建筑防雷论文范文

2022-05-09

今天小编为大家推荐《建筑防雷论文范文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要:每年我国大量的建筑物遭受雷电的侵害,导致百姓生活和财产安全遭受巨大的损失,其中高层建筑占绝大多数。所以要加强高层建筑物的防雷检测以及针对高层建筑物实施科学的防雷措施,有效的减少雷电对人们造成的生命及财产损失。

第一篇:建筑防雷论文范文

智能建筑的防雷保护

【摘 要】 本文通过针对雷电破坏智能建筑内 电子 设备与 计算 机系统的形式和途径,阐述了防止雷害的 方法 和措施。

【关键词】 感应雷 引下线 综合布线系统 屏蔽层 光缆

近年来,智能建筑方兴未艾。智能建筑内包含大量的电子设备与计算机系统。这些电子设备与计算机系统通常属于耐电压等级低,防干扰要求高的弱电设备,最怕受到雷击。普通建筑物防雷保护的避雷装置引入了强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生了强大的电磁场变化,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,因此普通建筑物的防雷系统不但不能保护这些电子设备与计算机系统,反而可能会引入雷电。因此,智能建筑的防雷保护成为一个越来越重要的课题摆在我们面前。

雷电波入侵智能建筑的形式有两种,一种是直击雷,另一种是感应雷。一般来说,直击雷击中智能楼宇内的电子设备的可能性很小,通常不必安装防护直击雷的设备。感应雷即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,过电流形成雷击。感应雷入侵电子设备及计算机系统主要有以下三条途径:

(1)雷电的地电位反击电压通过接地体入侵。

(2)由交流供电电源线路入侵。

(3)由通信信号线路入侵。不管是通过哪种形式,哪种途径入侵,都会使电子设备及计算机系统受到不同程度的损坏或严重干扰。

智能大厦一般均为一类建筑,应建立综合接地系统,接地电阻不大于1Ω。在楼顶设计由避雷带,避雷针或混合组成的接闪器,利用钢柱或立柱内钢筋作为防雷引下线,并与建筑物的基础钢筋,梁柱钢筋,金属框架连接起来,形成闭合良好的法拉第笼,建筑内竖向金属管道应每三层与圈梁的均压环相连,均压环应与防雷装置专设引下线相连。当建筑物超过30米高时,应将30米及以上部分外墙上的栏杆,金属门窗等较大金属物直接或通过金属门窗埋铁与防雷装置连接。智能大厦内各种交流,直流设备众多,线路纵横交错,应将建筑物内的交流工作地,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,形成一个等电位体,避免接地线之间存在电位差,以消除感应过电压产生的原因。

为了避免雷电由交流供电电源线路入侵,可在大厦的变配电所的高压柜内的各相安装避雷器作为第一级保护,在低压柜内安装阀门式防雷装置作为第二级保护,以防止雷电侵入大厦的配电系统。为谨慎起见,可在大厦各层的供电配电箱中安装电源避雷箱作为第三级保护并将配电箱的金属外壳与大厦的防雷接地系统可靠连接。

智能大厦内的通信线路多由综合布线系统担当。综合布线系统由六个子系统组成:

(1)建筑群子系统。

(2)设备间子系统。

(3)管理子系统。

(4)垂直干线子系统。

(5)水平干线子系统。

(6)工作区子系统。

我们下面 分析 一下对综合布线系统的防雷保护。

(1)建筑群子系统:由连接两个及以上建筑物之间的缆线和配线设备组成。若采用光缆作为建筑物间 网络 连接介质,不需要安装避雷器,甚至可以架空铺设。若采用双绞线,则必须穿管埋地敷设。进入建筑后,采用双绞线敷设时,导线必须单独敷设在弱电金属桥架或金属管道内。金属桥架和金属管道与综合接地系统良好连接,充当导线的屏蔽层,不能与强电导线共用强电金属桥架或强电金属管道。

(2)设备间子系统:由进线设备,程控交换机, 计算 机等各种主机设备及其配线设备组成。它是布线系统最主要的管理区域,通常分为语音管理和数字管理两部分。语音设备管理区子系统连接大楼外的各种线路,经与垂直干线子系统跳接后,连通各语音管理子系统,为防雷电破坏应安装通信避雷柜作为通信线路的第一级防雷措施。连接进出大楼的大对数通信电缆必须埋地敷设,以防进出大楼的通信线路引入的感应雷。数据设备管理子系统即是计算机网络核心设备,是采用大对数双绞电缆作为传输主干缆。需要在机柜中安装计算机网络防雷器,作为计算机网络的第一级防雷措施。若采用光缆作为计算机网络主干线,则绝对避免了雷电 影响 ,是最好的防雷措施。

(3)管理子系统:设置在各层配线间,由配线设备,输入/输出设备等组成。管理子系统也分为数据和语音两部分。语音部分采用BIX安装架固定在墙面上。由接线板,绕线环等组成,需要安装信号避雷器作为通信线路的第二级防雷措施。数据部分采用双绞线作为垂直主干线,也需要在机柜中安装信号避雷器作为计算机网络的第二级防雷措施,防护由于引下线泄放雷电流而形成的电磁场突变所产生的感应雷。

(4)垂直干线子系统:由设备间的配线设备和跳线设备以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。分为语音主干线和数据主干线两部分。语音主干线按照程控交换机和电信系统的标准和做法,采用屏蔽大对数双绞电缆,因为已在管理区子系统安装了信号避雷器,所以这部分一般不需要再装防雷设备。数据主干线如采用大对数双绞电缆作为数据传输主干缆,因为已在管理区子系统安装了信号避雷器,所以一般也不需要在这部分再安装防雷设备。如采用光缆作为计算机网络主干线,则绝对避免了由于引下线泄放雷电流而形成的电磙。场突变产生的感应雷;是最好的防雷措施。

(5)水平干线子系统:由连接管理子系统至工作区子系统的水平布线及信息插座组成。数据点和语音点均采用双绞线敷设在金属桥架和金属管道内。由于金属桥架和金属管道与综合接地系统相连,形成了信号线路的屏蔽层。并且在管理子系统中,已设置防雷保护装置,所以在水平干线子系统中不必再加装防雷装置。

(6)工作区子系统:由连接在信息插座上的各种设备组成。连接计算机网络的数据点由于在管理子系统中已采取了防雷措施,所以在工作区子系统一般不需要再加装防雷设施,若需要利用调制解调器通过语音点连接计算机,由于语音线路与外线连接,则有必要安装信号避雷器,作为末级防雷措施。

随着智能化技术的日趋完善以及智能建筑在我国的不断普及,智能建筑的防雷保护技术也将不断得到 发展 。

作者:卫大可

第二篇: 高层建筑加强防雷检测的必要性及防雷措施探索

摘要:每年我国大量的建筑物遭受雷电的侵害,导致百姓生活和财产安全遭受巨大的损失,其中高层建筑占绝大多数。所以要加强高层建筑物的防雷检测以及针对高层建筑物实施科学的防雷措施,有效的减少雷电对人们造成的生命及财产损失。

关键词:高层建筑;防雷措施;探索研究

随着气候的不断暖化,全球的环流形式出现了新的变化,夏季雷暴期时间也出现了不断变长的趋势,现在大楼高度不断的上升,直接导致了雷电在空气中运行时间的缩短,也就是说,高层建筑遭遇雷击的可能性不断的变大。针对此情况,在防雷工作上就不得不加大重视,这样才能有效的减少雷电灾害带来的损失。但是,这还远远不够,还需要对高层建筑的防雷设施进行监督和检测,加强防雷检测工作,有效的发挥防雷设施的作用,保护高层建筑,从而保障人民生命财产安全。

1高层建筑防雷检测的方法及必要性

1.1高层建筑防雷检测

在对高层建筑的防雷设施进行检测时,需要检测防雷设施从安装到后期维护的几个阶段。首先是要对防雷设备安装过程进行监督,从施工的过程进行检测,在源头就避免防雷设备不达标、不符合标准的情况发生,有效的将安全隐患消灭在未发生时。然后要严格验收防雷设施完工后的工程质量,要对高层建筑的防雷设施以及建筑内部的防雷装置进行自己的检测。根据我国对高层建筑防雷设备安装的相关规定,对不合格的地方进行整改,否则不能使用建设完成的建筑。最后,要对建筑使用过程中进行年度检测,准确的核对防雷设施与建设时是否一致,查看防雷设备的保存情况,发现问题及时指出并改正,促使防雷设施能够真正的保护建筑物。

1.2做好高层建筑防雷检测的措施

为了避免雷电灾害对高层建筑造成的损失,必须要加强高层建筑的防雷检测工作,首先这项工作要得到政府的支持,政府要重视高层建筑的防雷检测工作。其次,要对高层建筑防雷检测工作进行大力的宣传,很多人对雷电灾害缺少正确的了解,导致没有正确的防雷意识,所以高层建筑中防雷设施不齐全、防雷设备不合格的现象时常发生。第三要加强高层建筑防雷检测的管理工作,房屋管理的有关部门要制定相关措施,加强高层建筑的防雷检测的管理工作。最后要加强建筑防雷设施的维护工作,通过对建筑防雷设施的年检,对当时防雷设施进行检测,保证防雷设施在一段时间范围内能够正常工作,但是不能保证不出问题。

2高层建筑防雷措施

2.1装置有效防雷设施,防止直击雷措施

直击雷对高层建筑以及内部设施造成的威胁最大,所以要不断的提高高层建筑预防直击雷的能力。首先要装置高层建筑常用防雷的接闪器,根据建筑的造型选用适合的接闪杆、接闪带或接闪网格等。出于美观的效果,高层建筑物一般利用屋面圈梁、框架梁、现浇屋面板内的钢筋组成接闪网格,并沿屋面外围(或女儿墙上)、楼梯间外围、屋盖水池顶外围、屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设接闪带,用支撑卡固定,支撑卡间距为1至1.5米,拐弯处小于1米,接闪带高度为0.15至0.2米,在接闪带每个阳角处安装接闪短杆。突出屋面的建(构)筑物(如阁楼)应安装接闪杆,并连接到接闪带上。突出屋面的金属物体(如广告牌、水管、透气管),均应与就近的接闪带连接,连接点不少于二处。

引下线作为接闪器的延续,是雷电流导入大地的通道,所以在引下线的设计上要尽量短、直,这样才能够有效的缩短雷电流流经建筑物的时间。考虑到建筑物的美观,一种比较合理的方式就是利用建筑物柱内的两条对角主筋(>φ16mm)作为防雷引下线,其上端与接闪装置(接闪杆、带、线、网),下端与接地装置通长焊接连通。柱内引下线钢筋应与地梁内用作水平接地极的主筋、该柱承台底板钢筋及其桩体用作垂直接地体的钢筋焊接连通。中间环节应利用箍筋设置短路环。

接地装置分为自然接地体和人工接地提。通常情况下,高层建筑物的防雷接地体都是利用建筑物的基础结构钢筋作防雷接地体(包括桩钢筋、基坑钢筋或桩台分布筋、地梁钢筋、柱钢筋),利用桩内二条以上钢筋和承台钢筋作为垂直接地极,利用地梁的二条钢筋(面筋)通长焊接作水平接地极。分布筋与分布筋之间、分布筋与柱筋(桩钢筋)焊接导通,把地梁钢筋之间、地梁钢筋与柱钢筋焊接导通,使整个基础钢筋连成一个网格型接地体。高层建筑物一般采用共用接地系统。当建筑物所在区域的土壤电阻较大时,这样接地体的电阻就达不到要求,要改良土壤,深埋电极或者向建筑物区域外延接地体,使电阻值能够满足对应的要求。接地线一定要配备防腐蚀、防损伤的保护措施,接地线要有伸缩性,通过建筑缩缝时可以弯曲但是不容易损坏,接地线要安装在便于日常维护和检查的地方。

2.2防止侧击雷措施

因为高层建筑物一般都非常高,所以会受到侧击类的侵害。高层建筑物从(1)30m;(2)45m;(3)60m以上(根据高层建筑物的防雷等级而定),每隔一层利用建筑物外圈梁的二条主筋,通长焊接,构成闭合环路,并与所有的引下线连通,当该高层建筑物为综合性的建筑物时,则应从首层到最顶层,每隔一定层次设均压环,并焊接到每根引下线。从(1)30m;(2)45m;(3)60m以上(根据高层建筑物的防雷等级而定)外墙上的栏杆、金属门窗、空调室外机等较大的金属物应与均压环或防雷装置相连。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相连。

2.3防止雷电波入侵措施

高层建筑物电子信息系统、监控系统很多,很容易受到雷电波的侵害,一次雷击可能就会导致整栋建筑物弱电系统崩溃,从而造成巨大的经济损失甚至人员伤亡。所以进出高层建筑物的各种金属管道在进出处必须就近与防雷接地装置相连;引出屋面的电气线路应采用钢管做为保护管,钢管的两端应分别于配电箱外壳、用电设备外壳、保护罩做电气连接,并应就近与屋面防雷装置做电气连接。建筑内部大型的金属设备要做好等电位连接,电涌保护器有信号线路和电源系统两种,信号线路电涌保护器一般能够保护电话线、有线电视线、双绞线等,通长信号网络系统做两级的防雷保护。电源系统则根据防雷的参数对高层建筑电源系统进线处进行一级保护,对分电源进行二级保护,对后续设备电源进行三级保护以及精细保护。

2.4防雷等电位连接

防雷等电位连接是指将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。将建筑物内的结构钢筋与防雷装置连成一体,形成一个“法拉第”笼,为了防止反击,还应将建筑物内的配电金属套管、水管、暖气管、煤气罐和金属竖井、桥架等与防雷接地装置相连。

3结语

总之,雷电灾害是破坏性最大的自然灾害之一,对高层建筑造成的威胁最大,所以高层建筑在建造时要加强防雷工作的部署,要严格落实高层建筑的防雷检测工作,有效的降低雷电灾害带来的破坏和损失。

参考文献

[1] 韩松柏.超高层建筑的防雷设计[J].电气应用,2008(07).

[2] 刘俊.高层建筑直击雷防护设计应用探讨[J].工程建设与设计, 2011(04).

[3] 梅卫群,江燕如.建筑防雷工程与设计(第三版)[M].北京:气象出版社,2004.

作者:王飞云

第三篇:论高层建筑防雷措施

摘要:随着经济的迅速发展,工程建设的规模逐渐扩大,城市中的高层建筑也不断增多。建筑物越高,其受到雷击的可能性就越大。高层建筑物的防雷问题日益成为人们关注的焦点。本文主要介绍了雷电的主要入侵形式和高层建筑的内外部防雷措施,并对防雷设施维护中的注意事项作了简要的说明,以减少雷电带来的损失,确保建筑物、电气设备以及人员的安全。

关键词:高层建筑;防雷措施;注意事项

引言

随着社会经济的发展和人口的增多,建筑的高层化已经成为一种发展趋势,计算机网络技术的普及,以及电气设备的逐渐增多,使高层建筑多采用信息化的电气设备。高层建筑受高度以及多种智能化电子、电气设备应用的影响,使其遭受雷击的可能性更大。我市每年受雷击影响造成的损失巨大,严重影响着我市经济的快速发展,可见做好对高层建筑的防雷保护工作尤为重要。

1雷电的入侵形式

1.1直击雷

直击雷是带电的云层与建筑物、大地或其他物体之间发生的迅猛的放电现象,并使雷电直接击在建筑物以及电气设备上,从而产生热效应和机械效应。一般来说,建筑物的屋檐、屋角、屋脊等部位容易遭受雷击。由于建筑物内部的电气设备和金属物能够使雷电放电,因此,高层的建筑物还有可能发生侧击和绕击。雷云产生的能量能够在极短时间内释放出来,这一瞬间释放的功率是巨大的,而且破坏性也很强。

1.2感应雷

感应雷是室内弱电设备的天敌,主要危害建筑物内的电子设备。对于建筑物而言,受雷电感应的影响,容易在内部的构架与接地的不良金属装置之间出现火花,能够使存放易燃品的仓库发生爆炸。在雷电闪击的过程中,受雷电流变化率的影响,在其通道附近形成较强的感应电磁场,能够对建筑物内部的电子设备造成干扰,甚至破坏该电子设备。还会使周围的金属物体产生感应电流,其产生的大量热量容易引起火灾,大多数的雷击事故都是由感应雷引起的。

1.3雷电波侵入

雷电波的侵入是指沿着电气线路和管道将雷电流引入到建筑物的内部,它能够将电气设备的绝缘损坏,使高压窜向低压,从而导致严重的触电事故。另外,当架空线遭受直击雷或是产生感应雷时,高电位就会侵入变电站和建筑物内,雷电波的入侵会对电气设备造成危害,导致建筑物的内部金属设备放电,具有很大的破坏作用。并且,这类事故的发生频率较高,严重影响着人们的生产、生活和工作。

2高层建筑的外部防雷

2.1安装接地装置

安装接地装置能够将雷电流迅速而且安全的分散给大地,同时还能够保证使雷电流均匀的分散出去。该装置一般都采用周圈式接地,应用桩基础和箱型基础。这两种基础形成的接地网具有较大的电容,冲击阻抗力比较小。在施工的过程中,可以将钢筋相互拼接形成一个闭合的水平接地网,从而形成均压。通常建筑物的防雷接地应该与电气设备、微电子设备的防雷接地统一连接成接地系统,选定最小的共用接地电阻,通常接地电阻值不大于1Ω。利用接地装置进行防雷,能够提高建筑防雷的可靠性,提高防雷效果。

2.2设计引下线

引下线能够将避雷带和自然接地体连接在一起,使雷电流形成闭合的通路,从而起到防雷的作用。在高层建筑中利用主体结构的柱主筋或剪力墙的主筋做引下线,并沿着建筑周围对称或均匀布置,至到屋顶与避雷线连接。注意:必须保证引下线的全长焊通,另外,由于引下线较长,要用均压环在每隔一定的高度处将各条引下线在同一高度连接起来,并与屋内同一高度的金属物体相接,以减小电位差,避免反击。这种方法不仅减小了弱电设备受损的几率,还有利于均衡、快速的泄流,以避免在局部产生高电位。

2.3应用接闪器

接闪器可以根据高层建筑物的造型和避雷效果选用能够直接接受雷击的避雷带、避雷针、以及接闪用的金属构件和金属屋面等,以有效的减少空间的电荷效应,确保避雷系统的有效性。可以将建筑物的结构钢筋等自然金属作为防雷装置的一部分,依据建筑物的高度、形状、长度、宽度等进行接闪器的布置。还可以依据雷击建筑部位的规律,另在建筑物上装设避雷针等,以吸引雷电,从而减少雷击,保证建筑物的安全。

3高层建筑内部用电设备的防雷

3.1屏蔽措施

建筑物中采取屏蔽措施的主要目的是为保护微电子设备。可以采用金属将低压线路铠装成电缆埋地引入,使雷电流从排流线流走。需要注意的是,电缆的首端与绝缘子铁脚、电缆外皮等共同接地并装设避雷器,入户端的电缆外皮和钢管需要接到均压环上。也可以用建筑物内的墙面、地板以及梁、柱的钢筋等组成避雷网,以起到良好的屏蔽作用。该措施既能够防御空间电磁波的辐射,又能够使建筑物内部的雷电达到最佳的分流和均压效果。

3.2电压抑制技术

为了防止设备的损坏,在建筑物内部,无论是无人职守的用电设备,还是不断需要与外界联系的用电设备,都需要将雷电感应的电压限制在可以承受的范围之内。依据设备的工作原理和条件、功率大小以及阻抗高低等在建筑物的内部装设相应的防雷保护装置,以求达到最佳的防雷效果。另外,要有一个良好的接地系统,把雷电流顺利的分散到大地,以保证设备和人身的安全。若不能做好接地系统,不仅会使设备发生故障,将元器件烧坏,还会危害到工作人员的生命安全。

4高层建筑防雷设施维护的注意事项

综合高层建筑物所在地区的气候、环境、地质特点对其进行防雷工程建设,并由当地的防雷监测站设计审核出科学合理、安全可靠又切实可行的防雷设计和施工方案,以保证防雷工作的顺利进行。相关部门应该配合防雷中心做好防雷装置的维护工作,及时的做好雷雨前后对设备的检查及维护,建立防雷安全工作机制。雷电过后,要做好雷灾的上报工作,及时的对损坏的防雷设备进行更换,尽量避免雷击造成的損失以及人身伤害。

防雷设施维护工作的重要措施是对其做好定期的检测,由法定的监测站在雷雨到来之前全面的对防雷设施进行检测,如果发现问题,必须及时处理,还要评估其安全性,另外,协助相关的管理部门制定雷电灾害的应急预案。在改建或扩建高层建筑物以及增加设备投入时,应该重新设计原有的防雷装置并适当的增建,以确保防雷装置的有效性和安全性。

5结语

高层建筑物的防雷是一个系统工程,涉及到接闪、等电位、分流等多个方面,为防止或减少雷击建筑物造成的财产损失及人身伤亡,并且保证防雷措施的技术先进、科学有效和安全可靠,具备一套完善的防雷设施是必不可少的,能够保护建筑物及其内部设备不受雷击的损害,从而保证建筑物、电气设备和人员的安全。

参考文献:

[1]关于高层建筑防雷措施的探讨.建筑科学论文.2012,7

[2]明媛媛.浅谈高层建筑防雷.论文网.2011,7

[3]陈卓礼.对高层建筑物的防雷保护措施分析.防雷、通信、通讯与电子.2013,5

[4]浅谈高层建筑物防雷措施.百度文库.2003,3

[5]高层建筑物防雷措施探讨.建筑科学论文.2012,9

[6]艾明喜.浅谈高层建筑物防雷措施.建筑与设备.2011

作者简介:赵龙飞(1984年3月23日)男,汉族,河南省鹤壁市浚县人,中专学历,技术员,从事防雷方面工作。

作者:赵龙飞 张振伟 武晓光

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