對雷電防護工程設計要點探索論文

　　1高層建筑雷電防護工程設計總體結構分析

　　一般在進行雷電防護工程設計時,要深入探究雷電防護工程的整體設計系統。為了更好地解決高層建筑雷電防護工程設計中存在的問題,可建立高層建筑綜合防雷系統的防雷運作區域(LPZ)防雷擊電磁脈沖(LEMP),按照IEC標準將保護空間劃分為不同的防雷區域(LZ)。

　　2高層建筑雷電防護工程設計的七大要素分析

　　根據以上雷電防護系統結構設計及原理分析,這里筆者歸結出高層建筑雷電防護工程設計的七項重要因素,下面進行具體的探討。

　　2.1接閃功能與接閃器設計。高層建筑物接閃功能應具備裝設獨立或架空接閃器(如避雷帶、針、網)、耐流耐壓能力、連續接閃效果造價以及美學統一性等條件。高層防雷建筑物應裝設獨立架空避雷線(網)或避雷針,通過滾球法來計算確定避雷針保護范圍。在設計時要注意根據《建筑物防雷設計規范》規定,在建筑物的天面,選用合適網格尺寸的避雷網,用導體聯結成一個網狀的雷電保護裝置構成避雷網。當高層建筑物內具有較多的弱電子設備時,屋面上安裝較小的避雷網格形成最大的電磁屏蔽。

　　2.2分流影響與引下線設計。雷電的分流效果直接受到引下線數量和粗細的影響,數量越多,則雷電流越小,其感應范圍也相應縮小,且相互間距離不小于規范規定。對于高層建筑物,應根據《建筑物防雷設計規范》規定,選擇合適的引下線間距,間距越小且電位分布較均勻,對雷電感應的屏蔽越好;當引下線過長時,在建筑物中間部位增設均壓環,可起到較好的減小電感電壓降、分流以及降反擊電壓的作用。若高層建筑物內具有較多弱電子設備時,按照建筑物的柱距沿其外圍,每隔6m設置引下線,焊接每層圈梁鋼筋,使引下線與各樓層的等電位聯結母線相連,可減少室內金屬物體間的電位差,避免發生反擊。

　　2.3均衡電位與等電位連接、電涌保護器安裝。在防雷電工程設計時,為了保證高層建筑物內無電壓反擊,可按照《建筑物防雷設計規范》相關規定,在高層建筑物各部分空間不同的LEM的嚴重程度和指明各區交界處等位置預留等電位連接板,與房屋防雷裝置相連,使結構鋼筋與各種金屬管線都能連接成統一的等電位導電體,不僅能有效防止雷電電磁脈沖干擾微電子設備,同時也可以裝上限制瞬態過電壓和分走電涌電流。對于高層建筑而言,可根據防雷需要和電子系統類型不同,通過構建不同的等位連接網,來有效防止防雷擊電磁脈沖和電壓反擊。對于不超過300kHz的電子模擬系統可采用S星型結構;對于電子系統為MHz級的數字系統,可采用M型網狀結構。

　　2.4屏蔽作用與間隔距離、屏蔽設計。為了使高層建筑物內的各電子系統免遭雷電電磁脈沖的破壞,有必要在建筑物、設備和各種線路(管道)設計屏蔽,一般應在對各項系統和設備進行耐壓水平調查后,再將高層建筑內部鋼筋、金屬構架與地板、門窗等互焊成法拉第籠,再連接地網構成初級屏蔽網,再根據圖1.2所示在防雷區內施行多級屏蔽。設計時尤其要注意初級屏蔽網的衰減程度和屏蔽層厚度、網孔密度、屏蔽材料以及雷擊點與屏蔽空間的間隔距離,方能有效防衛雷電的襲擊。

　　2.5接地效果與接地裝置設計。接地裝置可分為自然接地體和人工接地體。在設計時應利用建筑物的基礎構造鋼筋作為自然接地體;對于人工接地體,宜敷設成環形方式;對獨立的垂直接地體而言,可用周圈式接地裝置,接地體靠近基礎內的鋼筋有利于均衡電位;對木結構和磚混結構建筑物需要獨立引下線,并采用獨立接地方式,以鉆孔深埋接地極的效果為最好。在防雷設計中設置共用接地裝置時,還應在建筑物各樓層設備安裝位置,設置接地預留端子或接地地板,進行總等電位聯結和局部等電位聯結。

　　3結語

　　建筑物防雷是一個全面的系統工程,在建筑物的設計階段應先研究防雷裝置的形式與位置,;同時按其在建筑物中的不同作用,防雷設計應從接閃功能、分流影響、均衡電位、屏蔽作用、接地效果、合理布線和電涌保護這七項要素綜合來考慮,使建筑物達到綜合防雷的目的。

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