建筑物雷电防护技术的要点与应用方案,建筑工程论文

建筑物雷电防护技术的重点与应用方案,建筑工程论文摘要：作为人类主要活动场所，建筑物的雷电防护极其重要，随着智能建筑的大量兴建，这类建筑工程对雷电防护技术的要求不断提升。基于此，本文分析了建筑物雷电防护技术应用重点，并结合实例深切进入讨论建筑物雷电防护技术的详细应用，仅供参考。本文关键词语：建筑物;雷电防护;智能建筑;0、前言随着建筑物规模和高度的不断提升，多样化当代电气设备的广泛应用，建筑物遭到雷电伤害的概率不断提高，很容易导致建筑物及使用者遭到严重伤害。为提升建筑物防雷性能，雷电防护技术的科学选用极为关键，由此可见，本文研究具备较高的现实意义。1、建筑物雷电防护技术应用重点建筑物雷电防护技术的应用会遭到多方面因素影响，结合相关理论研究和实践探寻求索，本节将围绕科学选用雷电防护技术、明确避雷针使用重点、保证接地与等电位连接合理性三方面讨论建筑物雷电防护技术应用重点。1.1、科学选用雷电防护技术不同建筑物存在不同的构造，同时所处环境、详细功能也存在一定差异，因而，雷电防护技术的应用必须结合这种差异，不得盲目采用统一的雷电防护技术，只要针对性选用技术，方可最大化提升建筑物防雷性能。在详细实践中，需关注建筑物防雷保卫区的科学划分，详细需要强化对电子设备及仪器的重视，并对这类设备仪器的性能特点进行研究。同时，还需要考虑雷击干扰后建筑物出现的连锁反响，相关物品因电流而损坏属于华而不实重点，由此充分考虑不同建筑物遭到的雷电威胁，充分结合安全和经济实现雷电保卫区的科学划分。除此之外，考虑到建筑物内部存在对雷击抵抗力较低的电子系统，雷击往往会对这类系统造成严重伤害，基于这种伤害预防的雷电防护技术应用也需要得到重视[1]。1.2、明确避雷针使用重点避雷针广泛用于建筑物防雷工程，属于常用的建筑物雷电防护技术，主要由接地体、引下线、接闪器组成，通过引雷的方式向地下导入强大的电流，即可保卫建筑物安全。在避雷针的应用中，必须认识到该雷电防护技术并不适用于所有建筑物，且不同建筑物的避雷针应用也存在一定差异，避雷针较为合适设置于建筑物的顶部突出设施处。值得注意的是，在一些特殊物质干扰下，如建筑物内部的引线和金属管道互相隔离，避雷针的设置必须得到重视，此时避雷针能够在建筑物雷电防护中发挥关键性作用。为实现避雷针的科学应用，必须明确其适用范围，相关设计的优化开展、雷电击中范围的准确计算也需要得到重视[2]。1.3、保证接地与等电位连接合理性接地属于建筑物防雷的重要组成部分，大量接地环节存在于建筑物装修经过中，固然这类接地存在较小的电流数值，但故障出现后引发的短路很容易引发安全问题，为躲避安全事故，人身安全防护必须在雷电防护技术应用中得到重视。对于电气设备外壳，接地措施的合理选用极为关键，外壳损害对人身安全造成的威胁需设法躲避，避雷针安装牵涉的接地配置也需要科学开展，以此更好保证建筑物使用安全；等电位连接采用金属材质，由于具备一定导电性质，等电位连接对于独立防直击雷装置需选择地平面位置，室内等电位连接需同时针对性基于外来导体设置[3]。2、建筑物雷电防护技术的详细应用2.1、案例大概情况以某地商住两用的高层建筑工程作为研究对象，工程由12座30层的高层建筑组成，每栋建筑高120m，建筑面积为14.4万m2，地下共1层，为1.2万m2的地下车库。工程的雷电防护技术应用需结合地势环境明确落雷概率，并结合工程实际明确雷电防护要求，通过计算可确定该工程的防雷等级为2级，由于工程属于典型的智能建筑，内部存在大量电子信息系统，因而，其防雷级别为C级。最终，工程通过雷电防护技术的科学应用得以拥有全面、系统的防雷能力，该工程具备较高借鉴价值。为直观展示案例工程的雷电防护技术应用，本节将主要围绕防雷整体设计、外部防雷方案、内部防雷方案开展深切进入讨论。2.2、防雷整体设计为知足智能建筑防雷需要，将整个工程的建筑群视作系统性工程，以此预防雷击灾难，重点防备雷电对电子信息系统、弱电系统的危害，最终确定了如此图1所示的防雷整体设计。2.3、外部防雷方案为实现对外部雷击的防备，工程针对性设置了接地网、接闪器、引下线。由于工程属于典型的高层建筑群，根据(建筑物防雷设计规范〕规定，楼体高度在30m以上的建筑，每三层需要连接均压环，需要将门窗等金属构造与防雷设施连接。因而，工程楼体引下线通过焊接四根主钢筋组成，同时保证存在25m内的各个引下线距离，下接地表的扁钢同时设置于钢筋接近地面1m处，这一设计保证了分流充分且磁场能够互相抵消；接闪器安装于高层建筑顶端四周，负责承受雷击和保卫建筑，工程接闪器选择提早放射式避雷针与避雷带；接地极的设置充分考虑了工程存在的大量电子信息系统，为应对扑朔迷离的线路，工程建立了共用接地体，其能够完好连接楼体的法拉第笼，可发挥消除电位差和互通效果。考虑到接地极埋设情况和大小直接影响接地电阻，工程对地下基础钢筋进行了充分应用，并设置镀锌扁钢于楼体的基础四周，规格为40m4m，在楼体外地坪1m下埋设，通过涂刷沥青保证其防腐性能[4]。图1防雷整体设计2.4、内部防雷方案图2避雷器安装位置示意图作为典型的智能建筑，内部防雷属于本文研究工程雷电防护技术的应用关键，这是由于工程内部设置有大量电子线路和电子设备，雷击构成的强大瞬时磁场很容易导致线路和设备遭到干扰，严重时还会引发损坏问题，因而，工程重点开展了配电变压器防雷设计。对于防雷需求较高的配电变压器，为避免其遭到雷电伤害，保证供电稳定性，工程在装设避雷器的经过中严格控制了残压，通过缩小残压至一定范围，限制雷电波陡度。为实现对变压器所有设施的保卫，需靠近变压器设施设置避雷器，详细采用串联间隙氧化锌避雷器，这类避雷器具备可连接脱离器、存在平常不用承压的阀片，这使得其具备较长的使用寿命且问题出现后的保卫性能更为出色，避雷器安装位置示意图如此图2所示。对于拥有较为复杂电子系统的智能建筑来讲，雷电对这类建筑的伤害一般不通过电流实现，而是依靠通过瞬时的磁场，由此造成的伤害会导致电子信息系统无法正常工作，严重时甚至会导致其损坏或引发安全事故。因而，雷电防护技术的应用需设法提供多层次的电子系统保卫。以智能建筑的一卡通系统为例，需要设置三级保卫，位置分别为终端设备的末端、终端设备与主控机设备间的传输线路、变压器靠近建筑侧，由此即可充分释放室外感应的过电压、释放内感应过电压与残压、释放两级残压。为更好实现内部防雷，工程还科学开展了雷电防护区的划分，高层建筑防雷区由五部分组成，详细如此图3所示。图中的A区指的是直击雷非防护区，属于无法防护的建筑物外部区域，对于这一区域的物体来讲，雷击无法完全避免；图中的B区为直击雷防护区，对于这一区域的物体来讲，直接雷击的几率较低，同时几乎不存在的电磁场承压；图中的C区为第一防护区，该区域存在相对较小的导体雷电流，同时存在较小的电磁场，被雷直击的可能性极低；图中的D区为第二防护区，该区域基于一定措施可实现电磁场和雷电流的进一步衰减；图中的E区为后续防护区，该区域需要设法进一步实现雷电流与电磁场的衰减。图3防雷区划分示意图为进一步强化工程的内部防雷，案例工程在雷电防护技术应用中还采用了如下三种措施：1〕均压。在雷击出现于建筑物周边时，基于相应的途径暂态雷电流会进入楼体内部，暂态电位上升的各个部位因而出现，这类部位与附近金属将构成暂态电位差，过高的暂态电位差可能引发击穿现象，反复进行的这种现象还会导致具有高电位的金属出现，电子设备正常运行将遭到严重影响。为躲避相关问题，工程采用了连接楼体内关键金属电气的方式，以此保证等位电位存在，电位差的构成得以躲避，详细对象牵涉电源、天然气管、水管等金属，由此可保证雷击带来的感应电压不会引发电压击穿问题。2〕等电位连接与接地。均压效果的实现离不开等电位连接和接地的支持，详细需施行于楼体内外交界处，跨越楼内外的金属设备和物体需要进行连接，以此消除弱电遭到的感应过电压干扰。工程在机房中沿着墙体进行总等电位铺设，即30mm3mm铜线，支撑物采用F8绝缘子，同时安装等电位的汇流排于机房四周角落，为构成等电位体，还需要将墙体内钢筋与等电位的汇流排连接。对于流体中存在金属外壳的物体，汇流排需通过铜线与这类物体进行就近连接，等电位端子板与等电位最终连接，并随之连接防雷装置。3〕屏蔽。对于存在大量多半导体构件的建筑弱电系统来讲，这类半导体构件的抗干扰能力较弱，弱电性质的线缆也存在同类问题，雷电波带来的感应电磁场很容易危害弱电系统，因而，工程针对性选用了屏蔽措施。在雷击发生前，较大的暂态电磁脉冲变化率会因暂态过电流引发，这会直接影响相关设备和线路，计算机等弱电设备受此影响很容易出现硬件损害，由此带来的经济损失和安全威胁必须设法躲避。在详细的屏蔽措施选用中，工程采用弱电设备外壳接地的方式，同时采用压敏电阻可靠连接电缆线缆，并选择二极管期间连接屏蔽电缆出入口的屏蔽体，暂态过电压可由此在仪器出入口截住。除此之外，工程中的钢筋、门窗、护栏等金属构造也得到了充分利用，通过这种建筑物的自然屏蔽，电气化连接建筑金属构造，屏蔽笼得以构成，以此实现电磁波的衰减，内部电阻性设备屏蔽需求得以有效缓和，相关损害和事故的发生几率也得到了有效抑制。3、结论综上所述，建筑物雷电防护技术的应用存在较高必要性。在这里基础上，本文牵涉的科学选用雷电防护技术、明确避雷针使用重点、防雷整体设计、外部防雷方案、内部防雷方案等内容，则直观展示了雷电防护技术应用途径。为更好提升建筑物防雷性能，物联网、智能家居等新技术和新设备对建筑物雷电防护提出的更高层次挑战必须得到重视。以下为参考文献[1]王