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【摘 要】文章对雷击对高层建筑的危害进行简要介绍,指出高层建筑防雷接地设计的几个要点,提出防雷装置设计的综合应用.
【关 键 词】高层建筑；防雷；接地
高层建筑物是社会现代化改造的重要项目,选用高层代替早期低层建筑改善了社会群体的生活环境.但是,高层建筑在提供各种生活、消费、办公等超所,其也面临着自然雷电造成的安全隐患,若不采取措施处理将对建筑结构及人员安全造成很大的威胁.防雷接地设计有效地保护了建筑物安全,降低了自然雷击造成的破坏力,保障了建筑区环境的安全性.
1雷击对高层建筑的危害
从社会发展的趋势分析,高层建筑必将取代常规建筑成为设施改造的主流,未来各地区高层建筑的数量越来越多.建筑行业规定,国内将≥10层的建筑,或高度>24m的建筑,这些都规定为高层建筑物.但雷击对高层建筑物造成的危害也在增加,主要表现为：
（1）损坏建筑.雷击是自然界自动形成的电荷转移现象,正负电荷之间的电位差达到一定程度,便会出现很强的电流值,这种雷电对建筑物的危害力很大.雷击对高层建筑物损坏的表现：一是内控系统,雷电产生的强电流扰乱了电气系统的完整性,强电流会烧坏内连接线路及电控元件,影响了整个建筑物使用价值的发挥；二是用电设施,一些家用电器,如：空调、电视、灯具等,在强电流冲击下会被烧坏,也不利于业主的正常使用[1].
（2）人员伤亡.最近几年,高层建筑遭受雷击后的意外事故增多,不仅仅是对电气设备的破坏,也对建筑物内人员的生命安全造成严重威胁.以商用建筑为例,高档次酒店建筑使用期间,遭受雷击后引起火灾事故,不仅酒店内的基础设施被烧坏,若人员撤离不及时则将造成生命危险.调查显示,2005-2009年期间,我国每年因建筑火灾死亡平均人数超过200,给社会群体的生命健康造成了巨大的危害.
2高层建筑防雷接地设计的几个要点
鉴于雷电对高层建筑物性能造成的破坏作用,建筑行业必须注重建筑安全防护措施的应用,通过设定相关设备或技术方案解决雷电造成的危害,为使用者提供安全可靠的建筑环境.直击雷是自然雷击的常见形式,也是对高层建筑破坏力最大的一种雷击现象.无论是正在建设的高层建筑,或已经使用的高层建筑物,都必须要做好防雷接地设计工作,通过安全设计以降低雷电造成的危害.
（1）装置方面.应装设独立避雷针或架空避雷线（网）,使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内.架空避雷网的网格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m,这是建筑行业长期实践总结的标准,对建筑避雷具有很好的控制作用[2].建筑防雷接地采用多种安全控制器,可以对雷电现象及时地感应与捕捉,发现异常状况后输送告警信号,这就需要设计人员控制好防雷装置的选用.
（2）空间方面.防雷接地设计对建筑空间分布有严格的要求,设计人员要从宏观上放置防雷设施,这样才能取得最佳的防控效果.排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内,当有管帽时应按表3.2.1确定；当无管帽时,应为管口上方半径5m的半球体.接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外,这样设计空间格局可发挥出最佳防雷效果.
（3）控制方面.对于高层建筑物来说,排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等,当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧时,及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀.防雷接地设计可配备专用的防控装置,设计接闪器的保护范围可仅保护到管帽,无管帽时可仅保护到管口[3].同时,要对建筑物内设计智能型的控制系统,方便了防雷接地的调控使用.
3防雷装置设计的综合应用
从根本上来说,建筑防雷功能发挥要依赖于各种安全装置,合理利用接闪器、引下线、接地等安全控件,才能解决雷击对高层建筑造成的破坏.防雷接地设计要科学地应用安全装置,将其设计在建筑规定位置内,及时发现雷电袭击后启动安防措施.笔者认为,设计人员应对上述三种防雷装置进行优化设计.具体措施：
（1）接闪器.屋顶上永久性金属物宜作为接闪器,但其各部件之间均应连成电气通路,设计过程中要注意接闪器的连接方式,把握好每一项装置调试指标.例如,钢管、钢罐的璧厚不小于2.5mm；若钢管、钢罐一旦被雷击穿,其介质对周围环境造成危险时,其璧厚不得小于4mm；设计人员要协调好接闪器的布局形式,保证其抗雷击功能的正常发挥.
（2）引下线.引下线是将自然强电流引入地下的转移方式,其可以把雷电危害转移给地下而降低了建筑的电流荷载.一般情况,引下线设计宜采用圆钢或扁钢,宜优先采用圆钢,圆钢直径不应小于8mm；扁钢截面不应小于48mm,其厚度不应小于4mm；当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时,可不设断接卡.
（3）接地装置.防雷接地装置设计需注意安装位置的分布,通常埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢.圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面不应小于100mm,其厚不应小于4mm；角钢厚度不应小于4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm；这些都是设计人员应当考虑的问题.
4总结
综上所述,在防雷接地体系设计上要综合考虑各方面因素,施工通过从电缆接地、设备接地、配线架接地等方面严格把关,采用联合接地方法来消除和抑制干扰.笔者只是结合自身经验,谈谈自己对工作的认识,目的在于抛砖引玉,希望大家多多思考,共同努力,把防雷接地工程做到最好.