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防雷建筑标准

防雷建筑标准

防雷建筑标准范文第1篇

关键词:建筑物防雷保护

随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生,所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。

直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流;感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)规定,建筑物的防雷区划分为LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等区(各区的具体含义本文不再赘述)。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区,是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置,从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。

建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区,其保护设计已为电气设计人员所熟知,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版),设计由避雷网(带),避雷针或混合组成的接闪器,立柱基础的钢筋网与钢屋架,屋面板钢筋等构成一个整体,避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体,将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB,LPZ1,LPZn+1区,即不可能直接遭受雷击区域;感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的,形成感应雷电压的机率很高,对建筑物内的电气设备,尤其低压电子设备威胁巨大,所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径:(1)由供电电源线路入侵;高压电力线路遭直击雷袭击后,经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备;另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测,低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV,完全可以击坏各种电气设备,尤其是电子信息设备。(2)由建筑物内计算机通信等信息线路入侵;可分为三种情况:①当地面突出物遭直击雷打击时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。②雷云对地面放电时,在线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的电器设备,通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播,涉及面广,危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时,当某一导线被雷电击中时,会在相邻的导线感应出过电压,击坏低压电子设备。(3)地电位反击电压通过接地体入侵;雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近放射型的电位分布,若有连接电子设备的其他接地体靠近时,即产生高压地电位反击,入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生强大的电磁场变化,会在相邻的导线(包括电源线和信号线)上感应出雷电过电压,因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机,反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱,通常在100伏以下,因此必须建立多层次的计算机防雷系统,层层防护,确保计算机特别是计算机网络系统的安全。

由此可见,对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容;设计的合理与否,对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。

目前,在感应雷的防护当中,电涌保护器的使用已日趋频繁;它能根据各种线路中出现的过电压,过电流及时作出反应,泄放线路的过电流,从而达到保护电气设备的目的。

根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4条规定:电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流,并应符合以下两个附加要求:通过电涌时的最大钳压,有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。

现在,我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。

一、一类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为200KA,波头10us;二次雷击电流幅值为50KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计);首次雷击:总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA;后续雷击;总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

二、二类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为150KA,波头10us;二次雷击电流幅值为37.5KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

三、三类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为100KA,波头10us;二次雷击电流幅值为25KA,波头0.25us;根据附图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN-S系统,TN-C-S系统,TT系统为例,示意如下:

1)TN-S系统过电压保护方式

2)TN-C-S系统过电压保护方式

3)TT系统过电压保护方式

综上所述可见,在防雷保护设计中,总的防雷原则是采用三级保护:1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散;2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压;3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值(过电压保护)。这三道防线,缺一不可,相互配合,各行其责。目前通常作法是以下三点:

1)建立联合共用接地系统,形成等电位防雷体系

将建筑物的基础钢筋(包括桩基、承台、底板、地梁等),梁柱钢筋,金属框架,建筑物防雷引下线等连接起来,形成闭合良好的法拉第笼式接地,将建筑物各部分的接地(包括交流工作地,安全保护地,直流工作地,防雷接地)与建筑物法拉第笼良好连接,从而避免各接地线之间存在电位差,以消除感应过电压产生。

2)电源系统防雷

以建筑物为一个供电单元,应在供电线路的各部位(防雷区交接处)逐级安装电涌保护器,以消除雷击过电压。

3)等电位联结系统

国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(局部修订条文)明确规定,各防雷区交接处,必须进行等电位联结;尤其建筑物内的计算机房等弱电机房,遭受直击雷的可能性比较小,所以在此处除采取电涌保护器进行感应雷防护外,还应采用等电位联结方式来进行防雷保护,本文不再叙述。

作为电气设计人员都非常清楚,建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容,但对建筑物的安全使用,电气设备的正常运行有着至关重要的作用,所以还有待于各位电气设计人员作进一步的研究与探讨;同时必须严格按照国家规范,善为谋划,精心设计。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨,所以文中不足之处,望同行不吝赐教。

参考文献

1、国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年版)北京中国计划出版社2001

防雷建筑标准范文第2篇

【关键词】高层建筑,雷击风险评估方法,应用研究

【中图分类号】TU856 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0096-01

随着我国现在的建筑物趋于高层化,雷击事故出现的概率成逐年上升的趋势,建筑物的高度越高,遭到电击的概率就越大,建筑物越高,雷电就会被建筑物的顶端场强所吸引,然后发生雷击事故,而且如果高层建筑物里建有大量的垫子设备也更容易遭到雷击,酿成不可挽回的事故,所以现在高层建筑的雷击风险评估方法显得尤为重要。雷电灾害的防御是政府所管理的一项重要的内容,防雷工作作为涉及社会公共安全和人民生命财产安全的一项基本保障工作,如何做好防雷减灾工作是对公共安全气象的理念的事件,是构件健康和谐社会的重要基础。

一:高层建筑物雷击风险评估的现状

由于我国对于高层建筑的雷电灾害风险的评估处于刚起步不成熟的阶段所以在这方面还存在着大量的问题。目前雷击事故的频发导致在建筑物的施工时仍把如何防雷当做重点,仍然停留在如火更好的设计防雷装置上,从而忽略了对雷击灾害的风险评估,对于由于雷击事故而引起的灾害损失没有安装良好的预警系统,是雷电灾害带来的损失逐年上升,造成损失越来越大。虽然雷电灾害不可预测以及避免,但是还是可以有效的科学降低风险。雷击风险评估是指如何衡量由于雷击损害建筑物而造成的建筑物本身可能出现的损失,首先是缺少对雷电灾害风险评估的全面的认识,而且大多数对高层建筑的雷电灾害风险评估都只停留在某一层面,评估的不够细致完整范围也不够全面。然后对雷电灾害风险评估的办法也是老套陈旧,相关的风险评估方法以及管理体制都尚在探索中还未完善,不够成熟。我国对于雷电灾害的风险评估的流程和技术标准仍不准确,有待完善,风险评估是一个集管理与高标准的技术含量为一体的,需要制定科学的有效的关于雷电风险评估的工作流程以及技术标准。现在中国对于高层建筑的雷电风险评估的技术远远落后于西方先进国家,由于我国对雷电的风险评估不重视导致使雷电灾害的风险评估技术滞后,还有进行高层建筑风险评估的方法不实用,如果想要进行全面的雷击风险评估还是有一定的困难,还有待于近一步的摸索与研讨。

二:高层建筑雷击风险评估方法与应用研究

建立完整的高层建筑雷击风险评估体系可以在最大程度上减少雷电灾害对人类的影响,更好的促进社会的安全安定的发展。

风险评估体系应该具备以下三点。首先应该建立完整的系统的关于高层建筑物雷击评估风险的模型,然后建立基本的雷击风险评估的方法,最后是实际处理雷击风险的方法。

1.建立完整正确的风险评估体系

高层建筑的雷击风险评估体系的建立是雷电灾害风险评估体系的核心问题。在设计建立有关高层建筑物的雷击风险评估体系时应该注重科学性原则,全民性原则,评价指标可量化原则和实用性原则,高层建筑物雷击风险评估体系是一个多因素的多层次的复杂体系,体系内各个组成部分纷繁复杂,彼此间又相互关联。通过对高层建筑雷击风险的各种来源的可能分析建立完整的系统的高层建筑雷击风险评估体系。

2.正确对待高层建筑物的雷击风险评估

因为高层建筑高度突出,内部的电子设备也很多人员也比较集中所以导致高层建筑物的遭受雷击后产生的损失要远远大于普通建筑物,所以对于高层建筑进行雷击风险评估要用正确的态度认识到雷电风险评估的重要性,还要使用正确的雷击风险评估方法计算雷电风险,重要的是相应的做好防范措施,安装有效的防雷装置,争取把雷电可能带来的灾害降到最低,降低雷电灾害对人类的生产以及生活还有经济等方面带来的损失以及影响。关于高层建筑如何进行雷击风险评估就是要正确认识风险,合理的预测风险,采取合理的雷电风险评估,从而有效的实施雷电预测防护措施。雷击风险的评估是为建筑设计防雷工作的工程师们提供的一个评估由于雷电引起的对人类生产生活产生影响损失的方法,为建筑物的防护做出了重要的意见。

3,正确建立雷电风险的评估体系

对于如何设计高层建筑的雷电风险评估来说主要面临的问题是,准确的预测雷电灾害发生的可能性,如果一旦不可避免发生了雷电灾害,对建筑物本身及建筑物内的电子设备可能造成的破坏和伤害有多大,对于即将面临的风险可以能够采取什么措施。在定性分析的基础上雷击风险量化处理工作是整个风险评估过程的重点,依据IEC 62305-2中所提出的雷击风险评估公式来进行计算,从雷击风险,年雷击风险次数,雷击风险损失,三方面来定量计算各种损失的风险值。雷电防护的目的就是要降低雷击风险,使其小于或等于雷击风险允许值。在对高层建筑进行雷电风险评估的时候要根据结果选择恰当的保护措施减低雷电对建筑物以及建筑物内电子设备的损害,在进行防雷风险评估工作的过程中应该做到有法可依,所以加快我国雷电风险评估的管理体系的建立,结合国际标准对我国现有的规范进行修正。雷击风险评估是防雷工作的最新领域,要求非常的高,要求的技术含量也很高,但是我国现在的雷电风险评估的技术尚处于起步的阶段,所以开展雷击风险评估的科普宣传是一项重要的举措。

结束语:对于高层建筑的雷击风险评估是防雷工程走向安全化现代化的必然趋势,高层建筑的雷击风险评估问题也变成了防雷工作的重要组成部分。开展对于高层建筑的风险评估是有效防止和减少雷电灾害带给人们生活的损害的有效手段。如何利用合理有效的评估体系是现在建筑公司急需解决的一大难点,所以现如今,高层建筑的雷电风险评估已经成了焦点并亟待解决的重要问题。如何做好雷电风险评估工作已经变成了涉及社会公共安全和人民生命财产安全的一项基本保障工作,如何做好这项工作是构件健康和谐社会的重要基础。

参考文献:

[1]:黄金铁。电子信息系统的雷击风险评估计算[J]工程设计与研究2004

[2]高文俊基于IEC 62305雷击风险评估计算方法[J]建筑电气,2008

[3]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

防雷建筑标准范文第3篇

关键词:高层建筑;防雷措施;电力系统

雷击的出现,存在间接与直接两部分的影响,直接影响的爆炸会对某一区域产生巨大的破坏,引发火灾的发生,由此造成的不良生态环境,难以保证人民的生命和卫生。而在间接影响方面,雷电的形成会对特定区域的地磁场产生一定的干扰,使得范围环境温度呈现上升趋势,倘若电力设备被安装在该区域,很容易发生故障问题,甚至是引起爆炸的情况。对于建筑而言,高度越高,受雷击现象的影响也就是越明显,雷电通道的贯穿会使得建筑本身发生一定程度的变形,因此,在进行高层建筑工程时,应提高对雷电的认识,以此来为后续工作奠定良好的基础。

1雷电的破坏作用

对于施工单位而言想要确保高层建筑的安全性不会受到雷电的影响,先要明确雷电的破坏影响,并结合实际情况进行内容的调整,有关雷电破坏作用的内容如下所示。1)热效应与机械效应,雷电会对整个建筑物内所有的机械设备产生破坏,缩短建筑材料的使用寿命,并营造高温的环境,在一定程度上使得高层建筑的使用质量受到不利影响。2)静电感应与电磁感应,雷电的出现会沿着相应的建筑线路通道进行反向入侵,从而破坏其内部的电子线路,使得电线管道呈现高温的状态,火灾的发生概率大幅度提升[1]。因此,在进行高层建筑物的避雷时,必须采用法拉第笼式的理论,强化对系统性的优化,通过对不同类型的雷电形式分析来完成针对性的处理效果,加强防雷系统的分流质量,并对建筑电位进行均衡处理,对于部分感应雷进行直观的屏蔽,同时,为了避免建筑系统受到入侵,还需要施工人员依照建筑需求完成线路的合理布设,以此来确保防雷系统的效果能够达到预期标准,后续的工作也能够因此得到有效保障。但是,就目前来看,我国部分施工单位在高层建筑防雷管理的过程中,仍然缺乏对这方面的重视程度,所选用的技术手段无法满足新时展需求,进而导致人员的安全与系统性能受到不利影响。为了避免类似的情况出现,则需要相关部门加强对这方面的管控力度,增强对雷电效果的防控力度,从而来确保建筑的安全性能够满足预期标准,进而使得我国现代化建设能够有效开展[2]。

2防高层建筑的外部雷

通常情况下,在进行高层建筑的分析过程中,有关外部雷的影响一般是以直击雷以及侧击雷为主,其所指的是能够对整个建筑产生直观影响与破坏的雷电形态,因而在对一类高层建筑施工时,施工单位需要依照外部雷的结构特性来完成法拉第笼原理的落实,通过合理的手段完成建筑物的防护措施,进而来提高建筑物的安全性与稳定性,以此来为国民的生命健康安全奠定良好的基础。

2.1防直击雷

2.1.1接地装置对于高层建筑而言,接地装置的存在,能够极大程度上降低雷电风险的影响,满足安全性需求,是高层建筑中不可或缺的重要防雷措施。从工作原理上来讲,则是利用接地装置本身的特殊性,实现对雷电流的引导工作,使其忽视建筑物的存在,依照原本设计好的线路来完成引入内容,与大地进行连接,整个过程呈现为均匀分布的特征,利用跨步电压的减弱来实现相应的防雷目的[3]。通常情况下,在进行接地装置的安装与设计过程中,往往会涉及接地体以及接地线两部分,通过对桩基础的应用,加上箱型基础的安装便能够完成接地装置的施工内容,将分布在不同区域的接地装置进行集成化处理,彼此之间相互连接,便能够完成接地网的铺设与构建。就目前来看,我国在进行高层建筑桩基础施工的过程中,往往会以纵向钢筋为主要的焊接手段,并依照实际情况完成桩承台的主筋施工作业,通过对桩承台的应用来完成焊通处理,而后再依照再筑底板需求进行水平接地网的设计,满足闭合性的需求,进而来确保均压能够符合建筑工程的施工需要。因为防雷装置本身会直接放置在建筑结构之中,有关防雷系统与电力系统的联系较为紧密,在开展接地电阻值的调整时,需要以最小值为主要标准。2.1.2引下线引下线结构是接地系统中不可或缺的重要组成部分,是实现接闪器以及接地设备有效结合的重要内容,在应用过程中,能够对雷电流进行有效地引导,使得能够落入大地之中,并完成相应的均匀分布工作。一般来讲,高层建筑在开展引下线的安装过程中,会以主体结构为主,并利用引下线来完成竖筋结构的落实。在这一过程中,施工单位需要明确引下线结构的分布情况,制定较为完善的管理制度,确保引下线的间距数值能够达到预期标准,以此来满足建筑物防雷性能的各方面需求[4]。正常状态下,倘若处在相同的建筑柱结构中,应当以两根以上的主筋为基础进行引下线的焊接与应用工作,整个过程所涉及的焊接长度应当高于钢筋直径的5~6倍范围,同时在间距数值上还要满足预期标准,以此来确保后续工作能够顺利开展。不仅如此,在开展高层建筑施工作业时,需要以建筑物的实际标高为例,加强对引下线电压数值的控制,受到引下线长度的影响,倘若电压数值较大,便极容易发生反击的情况,为了避免类似的情况出现,则需要对整个建筑高层开展阶段性管控,适当地完成均压环的设计与安装,以此来为确保引下线能够顺利工作。通常情况下,在开展均压环的设计过程中,需要依照整个建筑的外梁结构进行主筋的焊接工作,以此来完成闭环形态,进而避免因电位差较大所带来的不利影响。2.1.3接闪带接闪带,顾名思义,就是用来承接雷电流冲击的装置,其本身在使用过程中,会直观地迎接来自雷电现象所产生的巨大电流,因而在进行设计的过程中,大多是以金属导体为主,这样能够有效提高雷电流的引导效果,避免建筑安全受到不利影响[5]。在进行高层建筑的工程设计时,往往会考虑到具体的条件而选用接闪带,比如说常见的避雷针、屋面的金属板块、避雷网的铺设等,常见的就是避雷针与避雷网,这两种接闪带有着极高的现实意义,在很多重要建筑中都发挥着重要的作用。在实施建设项目时,必须对防雷网进行覆盖,并开展相应的敷设工作,以此来确保后续工作能够顺利开展。倘若女儿墙本身的宽度相对较宽,则需要及时采用横向位移工艺,采用补偿设备实现对伸缩缝的控制,不仅可以有效地改善施工现场的安全运行,强化避雷网的应用效果,还能够扩大避雷引导范围,使得整个区域内所有的建筑物都在接闪带的保护范围内,以此避免人员的个人利益以及生命健康安全受到不利影响。

2.2防侧击雷

与直击雷的预防措施相比,防侧击雷系统也是建筑工程中不可或缺的重要内容,在进行实际设计的过程中,则需要利用建筑本身的金属结构进行均压环的连接,这一点在上述的内容中也有所提及,人员在进行施工作业的过程中,将金属装置连接到均压环中,既不会对高层建筑的稳定性产生不利影响,同时还能够为后续工作奠定良好的基础。而均压环的存在,其本身可以理解为满足水平要求的避雷带,进而在进行应用的过程中,能够对雷电电流的电位差进行有效管控,同时还能够确保人员的安全不受影响[6]。在进行施工作业时,需要有感建筑工程的金属区域以及外漏区域与基地装置进行有效连接,在引下线的影响下完成电流的引导工作。在这一过程中,施工单位需要结合实际情况完成防雷类别的管控、明确外圈梁体结构的焊通需求,使得主筋整体性与安全性能够达到预期标准,进而来完成焊通防雷系统的稳定性与安全管控。此外,在实施深埋式接地设备时,应严格遵守相关的相关系数,并按照有关规定进行建筑项目的施工要求完成相应的计算工作,避免计算误差较大而发生安全事故的情况。例如,建筑公司在进行建筑和建筑的设计时,为了确保接地体能够达到防雷标准,则是以钢筋通长为基础进行焊接工作,依托基础暗梁底面来完成电气闭合处理,进而来实现通路的目的,在这一过程中,选用两根主筋,且满足规定柱基础要求的前提执行一般焊接规范,以保证随后工作的平稳进行。在均压环方面,有关引下线的焊通工作会与钢筋结构产生密切的联系,因而将实际楼层高度控制在以10层为一节点,进行均压环的构建与应用,同时为了满足防雷系统要求,将金属框架与避雷带进行有效连接,完成接闪带的安装,进而来确保整个建筑结构都处于较为安全的防雷系统中,在这一过程中,人员的生命健康安全以及机电系统都能够免受外界雷电现象的干扰与侵害,既可以改善工程的安全和可靠度,又可以满足工程建设的需要,能够对经济发展产生积极有效的促进作用,对于实现我国现代化社会建设有着较为重要的促进作用。接地装置埋深关系系数表1所示。

3高层建筑的内部防雷

通常情况下,人们在提及内部雷时,所指的便是感应雷、反击雷以及线路入侵,因而在对其开展防护工作的过程中,需要依照整个雷电的特性进行内容上的调整,通过合理的手段这样不仅可以减少外部的影响,还可以控制和调节项目的进度,同时还能够为建筑工程的安全性与稳定性产生积极有效的促进作用,在这一过程中,需要施工单位进行等电位联结处理,并通过电流屏蔽的方式来降低内部雷所产生的不利影响详细情况如下所示。

3.1等电位联结

等电位联结,从本质上来理解,就是将原本呈现不同电位状态的结构进行联结,使其进行电位数值的统一化管理,在这一过程中,建筑结构内部的各个区域所产生电位满足相同标准,即便是受到雷电的入侵,也会因为电位差数值的抵消来完成相应的防护工作,既能够确保建筑物不会受到破坏,相应的电力系统运行质量也能够得到有效保障。在传统的高层建筑内部防雷防控过程中,受技术和思想因这样的制约,人们对电势连接还可的研究越来越少,重视程度相对较低,使得整个防雷效果大打折扣,人们的安全也很难得到有效保障。因此,施工单位在进行实际施工时,需要对电气标准进行相应的调整,并根据实际概况完成高层建筑的价格管控,实现智能化的管控,因此来确保等电位联结工作能够顺利开展。当采用等电势连接时,常常要采用电线来实现各种设备之间的连接利用电路保护装置进行系统性管理,并增强对防雷空间的管控,利用电涌防护装置来完成金属结构的管控,改善电力设备的可靠性和稳定性,减少防雷造成的负面效应。通过这一措施,能够使得建筑结构的地面区域、墙体结构、管道系统以及各种电气设备满足电位的同步化管控,尤其是在开展钢筋混凝土工程施工时,施工人员只需要根据预埋位置完成防雷导体的安装与应用,便能够确保等电位联结工作顺利开展,接地效果明显的同时,对于后续的安全防护工作也会产生积极有效的促进作用。还是以综合楼为例,施工人员在进行等电位联结过程中,选择地下室作为中心区域,通过线路与各装置的连接,从而来降低接触电压的整体数值,并对不同金属板件进行电位差的管控,降低因内部雷所带来的电压风险,同时还能够对电位联结工作产生积极有效的促进作用。在这一过程中,需要考虑到金属结构本身的应用特性,依照实际情况进行导线线路的连通化建设,增强不同楼层的辅助作用,依照实际情况进行金属管道质量的控制,并利用配电箱完成相应的电压管理工作,以此来满足建筑物防雷系统的布设工作,使其所涉及的电压水平能够满足预期标准。相较于传统的防护手段,这种措施的开展能够有效降低雷电流所产生的冲击与损害,避免国民的生命健康安全不受影响,减少成本支出,同时还能够对设备运行起到保护作用,从安全性与可靠性方面都能够因此得到有效提升。

3.2合理的屏蔽

在高层建筑的内部雷防治过程中,除了等电位联结外,屏蔽系统的建立也是不可或缺的重要组成部分,合理的屏蔽工作可以增强防雷能力,改善人民的生存品质,并起到相应的保障作用。随着我国社会的不断发展,国民的生活模式发生了一定程度的转变,对于微电子设备的应用开始呈现出多样化,由于这类系统本身相对脆弱,对于外界的干扰能力相对较低,倘若缺乏完善的防雷系统很容易会对设备运行产生较为不利的影响,要防止此类问题的发生,就必须对工程项目进行工程的规划和设计,以便为以后的工作打下坚实的基础。一般地,施工单位在开展电气线路设计的工程中,会将主干线进行集成化施工管控,并放置在高层建筑的中心区域,以此来降低雷电所产生的磁场强度,而后再利用穿线钢管进行等电位联结板的组成处理,以此来确保整个防雷质量能够达到预期标准,在屏蔽效果方面也能够因此得到有效保障。不仅如此,施工单位在进行电磁脉冲管控的过程中,也会涉及相应的施工内容,在这一过程中,需要以低压配电系统为主要内容,降低因雷电波入侵所带来的不利影响,这就要求施工人员在进行配电盘的设计与应用时,结合线路本身的特性来完成钢管的控制工作,将配电盘的外壳结构与钢管系统进行端口连接,另一部分则是利用保护罩来完成连接工作,这样便能有效提高高层建筑的屏蔽效果。由此可见,利用这一措施进行工程施工,能够极大程度上强化建筑工程的防雷特性,当钢管与连接设备断开时,断开处应设跨接线、这样防止雷电反击的能力更强。

4结语

综上所述,在针对外部雷以及内部雷的防控过程中,施工单位需要明确雷电现象的危害,并制定较为完善的管理手段,以此来确保整个系统的稳定性与安全性达到预期标准。纵观其他高层建筑的防雷措施、由于防雷系统直接关系到建筑物及建筑物内设备、人员的安全,必须采取有效措施,加强管理和监督、做到符合设计规范及各项施工规范的要求,确保人们的生命和财产不受雷击的损害,这样不但能够满足国民的生活质量需求,对于社会经济建设也会产生积极有效的促进作用。

参考文献:

[1]邢长海高层建筑防雷检测的关键问题及措施分析[J]智能城市,2020,6(13):30-31

[2]朱文超高层建筑防雷检测的优化措施研究[J]江西建材,2020(04):37+39

[3]马晓晨,王悦,马虹旭高层建筑防雷检测的优化措施研究[J]智能城市,2019,5(23):67-68

[4]熊芳瑜高层建筑防雷检测的优化措施分析[J]住宅与房地产,2019(24):193

[5]张能胜加强高层建筑防雷检测的关键措施探讨[J]河北农机,2019(08):31

防雷建筑标准范文第4篇

关键词:高层建筑;防侧击雷;滚球法;GB50057-2010

中图分类号: TU208 文献标识码: A

1 绪言

随着国内经济的飞速增长,各地高层建筑日益增多,高层建筑采取合适的侧击雷防护也显得尤为重要和迫切。下文将对《建筑物防雷设计规范》的现行版本GB50057-2010在建筑物的侧击雷防护方面进行较为详细的分析。

2 GB50057-2010关于防侧击的规定及其与其他相关规范的异同

对于第一类防雷建筑物的侧击雷防护,相比GB50057-94(2000年版),GB50057-2010在4.2.4条中增加了“当建筑物高度超过30m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂面外”的要求。此外,GB50057-2010在本条第7款沿用了GB50057-94(2000年版)第3.2.4条第七款的内容:“当建筑物高于30m时,尚应采取下列防侧击的措施:1)应从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平接闪带并应与引下线相连。2)30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连接。”

对第二类防雷建筑物而言,GB50057-2010在4.3.1条中也增加了“当建筑物高度超过45m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂面外”的规定。与第一类防雷建筑物不同的是,GB50057-2010在规定侧击雷防护的4.3.9条中引用了IEC62305-3:2010 Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard的相关内容并做了本地化修改,从而与GB50057-94(2000年版)的第3.3.10条有了较大的区别。本条第1款规定:“对水平突出外墙的物体,当滚球半径45m球体丛屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时,应采取相应的防雷措施”。第2款又规定:“高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击,防侧击应符合下列规定:1)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,应按屋顶上的保护措施处理。2)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。3)外部金属物,当其最小尺寸符合本规范第5.2.7条第2款的规定时,可利用其作为接闪器,还可利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器。4)符合本规范第4.3.5条规定的钢筋混凝土内钢筋和符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架,当作为引下线或与引下线连接时,均可利用其作为接闪器。”第3款 的内容“外墙内、外竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端,应与防雷装置等电位连接”,与GB50057-94(2000年版)第3.3.10条第四款大致相同。GB50057-2010删去了GB50057-94(2000年版)第3.3.10条前三款的内容。而国家建筑标准设计图集02D501-2《等电位联结安装》第43页和44页依据其中第三款“应将45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。”对金属门窗的等电位联结的具体做法做了规定:外墙外侧的栏杆、门窗等较大的金属物通过材料规格合适的连接导体与上、下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结。

至于第三类防雷建筑,GB50057-2010在4.4.1条及4.4.8条中,将滚球半径由45m改为60m,其余内容基本与4.3.1条及4.3.9条相同。

3 以图示法来分析GB50057-2010防侧击的规定

图1 空旷地区某孤立高层建筑侧击雷防护的滚球法示意图

图1所示即为一个简单的范例。图中左侧建筑为第二类防雷建筑物,高度120m。依据GB GB50057-2010的说明,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,会接触到B处,故该处应设相应的接闪器;但不会接触到C、D处,故该两处无需设接闪器。然而,因B、C、D处均位于滚球半径以上,根据滚球法的原理,B处设置如图示的接闪器后,只能降低该接闪器附近的建筑结构遭雷击的可能性,并不能完全保护B处露台的外墙面,更不能保护C处与D处。因而,B、C、D处在任何时候都存在遭受雷电侧击的可能性。而若根据废止的GB50057-94(2000年版)第3.3.10条第三款的要求,按图集02D501-2的做法将45m以上的金属门窗与上、下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结,将会降低侧击雷的危害。另外,位于45m到60m之间的G处,若按照4.3.9条第1款的规定,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,接触到B处后继续下降,将会接触G处,故该处应设相应的接闪器;但若根据4.3.9条第2款及其第1项、第2项的规定,因此处高度低于60m且在建筑物上部其高度的20%(96m)以下,并未要求布置接闪器以防侧击。此时,针对该建筑的情况,45m以上的突出外墙的物体,在未处于已设置于其他突出物上的接闪器保护范围内时,均需采取合适的措施以防侧击。

图2距离较近的两座高层建筑侧击雷防护的滚球法示意图

图2即为另一个简单范例。图中左右两侧各有一座高120m的相似建筑,均为第二类防雷建筑物,两建筑间隔为60m,建筑顶部周边均已敷设接闪带。根据4.3.9条第1款的规定,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,不会接触到B处,故该处无需设接闪器;而若按照4.3.9条第2款及其第1项、第2项的规定,因此处位于建筑物上部占其高度的20%并超过60m的部位,故应防侧击,并应将各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,按屋顶上的保护措施处理;布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。此时,B处究竟应不应该设置接闪器以防侧击呢?从滚球法来判断,B处位于两座建筑构成的直击雷保护范围内,但笔者认为B处宜设置接闪器。目前国内外通行的防雷技术规范普遍采用相对科学的滚球法,而滚球法的滚球半径是根据雷电流的大小人为规定的。这就存在一个绕击问题,即比所规定的雷电流小的电流仍有可能穿越接闪器的保护范围而击在物体上的可能性。B处设置接闪器后,能更大程度的保护B处的露台及下方的C、D等处。至于C、D等处需不需要装设接闪器,则应综合平衡损害的容忍值和防雷投入的经济性而定。

4 结束语

《建筑物防雷设计规范》现行版本GB50057-2010在建筑物防侧击雷的规定中引用了IEC62305-3:2010《雷电防护.第3部分:建筑物的物理损害和生命危险》的条文,这体现了国家鼓励采用国际标准和国外先进标准的原则。然而,由于现行标准的配套图集尚未编制完成,项目具体情况的多样性和国外标准可能存在的局限性,对高层建筑的侧击雷防护,应该本着具体问题具体分析的原则,采用作图等方法进行处理,得出科学合理的结论。

参考文献

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

[2] 国家建筑标准设计图集02D501-2《等电位联结安装》

防雷建筑标准范文第5篇

【关键词】建筑物防雷;防雷检测;均压环检测

引言:

防雷设施检测是防雷服务中的重要组成部分,主要对建筑物的防雷安装设施及避雷器的检测,通过检测及时发现建筑物防雷设施中存在的缺陷,做出详细的全面检测报告,并提供科学合理的纠正建议,因此对防雷设施检测可在很大程度上确保防雷装置的使用性能。但因其检测技术、流程和方法千差万别,没有形成规范化的统一检测标准,影响防雷检测正确方法的选择。同时城市化进程不断加快,高层建筑物不断涌起,高层建筑物采取智能化防雷或综合一体化布设防雷等复杂的防雷系统,提高了对防雷设施检测的标准要求。高层建筑物一般采取的防雷措施有引下线、等电位连接、接地、屏蔽及SPD等设施,对其检测要逐一按照相关规范要求。作者根据自身工作经验,对高层建筑物防雷设施检测工作中的关键问题进行探讨。

1高层建筑物防雷系统构成

高层建筑物的防雷系统布设根据建筑物的防雷等级实施,确定建筑物的防雷等级需要根据建筑物周围环境特征、室内布局及区域雷电活动强度等信息综合确定,必要时可进行雷击风险评估。根据综合资料对建筑物进行现代化防雷系统设计,现代化高层建筑物综合防雷系统主要由外部防雷系统和内部防雷系统两部分组成,外部防雷系统主要由基础接地体、人工接地体、引下线、均压环、接闪器、接地系统等构成,其作用是将雷电流接闪直接引入大地,确保泄流通畅;内部防雷系统主要由基础等电位连接、人工接地体、电涌保护器、综合布线系统及屏蔽系统等几部分构成,作用是将雷电感应和雷击电磁脉冲拦截在建筑物以外,保护内部设备和人员安全,二者紧密相连不可分割。只有如此一体化的防雷系统才能确保建筑物防雷的安全性,为了使防雷装置和防雷设计满足建筑物使用性质和业主的生活需求,必须定期对建筑物的整体防雷情况进行检测,确保防雷工程的系统性、安全性和科学性。

2检测注意事项

对建筑物的防雷检测包括外部防雷检测和内部防雷检测,其中外部检测中分阶段跟踪检测,是从建筑开始到封顶,对各个阶段的内、外部防雷的跟踪检测及各种电气安装前检测;承台的检测,引下线间距、引下线主筋利用系数、承台与引下线主筋至少有两处焊接,每根引下线在-0.5m;预留接地端子和测试端子,高层建筑物弱电竖井内有一条扁钢截面积不小于100mm?,厚度不小于4mm?的接地母线,每隔20m~25m检测接地母线是否与避雷针引下线主筋电气连通,检测扁钢是否在建筑物四角位置距地面1.7米处预留测试端子箱;接闪器,检测其布设是否符合防雷雷暴要求;均压环,对第一类防雷,超过建筑物30米处每两层设置均压环,检测超出范围外墙的金属栏杆、门窗等金属物件是否与防雷装置连接。其中内部防雷装置检测中对电源系统检测,检测总配电及消防控制系统,各楼层配电箱是否按技术要求安装SPD,检测SPD安装位置、参数等是否符合防雷技术规范要求;等电位连接主要对综合布线、电缆主干线金属线槽敷设的检测,使用等电位连接测试仪测量被测设备与基准点之间的过渡电阻值不大于0.03Ω;电涌保护器现场检测包括标示的记录和部分参数的现场检测两部分。由于高层建筑物防雷设施工程量大,涉及项目环节多,在检测过程中一定要按照各项检测规范,确保检测数据的真实性、科学性,以便做出正确整改,消除安全隐患。

3防雷检测要点

3.1接地电阻检测要点

对高层建筑物接地电阻检测是确认防雷装置是否合格的主要依据,接地电阻的大小直接反映接地装置对雷电流泄放的承受力,及防雷装置产生的瞬时电位时长数和强度。因此接地电阻检测是防雷检测工作范畴之一,但在实际检测中接地电阻易受地形、地质及周边环境影响,操作时受到一定的限制。若遇到检测场地狭窄时可采用地面上加水测量法、利用人行道树下土壤检测或利用金属管道自然接地体进行“两点法”测量。若遇到土质差异导致测量数据不同可采用不同方位测量,测得数据均作为参考,确定接地电阻后应以最小数值为准。若检测时遇到空间磁场干扰,可通过房屋内楼梯间重新拉线进行测量,或避开电磁干扰时段确保准确检测。若使用电阻仪器检测时,检测数据发生波动,是受到地电位干扰引起的,可换个时段测量或找一合适测试电极的土壤测量其相对静止时的数值。若遇到辅助测试线长度不够的情况,在进行检测时使用辅助线尽量选择短一些的,最好不用长线,另外辅助线应尽量散开,以减小辅助测试线因自感现象产生的感生电流对测量结果的影响。检测仪器的使用应对其工作原理、技术参数和安全注意事项等内容有所了解,仪器选择时应考虑到测量数据的准确性和现场检测的便捷性。

3.2均压环检测要点

在对高层建筑设计和施工时,对建筑物超过45米以上位置设置均压环,并每隔两层在建筑物设置均压环,与引下线连接。同时还要确保建筑物结构圈梁各个点的电位的一致性,避免出现电位差。检测均压环主要是查看均压环的设计及使用的材料是否符合规范要求,均压环敷设是否沿着外圈进行,是否与引下线连接好。

3.3避雷带检测

避雷带是建筑物中应用较为广泛的装置,避雷带主要沿着山墙边、通风管道口边沿进行导线敷设的,这些部位均属于易受雷击地方。常用的避雷带材料有镀锌扁钢和镀锌圆钢,其中圆钢对直径、厚度和宽度均有具体要求,较适合避雷带选择材料。避雷线主要用于距离较长的高压供电线路的防雷保护。避雷带的构成分为避雷线与支持卡子,与引下线连接,避雷带的设置应在建筑物易受雷击的部位完成泄流,避免高层建筑物雷击。对避雷带的检测时注意查看避雷带是否顺着、弯曲角度、半径和直径是否符合规范要求。

4总结

高层建筑群体不断增多,信息化电子产品几乎充斥各个家庭,当前高层建筑物防雷工作显得尤为重要。为了减少和避免雷击安全隐患,必须做好建筑物防雷检测工作。但目前我国并没有出台关于雷电防护检测的具体操作规定,且检测人员技术良莠不齐,易出现检测不彻底、检测不规范等严重问题,扰乱防雷检测市场秩序,影响防雷部门公益服务形象。必须加强文章中提到的几点检测事项和要点,提高对高层建筑物防雷设施检测力度和质量。

参考文献:

[1] 新建高层建筑物防雷跟踪检测要点分析 TU97 (A)2013-04

[2] 潘忠 对防雷检测工作中几个实际问题的探讨

[3] 高层建筑物防雷设施检测的几个要点