建筑物的防雷

高层建筑的防雷制作者：武慧玲目录•高层防雷的重要性•高层建筑防雷设计体系•建筑物防雷设计的组成•高层建筑防雷采取的措施•高层建筑防雷的注意问题一高层防雷的重要性•近年来，高层建筑物大量拔地而起，高层建筑物受雷电的危害较大，比一般建筑物遭雷击的概率要大得多，高层建筑物一旦遭受雷灾，损失往往非常严重，建筑物遭破坏、设备损坏、人员伤亡等大几率存在，因此必须增强防雷意识，加强防雷设计，科学防御，确保建筑物、设备和生命财产的安全。只有通过对其进行综合防雷设计，才可能将雷电灾害降低到最低程度。•一般10层以上的居住建筑物和高度超过24m的其他用途建筑物均为高层建筑；无论是住宅或公共建筑，其总高度大于100m者，均为超高层建筑。二高层建筑防雷设计体系•现代建筑物防雷是一个综合性的系统工程，雷电对建筑物的破坏形式有直击雷、感应雷，雷电波侵入等。综合防雷主要由直击雷防护、侧击雷防护、等电位连接、屏蔽、综合布线、浪涌保护、有效接地等防护措施组成，高层建筑物防雷设计须在安全可靠、技术先进、经济合理的前提下，做到高效防护、层层防护，有效降低建筑物及电气设备遭受雷击的破坏。三建筑物防雷设计的组成接闪器指直接接受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。引下线指连接接闪器和接地装置的金属导体。接地装置将引至的雷电流安全无害地释放到大地的部分。•作用原理：将雷电引向自身并安全导入大地内，从而使被保护的建筑物免遭雷击。1接闪器•所有接闪器都必须经过接地引下线与接地装置相连接。种类安装部位材料规格备注避雷针屋面烟囱、水塔针长1m以下：圆钢直径12mm钢管直径20mm针长1～2m：圆钢直径16mm钢管直径25mm圆钢直径20mm钢管直径40mm避雷针的保护角：平原地区：45山区：37避雷带避雷网屋面圆钢直径8mm扁钢截面48mm2，厚度4mm避雷环烟囱、水塔顶部圆钢直径12mm扁钢截面100mm2，厚度4mm避雷针引下线断接卡子测试点接地体接地线避雷针避雷针是安装在建筑物突出部位或独立装设的针形导体。引雷针在一定高度的避雷针下面，有一个安全区域，在这个区域中的物体基本上不致遭受雷击，故称为避雷针的保护范围。单支避雷针保护范围可以用“滚球法”求得，其形状是一个对称的锥体。不同防雷类别的滚球半径建筑物的防雷类别滚球半径hr（m）一类30二类45三类60避雷带和避雷网避雷网是纵横交错的避雷带叠加在一起，形成多个网孔，它既是接闪器，又是防感应雷的装置，因此是接近全部保护的方法，一般用于重要的建筑物。避雷带是指在平顶房子屋顶四周的女儿墙或坡屋顶的屋脊、屋檐上装上金属带作为接闪器，并把它与大地良好连接。避雷网也可做成笼式避雷网，简称为避雷笼。避雷笼是用来笼罩整个建筑物的金属笼。根据电学中的法拉第笼的原理，对于雷电它起到均压和屏蔽的作用，任凭接闪时笼网上出现多高的电压，笼内空间的电场强度为零，笼内各处电位相等，形成一个等电位体，因此笼内人身和设备都是安全的。法拉第笼高层建筑防雷设计多采用避雷笼。避雷笼特点把整个建筑物梁、柱、板、基础等主要结构钢筋连成一体，因此是最安全可靠的防雷措施。2引下线•利用结构柱内对角钢筋作为引下线，每根柱子的纵向主筋自下而上焊接，每层又与梁板钢筋焊接，向上伸出与避雷带焊接，向下与接地体（基础、承台及桩基）钢筋焊接。引下线的设计要注意引下线尽可能短，并尽可能地利用建筑物内四个角的主筋作为引下线和垂直接地体相连。•引下线还可利用混凝土内钢筋、钢柱等作自然引下线。•竖向钢筋可作为引下线，•横向钢筋若与引下线有可靠的连接（绑扎或焊接）时，可作均压环。避雷带引下线柱筋测试点接地体基础筋接地线地梁筋均压环梁筋（高层）断接卡设置断接卡的目的是为了便于运行、维护和检测接地电阻。当利用混凝土内钢筋、钢柱等自然引下线并同时采用基础接地体时，可不设断接卡。利用钢筋作引下线时应在室内外适当地点设若干连接板，该连接板可供测量、接人工接地体和做等电位连接用。当仅利用钢筋做引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线上距地面不低于0.3m处设接地体连接板。连接板3接地装置自然接地体即兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件，如建筑物的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管道(可燃液体和可燃气体管道除外)等。指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的金属导体。接地体分人工接地体和自然接地体两种。人工接地体即直接打入地下专作接地用的经加工的各种型钢或钢管等。按其敷设方式可分为垂直接地体和水平接地体。接地装置是接地体(或称接地极)和接地线的合称，它的作用是把引下线引下的雷电流迅速流散到大地土壤中去。接地体人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m，当受地方限制可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5～0.8m。埋入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；扁钢截面积不应小于100mm2，其厚度不应小于4mm；角钢厚度不应小于4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。埋入土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢。接地线接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体，是接地体与接地体之间的连接导体。接地线应与水平接地体的截面相同。高层建筑中，常常利用柱子和基础内的钢筋作为引下线和接地体。——基础接地体必须说明的是，不仅仅是防雷装置的接闪器需要接地，电气工程中的很多电气设备为了正常工作和安全运行，其中性点或金属构架、外壳都必须接地，即必须配备相应的接地装置，这种接地装置的组成与防雷装置的是一样的。四高层建筑防雷措施当建筑物高于30m时，应采取防侧击雷的措施1）从30m起每隔部大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连；2）30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。3）在电源引入的总配电箱处装设过电压保护器。当建筑物高于45m时，应采取防侧击雷的保护措施1）利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线；2）30m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。3）竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。五高层建筑防雷注意的问题•⑴引下线。钢筋混凝土柱内的钢筋可作主引下线（每根柱至少使用两根），钢筋搭接时应焊接牢固以连接成电气通路，上部焊接在接闪器上，下部焊接在接地装置上。•⑵接地装置。如用基桩或地基基础的钢筋作接地装置时，应将基桩或基础的钢筋甩头与承台、梁及主引下线的钢筋焊接在一起，以保证可靠的电气连通。•⑶钢筋搭接。建筑物的钢筋并不要求全部焊接，一般可采用铅丝绑扎和可靠连接。对预制结构的梁和柱，如搭接不可靠，应每隔20～24m左右焊接一点。•⑷设备接地连接。建筑物内的设备在接地连接时，应由下部直接连接到接地装置上或地板的钢筋上；各种金属线路由最下层管线路或在入口处连接到接地装置或地板的钢筋上，为增加可靠程度，应连接3～4个点以上。•⑸屋面避雷网。建筑物的屋面板内的钢筋可作暗装避雷网，此时预制屋面板间的甩头钢筋应可靠连接，然后再与明装避雷网连接起来。若建筑物顶部有凸出物，如金属旗杆、透气管、栏杆等，都应与避雷网焊接在一起。•⑹接地电阻。利用基础钢筋作接地装置时，如基础垫以油毛毡之类为防水材料，接地电阻不能满足要求时，需另外装设人工接地装置。谢谢观赏！