雷电波侵入，雷电流沿电气线路和管道引入建筑物内部，危及人身和设备安全。
高层建筑的防雷系统主要有以下几部分组成：接地装置、引下线及均压环、接闪器
接地装置 接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线的总称，接地装置主要包括接地体和接地引线。
高层建筑接地多利用基础自然接地，采取基础筏板钢筋与人工接地体等接地装置组合方式。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地都是合在一起的，组成综合接地系统，接地电阻通常要求小于4Ω（鉴于目前高层建筑智能化设施日益增加，设计时接地电阻不宜大于1Ω）。因为高层建筑的钢筋混凝土基础埋地深，与大地的接触面积大，其接地电阻比一般人工接地所得到电阻低得多，容易满足上述要求。考虑到大部分高层建筑的基础均做了防水处理，致使接地电阻增大，应尽量在建筑物周边做圈式接地，周圈式接地可避开防水处理层，同时由于接地体埋在基础的外边，也具有均衡电位的效果，提高了安全性。当大地土壤电阻率偏高，一般做法的联合接地体的接地电阻值无法满足设计要求时，可以采用向外延伸接地体、改良土壤（换土、采用降阻剂）、深埋电极以及外引等方式，以满足设计要求。
2、引下线及均压环引下线是将避雷针接受的雷电流引向地下装置的导线体
高层建筑柱主筋和梁板钢筋可直接利用作为引下线和均压环，但应注意意引下线、接地装置、均压环和接闪器间必须牢固可靠地连接。引下线间距不应大于18米。当建筑物高度超过45m时，应采取防侧击雷措施：将结构圈梁中的钢筋每三层连成闭合回路，并应同防雷装置引下线连接；45m以上外墙栏杆、金属门窗等较大金属物通过预埋件与均压环或引下线相连；建筑物内的各种竖向金属管道每三层要与均压环连接一次，平行或交叉的管道间也应跨接，并在顶端和底端与防雷装置连接。高层建筑室外玻璃幕墙、大型复合金属板及不锈钢金属面材的应用增强了建筑的艺术效果，但同时也对防雷提出了要求。由于幕墙的面板是装在金属龙骨架由支座固定在主体结构预埋件上，支座是与预埋件焊接的，所以只需将该处的??梁或柱与支座预埋件、引下线可靠连接即可满足要求。
接闪器接闪器位于防雷装置的顶部，其作用是利用其高出被保护物的突出地位把雷电引向自身，承接直击雷放电。
接闪器有避雷针、避雷带（网）、消雷器等几种，采用何种方式应根据建筑物的造型及避雷效果而定。目前一般高层建筑较多采用避雷针、明装避雷带和暗装避雷网相结合的方式，接闪器的布置应符合下面要求：楼顶可利用梁、板内钢筋相互焊接成尺寸不大于10*10m或12*8m的暗装避雷网。此外，高层建筑的屋顶的金属旗杆、广告牌、钢爬梯、风冒、透气管、水管、设备等必须与就近的避雷带、避雷网焊接。利用不锈钢栏杆楼梯的上人屋面女儿墙，可在其下暗敷扁钢与支架和引下线焊接牢靠，栏杆间和支架也应焊接。
塔楼顶采用避雷针时，为了降低避雷针的高度，增强防雷效果，可采用半导体少长针消雷装置（一般用于35m以上的建筑）及避雷针。
因为高层建筑比较高，屋顶避雷带并不能完全保护住楼体，所以侧面击雷就需要加设保护，建筑物45m以上部分，每三层在外围用扁钢或结构圈梁中的钢筋做暗敷水平避雷带（可兼做均压环及金属预埋件）。
4、 电气部分由于高层建筑在结构上已形成等位体，雷击对电气设备的损害主要是感应雷造成的。感应雷通过以下途径入侵：(1)雷电的地电位反击电压通过接地体入侵；(2)由通信信号线路入侵；(3)由交流供电电源线路入侵。为防止雷电波侵入，在建筑物内供电线路的各部位逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压；进入建筑物的各种线路及金属管道应全线埋地引入，在入户端将电缆的金属外皮、钢皮及金属管道应与接地装置连接；进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地装置，应在进出处与防雷接地装置连接；设在建筑物内、外的配电变压器，宜在高低压侧的各相装设避雷器。固定在建筑物上的彩灯、航空障碍灯及其它用电设备的线路则采用置于接闪器保护内、线路外穿钢管及配电箱装设过电压保护器等措施保护。室外安装有空调主机及其支架的高层住宅，应在窗洞口下方30cm~50cm处预先埋设密封性良好的金属分线盒，盒内敷设镀锌扁铁。扁铁的一端与主体内均压环或钢筋引下线焊接，另一端与带铜接线端子的10mm2以上的多股导线相连接，待使用时，将盒子内的导线引出连接到空调室外机及其支架。
【结束语】 高层建筑的防雷是一个复杂的系统工程，为了实现其对不同雷害的防护目的，从建筑的设计到施工都要考虑其可靠性、整体性。因此对于一个完整的建筑物要从其整体综合的给出一套恰当的防雷方案。
参考文献：中华人民共和国建设部民用建筑电气设计规范 2008142-158
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