高层建筑防雷工程常见问题及应对措施

高层建筑防雷工程常见问题及应对措施

刘杨1吴凯2

（1镇江市丹徒区气象局江苏镇江212000；2国网江苏省电力公司检修分公司江苏镇江212000）

摘要：近年来，高层建筑防雷工程问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了防雷问题需考虑的设计因素，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就高层建筑防雷工程施工中常见问题及应对措施展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：高层建筑；防雷工程；问题；应对

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作，高层建筑防雷工程的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对高层建筑防雷工程常见问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2概述

高层建筑是指层数较多、高度较高的建筑物，随着我国社会经济的发展，各地的高层建筑不断增加，以我国南方某市为例，十年前，25层以上的建筑物不到十栋，最近十年，25层以上的建筑如雨后春笋般冒了出来，如今已超过100多栋。普通的住宅、办公楼已逐渐向高层建筑发展，可以预见，今后的高层建筑将越来越多。高层建筑高度高，遭受雷击的概率也随高度的增加而增大，高层建筑内往往有大量的电子设备，这些设备抗干扰能力弱，容易受到雷电流的影响，建筑物受到雷击的时候，如果防雷措施不合理，往往造成巨大的损失。

一方面，高层建筑的楼层较多其高度也相对较高，当雷雨天发生时，容易受到雷击的侵害；另一方面高层建筑在建造时均使用了钢筋混凝土或者是钢的材料，因为是金属物更容易受到雷击；而且高层建筑物一般都建有地下室或者有比较多的管道，这就增加了建筑物受到雷击的机会。

目前对建筑防雷级别的划分，除具有建筑物的功能性质外，第二、三防雷建筑，还要取决于建筑物的年预计雷击发生次数。高层建筑应属于第二类防雷建筑。

3防雷问题需考虑的设计因素

3.1接闪器的设计

接闪器所起的作用主要是接闪防护，避免雷击的可能发生率，主要以接闪针、接闪带以及接闪网、接闪线所组成的截获闪电装置，其通过电流接受引导，同时以接地装置贯穿组合，把雷电均摊导向给大地；对于接闪器设计，一般设置方法有两种，即滚球法与网络法。在设计阶段，主要用镀锌扁钢或镀锌圆钢装置在建筑物结构顶层，并以具体相应规格尺寸进行装置，装置敷路线按照女儿墙、楼梯间、以及电梯机房的四周结构范围展开进行。当然，这一过程少不了接闪短针以及避雷连接线的装置，所以设计时要充分以建筑结构的特点进行具体配置。

3.2引下线的设计

防雷引下线和接闪器配置安装时，要考虑好接地装置处理，均压环的焊接联通等因素。另外，引下线设置时，应当尽可能的不要过于太长，这是因为短线处理方式可利于建筑物四角方位的下线垂体接地的实施；当在三十米以上时，应当每隔三层对其建筑物四周四角方向的建筑结构主筋进行下线焊接。如果引下线很长时，应采取在建筑物中心部位添增均压环，增加引线时电压的平稳性。另外，对于高层建筑三十米开外的部分金属结构部件，如金属门、金属栏杆、金属窗、金属装饰等的结构部件，均应与防雷装置作可靠连接。因此，具体施工时，引下线的连接问题要设计与考虑得当，合理安排；尤其是楼层主梁间的钢筋引预埋件的处理。

4高层建筑防雷工程施工中常见问题及应对措施

4.1接闪

4.1.1接闪带搭接的焊接长度不符合防雷规范要求

扁钢与扁钢的搭接长度为其宽度的2倍，不少于三面施焊；圆钢与圆钢搭接长度为其直径的6倍，双面施焊；圆钢与扁钢的搭接长度为圆钢直径的6倍，双面施焊。

4.1.2接闪带焊接施工工艺不符合防雷规范要求

在实地防雷工程质量检查中发现接闪带焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔等缺陷。正确的施工工艺为焊接处的焊缝应饱满无遗漏，焊接部分应除去焊渣、焊瘤，避免虚焊、咬肉和气孔等缺陷并补刷防腐油漆。

4.2引下

引下线的布设不均匀、不对称，引下线间距和支撑件间距及施工工艺未按照规范要求敷设，部分焊接处未做处理。

引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于规范的要求，应尽可能增加引下线的数量，适当减少引下线间距。由于高层建筑引下线很长，雷电流的感应压降很大，因此需要在每隔一定的高度处用均压环将各条引下线在同一高度连接起来，并接到同一高度的室内金属物体上，以减小其间的电位差，避免发生反击。均压环通常利用圈梁两主筋焊通成闭合回路。高层建筑引下线必须保证全长焊通。为避免接错钢筋，同一柱内引下线不宜小于两根主筋，主筋直不得小于10mm，钢筋连接处应采用搭接焊，搭接长度为圆钢直径的6倍以上，要求双面施焊，焊缝饱满、平整，以减少接触电阻。接闪器与引下线之间的连接应采用焊接或热剂焊（放热焊接）。

4.3接地装置

施工中未充分利用现有的条件，造成防雷效果不稳定和工程造价较高等问题。接地装置应优先利用建筑物钢筋、混凝土基础内的钢筋，将建筑物的桩筋、地梁内的主筋和桩内的主筋焊接起来，并把地梁外圈梁中间（网格）钢筋焊接成一个闭合环路，组成一个完整的接地系统。这种接地系统与大地接触面广，接地电阻低，而且钢筋得到混凝土的保护，受侵蚀作用减少，接地电阻比较稳定；利用建筑物的基础桩、梁柱等结构钢筋，作为接地装置，具有散流快、经济、美观以及不必维护和寿命长的优点。

4.4屏蔽隔离

屏蔽隔离部分施工中未做到综合防护效果。现代防雷要做到综合防护，有效利用建筑物构架相互焊接成网，做好屏蔽，这种设计不仅经济实惠而且符合现代防雷的思路，为电气和电子设备防止雷电电磁脉冲（LEMP）破坏提供了基础条件，不但要解决建筑物的直击雷防护，还要对进入建筑物内的各种设备及其他需要防护的物体进行雷电防护，将建筑物屋顶的接闪带、网和四周墙面内的柱钢筋作等电位连接，以及圈梁钢筋相互焊接，把进入建筑物的水管、金属管道等金属构件作良好电气连接。

4.5等电位连接

1）在防雷装置的设置上人们往往比较注意外部防雷装置和内部的电涌保护，容易忽视等电位连接在雷电防护的重要作用。有时还特意设置单独的接地装置，单独的引下线，还错误的提出“共网不共线，分类接地网，不串不共用，一点接地法”的口号，一方面给设计施工增加了难度和增大了开支，另一方面违背了等电位的基本原理，会给被保护设备以及人身安全造成潜在的威胁。

2）总等电位联结端子板、接地干线、局部等电位端子板的设置位置和连接方式不符合规范要求，连接线的线径太小。

总等电位联结端子板应设在建筑物电源进线处，并与共用接地装置以最短的距离连接，通过接地干线引至楼层等电位接地板，引至设备机房的局部等电位接地干线应采用不小于16mm2的多股铜芯导线，接地干线应在电气竖井内明敷，并与楼层主钢筋做等电位连接。

5结束语

综上所述，加强对高层建筑防雷工程常见问题及应对的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的高层建筑防雷过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

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