高层建筑防侧击雷的探讨
对高层建筑防雷设计的探讨
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对高层建筑防雷设计的探讨摘要随着现代建筑向着高、深方向发展,其防雷要求也越来越高,建筑物防雷设施是全社会防雷减灾的一项重要的基础建设。
本文从多个角度来分析如何做好高层建筑防雷设计,以求最终确保防雷要求,防止或者减少雷电事故的发生。
关键词高层建筑;防雷;设计近年来,随着经济的发展和现代化水平的不断提高,特别是信息技术的快速发展,城市建设高层建筑物日益增多,雷电灾害程度和造成的经济损失以及造成的社会影响也越来越大,因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。
1 高层建筑的特点和防雷等级首先,高层建筑物高度比较高,受到雷击的几率比较大;其次,就是高层建筑均为钢筋混凝土结构或者钢结构,其金属物更容易受到雷击;而且高层建筑物多设有地下室或者铺设的管道比较多,进而增加了高层建筑受到雷击的频率会非常大。
对建筑物防雷类别的划分,除了由建筑物的功能定性外,第二、三类防雷建筑,还取决于建筑物的年预计雷击次数。
高层建筑属于第二类防雷建筑。
2 高层建筑的外部防雷设计2.1 防侧击雷(1)应将30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连。
(2)玻璃幕墙的钢龙骨和支架等与均压环连通成等电位防止侧击雷。
(3)当二类防雷建筑高度≥45m 时,应设计防侧击雷装置。
均压环是高层建筑防侧击雷的防护措施,可每层设置或每隔一层设置一圈均压环,但要求垂直距离不得大于6m,均压环的设计应注意以下几个环节:均压环可利用建筑物的外圈梁钢筋通长焊通形成环形回路而成,也可用另外敷设扁钢或圆钢于建筑物外围并焊接成电气回路而成;均压环必须与所有的引下线就近连接成电路通路;建筑物的外部的所有金属物(如金属门窗、金属栏杆、玻璃幕墙架、广告牌等)都应就近与均压环连接。
2.2 接闪器位于高层建筑的顶部,其作用是引导雷电,主要的形式为避雷针、避雷网、金属屋面等。
避雷网主要沿建筑易受雷击的部位进行敷设,并且按照建筑物的等级进行合理的安排。
其主要的技术要求是材料上采用热镀锌的圆钢、扁钢等,长度符合要求,位置合理紧固。
高层建筑物防侧击雷措施
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高层建筑物防侧击雷措施摘要:当雷击发生时,云层向大地释放强大的电流,对建筑物、电子电气设备等的危害很大。
侧击雷是雷击现象的其中一种,由于目前较高层建筑的顶接闪带不能将整个楼体都妥善的保护起来,因此侧击雷的防护显得尤为重要。
文章围绕建筑物侧击雷防护问题展开了分析,并讨论了采用均压环来防侧击雷的具体措施。
关键词:防雷;高层建筑;防侧击雷;防雷措施引言:所谓侧击雷,实际就是直击雷,只是闪电击中建筑楼的侧面,形象地说就如同打到了楼体的腰部。
目前,防护侧击雷主要是通过在建筑物外侧敷设均压环。
一、发生雷电闪击的原理以及对建筑物造成的危害具有气象雷电常识的人都知道,自然界中之所以会发生雷电现象,是因为云层与云层之间,或云层的上层与下层之间聚集了大量的互异的带电粒子(正负电荷),当这些带电的云层发生碰撞时,或云层与大地上的物体发生接触时,就会产生大量放电现象。
我们知道,雷击具有偶发性和突发性,即我们不能事先确定发生雷击的地点,具体部位以及雷击的准确时间。
自然界中的雷也分许多种,主要有球形雷、感应雷;因其高度不一样,也可分为高空雷、地面雷;从建筑物的受雷部位看,分为直击雷和侧击雷。
伴随着雷电流同时产生的,还有巨大的热能和热效应,以及电磁波等,他们会对建筑物以及建筑物内的人和设备造成危害。
我们通常意义上所说的防雷,就是根据以上情况,有针对性的设置避雷针,电涌保护器,接闪网格及引下线、接地体等防雷装置,对建筑物进行有效的防雷击措施的。
二、建筑物防侧击雷的重要性根据资料显示,我国建筑物敷顶接闪带的安装率比均压环高出很多。
我们知道,顶接闪带的作用是保护建筑物免受直击雷的伤害,然而近年来,建筑物频繁受到雷电的侧击,对于侧击雷疏于防范。
侧击雷不同于直击雷,由于建筑物楼体的高度不一定,因此可能遭受侧击雷的部位也不一定,从某种意义上说,侧击雷更具破坏性。
侧击雷不仅难以预见,产生的危害更是不可小觑,当建筑物遭受雷电侧击之后,电流很有可能随着电气设备的线路或者金属门窗传入楼体内部,这对于建筑物内的人员和设施是个极大的威胁。
高层建筑物雷电危害及防雷探讨
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高层建筑物雷电危害及防雷探讨引言高层建筑指的是建筑物高度大于24米的公共建筑以及十层及其以上的居住建筑。
近些年来,高层建筑物深受广大民众的喜爱。
信息时代的到来,使各种电子设备得到广泛应用,电子信息设备具有高度集成的特点,但是其耐冲击能力却明显降低。
雷电具有电流大、电压高、短时间产生热能多等特点,当雷击状况发生时能够形成暂态过电压,会沿着线路威胁到电子、电气设备及人身的安全。
一旦遭受雷击,将会造成严重的经济财产损失,甚至还会造成人员伤亡,因此,做好高层建筑物的防雷设计工作非常有必要。
1雷击对高层建筑物的危害及防雷的必要性雷电是一种伴有闪电及雷鸣的常见的自然放电现象。
雷击通常产生于特定的大气条件下,是地面与云团之间形成的正负电荷的强烈放电及爆震现象。
雷击主要包括直击雷、感应雷及球形雷三种形式,这三种表现形式都能够产生强大的雷电流,具有极强的破坏力,能够直接或间接的对电气线路及设备、建筑物及人身等造成损坏。
每年由于雷击造成的财产损失及人员伤亡不计其数。
因此,做好高层建筑物的防雷设计工作迫在眉睫,相关部门必须采取科学、有效的防范措施尽可能的减少经济财产损失及人员伤亡。
2高层建筑物的防雷设计近些年来,高层建筑物遭受雷击的可能性越来越大,其防雷设计工作应该综合内部防雷设计及外部防雷设计进行考虑,从而确保高层建筑物防雷的可靠性与安全性。
2.1高层建筑物的外部防雷设计(1)接闪器的设计。
外部防雷设计使用避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等当作接闪器,它通常位于建筑物的顶部,具有截获雷电或引雷的作用,就是引下雷电流,再通过接地装置将其快速、安全的送回大地。
对接闪器进行设计最常用的方法是网格法与滚球法。
在设计接闪器的过程中,要先使用-40mm×4mm的热镀锌扁钢沿着楼梯间、女儿墙及电梯机房屋顶周围等在建筑物的顶部进行暗敷,并在整个屋面组成小于12m×8m或10m×10m的网格;如果建筑物高于45m,要先沿著屋檐边垂面及外墙外表面对接闪带进行敷设,还要采取合理的防侧击措施。
[高层建筑物防雷措施探讨3100字]建筑物防雷的基本措施
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[高层建筑物防雷措施探讨3100字]建筑物防雷的基本措施高层建筑物防雷措施探讨3100字1.1直击雷防护①接闪器:根据高层建筑物造型及避雷效果可选用避雷针、避雷线、避雷网(带)等,其中避雷针结合明装避雷带和暗装避雷网是一般高层建筑物常用的接闪器。
针对建筑物的形状、高度、长宽度及用途进行接闪器布置,形状较为复杂的建筑群采用滚球法,平面建筑适用于网格法。
建筑物顶面上的旗杆、广告牌、钢梯、灯具外壳、护栏、透气管、风冒等所有金属构件应与就近的避雷带(网)焊接;屋顶装设的电梯机房、通风机、擦窗机导轨、天线杆等服务型设备应装设单独的避雷针,所有避雷针最终要连接在柱子或墙体钢筋上;屋顶混凝土内置钢筋应相互连接形成屋顶屏蔽层,可防止较小雷电流穿越接闪器绕击屋顶。
②引下线:直击雷防护措施中引下线的设计应尽可能的短,将建筑物内四角的主筋作为引下线与垂直接地体相连是一种较为理想的方法,如利用建筑物结构柱内对角钢筋为引下线,将每一柱子的纵向主筋由下而上焊接,每一层再与梁板钢筋焊接,其中向上伸出的与避雷带焊接,向下的则与接地体钢筋焊接。
③接地:通常将高层建筑的钢筋混凝土作为防雷接地装置中的接地体,建筑物内防雷接地、保护接地、工作接地与钢筋连接在一起形成可共用接地体。
由于大部分高层建筑物均做了防水处理,导致接地电阻增大,可采取建筑物周边圈式接地法以避开防水处理层的影响,以起到了均衡电位、提高安全性的效果。
如果建筑物所处区域大地土壤电阻率偏高,致使联合接地体接地电阻值难以达到要求时,可通过改良土壤(换土、施用降阻剂等)、深埋电极、向外延伸接地体、外引等方式使电阻值满足要求。
接地体接地线应具备防止化学腐蚀或机械损伤的保护措施,其中接地干线敷设至电气设备之间的支线应缩短在最小距离为好;接地线要有一定的伸缩性,使其在穿过建筑伸缩缝时可弯曲且不易断裂;接地线要安装在易于检查维护的地方。
1.2侧击雷防护受其高度影响,高层建筑物还要防御侧击雷的危害,以高层建筑物30m以上部位为保护对象,每隔2层(或1层)沿其四周敷设一道避雷带,并与各根引下线焊连,其中作为均压环的避雷带宜安装于外墙抹灰层内;外墙的附属栏杆、门窗等金属构件设置接地预埋铁,将避雷带周围上下层门窗、栏杆的接地预埋铁引出端和避雷带通过扁(圆)钢进行三面焊接连通,以扁钢之间的搭接长度是宽度2倍为基准,扁钢与圆钢之间的搭接长度为圆钢直径的6倍为准,进行三面施焊。
高层建筑防侧击雷技术探讨
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高层建筑防侧击雷技术探讨摘要针对建筑物防雷的研究目前多集中于建筑物顶部防雷设计,对于建筑物侧面防雷设计则比较少,本文的防护理论基础是使用滚球法的理论模型,对高层建筑物侧面防雷进行分析,提出对建筑物不同材质的外墙及其附属设施的防雷措施,以期为建筑物的侧面防雷提供一定的技术支持。
关键词高层建筑;滚球法;侧击雷;外墙;附属设施1 雷击与滚球法模型高层建筑是现代建筑的主要发展趋势,由于层数较高,体积较大,更容易遭受雷击,常见的高层建筑雷击有两种形式,一种是建筑物天面直接遭受雷击,这种叫作直击雷,一种是从建筑物侧面遭受雷击,被称为侧击雷。
滚球法是根据雷电的闪击距离来对雷击的部位进行定位的一种方法,可以用来确定防护装置包括避雷针以及避雷网的安装位置。
当雷电先导到闪击位置之前,并不知道闪击位置,但是可以基本确定雷电产生影响的范围。
建筑物上的接闪器会形成若干上行先导,然后在最容易击穿的路径上放电,雷电闪击的距离和先导头部的电荷量之间有一定关系,雷电的先导头部电荷量是星辰放电电流的主要决定因素,通常来讲,雷电闪击的距离与雷电幅值之间的关系可以使用下面的公式表示:(其中为雷电闪击时的距离,单位为米,是雷电电流值,单位为):滚球法的实质就是设置一个半径为h的滚球,让该球沿着可能遭受到雷击的部位进行滚动,当球体在滚动的过程中接触到闪接器或者是与闪接器具有同等功能的金属物,或者是只接触闪接器或者是地面,但是在此过程中,建筑物所需要保护的部位并没有与滚球进行接触,就能获得较好的保护效果,如图1所示在建筑物中的D、C、A三处设置有接闪器保护装置,通过接闪器的单独布置或者组合布置就能够实现建筑物防来自于侧面的雷击[1]。
2 高层建筑防雷击措施2.1 外墙装饰防雷击措施(1)保温外墙。
建筑外墙是防止雷电侧击的重要部分,根据上述原理可知,在建筑外墙设计过程中应该要注意两点:第一,要对《建筑物防雷设计规范》进行了解,对于高层建筑而言,从30m起,在间隔不大于6m的位置,应该要沿着建筑物的四周装设水平接闪器,并且要采用可靠的连接方式与引下线进行连接。
高层建筑的防雷保护措施探讨
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高层建筑的防雷保护措施探讨概要:高层建筑的各个方面都倾注了设计者和施工者非常大的心血,我们必须要从防雷接地方面做好对于高层建筑的保护,保障高层建筑发挥正常功能。
一、雷电破坏作用1.1直击雷顾名思义,直击雷就是指有雷电对于高层建筑物实行了直接打击。
发生雷击时,在很短的时间内会出现大电流以及高电压的放电现象。
强大的电流直接作用于高层建筑物表面,建筑物的表面物体会受到热量而直接发生汽化现象,进而展现出强烈的热效应。
对高层于建筑物来说,轻则是建筑物表面受损,重则引起高层建筑物火灾。
1.2感应雷感应雷分为三种情况。
第一种,当空气中形成放电云层时,地面上所有的事物,特别是导体在静电感应的作用下会产生许多与云层中极性相反的束缚电荷,一旦带电云层发生放电现象,电荷变得自由,最高值可达百万伏的静电电压形成。
此时,高层建筑里的导线和金属导体以及金属设备都有可能产生电火花,这样一来就很容易引燃高层建筑物内的易燃物品,导致火灾或者致使供电系统瘫痪。
第二种,带电云层放电的时候,往往有强大的感应磁场形成,对于建筑物内的电子通讯设备形成影响,严重的会引起高层建筑物内的金属物品产生感应电流,然后生热而致使发生火灾。
第三种,架空线受到雷电打击,高电位顺着线路传入变配电所,那么电气设备就会受到威胁。
二、高层建筑防雷接地措施高层建筑的防雷接地工作是一项庞杂的任务,必须做好外部和内部的防雷接地工作。
从引下线与接地装置的选择来说,可以选择柱子和主筋,这样一来就省去了维护费用又能保证安全可靠性。
从选取接地体来说,桩基础是比较好的选择,另外也可以选择地下层里的金属结构物。
这样的接地体显得较为自然。
对于高层建筑的防雷接地工作设计,要把雷电流的散流途径设计好。
从接闪器开始延续到引下线最终到接地装置都要保持较大的电位梯度。
要做好均电位工作,拉低电位梯度就必须在高层建筑的30米以上设置均压环,设置的间隔应该保持三层楼的距离。
做好上述工作后,天面避雷网、引下线以及均压环联合地面上的金属和钢筋已经制定完成特定的法拉第笼。
高层建筑设计防雷的若干方面探讨
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高层建筑设计防雷的若干方面探讨前言:雷击的危害是不可小觑的,一旦发生将会损耗巨大的经济损失,甚至危害人们的生命,并且高层建筑的电气系统经常发生雷击的事故,这给高层建筑的电气系统设计的人员敲醒了警钟,在电气设计时,一定要充分的考虑到电压、电流、接地、布线等方面的问题,积极迎合国家推行的法律和规定的标准进行设计,同时不断的加强自身的专业素质,结合创新的设计意识灵活的运用,保证电气系统的稳定。
一、加强电气设计中防雷的意义1. 雷击的种类直击雷是带点云层对大地某一点的猛烈放电过程,它的破坏能力非常强大,如果不能及时放电,将会对放电通道内的建筑物、设施、人造成威胁,严重时会引发火灾或造成建筑物损坏和设备的摧毁,雷电波这种雷击指的是雷电直接对放在建筑物外部的线缆,而非建筑物本身放电的过程,线缆上的电波以光速分散到建筑物内的电气设备和自动控制系统中,并对其造成损害。
2. 雷击事故的后果雷击指的是带异种电荷的云层相遇后,或者是带点云层对大地产生的迅速的放电过程。
其中云层间的雷击主要对飞行器有危害,而后一种雷击则会对地面上的建筑物、电气设备以及人、畜产生极大的危害,不仅会造成居民伤亡的现象,还会造成火灾等事故,这样严重的威胁的人们的用电安全、正常生活还严重的威胁着人们的生命财产安全。
3. 加强防雷的必要性雷击后的电气系统,会造成发面积的破坏和损失,后期的维修的工程也是非常庞大的,尤其是对于高层建筑的电气维修,他不像是小物件一样,可以随便的拆卸,在维修的过程中,依然存在着安全隐患,不利于国家质量第一、安全第一的标准;而重要的环节在于设计工作,只有加强设计的工作,才能充分的将安全隐患避免掉,所以加强防雷的设计是非常有必要的。
二、电气设计中的防雷设计1.均压设计均压指的是将建筑物内的各个部位都形成相等的电位。
如果建筑物中的钢筋结构和各种金属线路形成一个整体,那么建筑物中自然不会出现电位差,这样就能保证建筑物内不会产生跨步电压,对防止雷电对电气设备及人体的危害很有好处。
高层建筑防雷设计及施工
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高层建筑防雷设计及施工随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
这些高耸的建筑不仅是城市的地标,也为人们的生活和工作提供了便利。
然而,高层建筑因其高度和复杂的结构,更容易遭受雷击的威胁。
因此,做好高层建筑的防雷设计及施工至关重要,它关系到建筑物的安全、人员的生命财产以及电气设备的正常运行。
一、雷电对高层建筑的危害雷电是一种强大的自然现象,瞬间释放出巨大的能量。
当雷电击中高层建筑时,可能会产生以下几种危害:1、直击雷危害直击雷是指雷电直接击中建筑物的顶部或侧面。
强大的电流会通过建筑物的结构传导,可能导致建筑物的结构损坏,如混凝土开裂、钢结构变形等。
同时,直击雷还可能引发火灾,造成严重的财产损失。
2、侧击雷危害对于高层建筑来说,侧击雷也是一个不容忽视的问题。
当雷电绕过建筑物的避雷装置,击中建筑物的侧面时,会产生类似直击雷的危害。
3、雷电感应危害雷电在放电过程中会产生强大的电磁场,在建筑物内部的金属管道、线路上产生感应电流和电压。
这些感应电流和电压可能会损坏电气设备,甚至引发火灾和爆炸。
4、雷电波侵入危害雷电通过架空线路或金属管道侵入建筑物内部,会造成电气设备的损坏和人员的触电事故。
二、高层建筑防雷设计的原则为了有效地防止雷电对高层建筑的危害,防雷设计应遵循以下原则:1、整体性原则防雷设计应将建筑物作为一个整体来考虑,包括建筑物的结构、电气系统、通信系统等。
各个部分的防雷措施应相互配合,形成一个完整的防雷体系。
2、合理性原则防雷设计应根据建筑物的地理位置、高度、用途、结构形式等因素,合理选择防雷装置的类型、规格和安装位置,以达到最佳的防雷效果。
3、可靠性原则防雷装置应具备可靠的性能,能够在雷电发生时正常工作,有效地将雷电电流引入大地,保护建筑物和人员的安全。
4、经济性原则在满足防雷要求的前提下,应尽量降低防雷设计的成本,选择经济实用的防雷装置和施工方案。
三、高层建筑防雷设计的要点1、接闪器设计接闪器是防雷装置的重要组成部分,其作用是直接接受雷电的放电。
高层建筑物雷电防护的若干思考
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高层建筑物雷电防护的若干思考1、雷电形成的原因和高层建筑防雷的特点1.1雷电的种类和形成的原因通常情况下,雷电在破坏的过程中主要以直击雷、感应雷以及雷电波三种形式,其中直击雷可以直接作用于建筑物以及接触面设备从而会有机械以及热效应产生,雷击事故容易发生在建筑物的屋脊、屋角、女儿墙等部位,另外如果建筑物室内的设备数量以及位置摆放不正确还会产生侧击雷电灾害;雷电波入侵主要是借助于连接建筑物内部的线路或者管道进入室内,会在很大程度上威胁室内人民生命财产的安全;感应雷有两种形式为:静电感应以及电磁感应雷,在雷云发生时由于静电感应会使地面上的物体产生极性相反的束缚电荷,而雷云中的电荷可以形成自由电荷,此时会有感应高压电产生。
如果高压电与接触不良的接地体装置或者是建筑物内部的导线之间产生火花,很容易导致火灾和爆炸事故的产生。
除此之外,如果雷电闪击时,雷电流会有较大的变化率,会有较强的感应电磁场在雷电流的通道周围形成,从而干扰建筑物室内的电子设备,同时还会有感应电流依附在周围金属物件中,导致温度升高继而引發火灾。
根据统计由雷电引发的事故中80%的雷击是因为感应雷击造成的,严重威胁建筑物的安全。
1.2高层建筑物的防雷特点对高层建筑物的定义是超过10层以上的住宅建筑或者是高度大于24米的公共建筑物。
这些高层建筑物的结构都由一个共同点其组成部分包含有砖石、混凝土以及筒体结构,高层建筑物的室内设施主要有电力系统、排水系统以及电梯等基础公共设施,高层建筑物的主要特点是高度高,容易遭受雷击。
尤其是建筑物高度超过100米,遭受雷击的概率和自身的高度之间呈现正相关,即高度越高,遭受雷击的概率就越大,反之亦然。
由于高层建筑物是人员住房的密集区域,再加上室内的电子器件比较多而且极其复杂,特别是人们普遍使用的集成电路较高的元电子设备器件,这些电子设备抵抗冲击电压的能力以及抗电磁干扰的能力比较弱,如果遭受雷击,将会严重威胁人们生命财产的安全,还有可能造成不良的社会影响。
高层建筑雷电防护措施探讨
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高层建筑雷电防护措施探讨摘要随着时代的发展,城市里高层建筑的增多,人们在享受生活的同时也存在着安全隐患,比如说雷击的隐患。
如何做好高层建筑的防雷是保护人身安全和财产安全的重要措施。
关键词高层建筑;雷电;防雷;设计由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷。
这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。
1 雷电活动的基本规律在我国,春夏季节是雷电的活跃期,其中夏季为高发期,冬季则为零。
从全球范围来看,赤道附近是雷电的活跃地带,随着纬度的南北增加,其发生的次数也在减少,南北两极几乎为零。
平均雷暴日是对特定区域内发生的雷电活动大小的评价标准,同时,该标准也为防雷工程、建筑工程以及设计与评估提供了参考。
地区的不同雷电的强度也有差异。
从国内情况分析,可划分4个雷电日分布区域。
北回归线以南,出现大于80天的雷电日;长江以南区出现超过40天的雷电日;长江以北地区出现15~40天的雷电日;西北地区的雷电日出现天数少于15天。
我国最为剧烈的雷电活动地区在海南省以及雷州半岛,年均出现的雷电日为120~130天。
为此,可以说,我国雷电活动强弱随着纬度的南移而下降。
2 高层建筑的结构特点和防雷设计当前,城市建筑日渐向着“高”的方向发展,因为垂直高度较大,建筑基础必须往下做延伸,在防雷设计时,这是非常好的条件。
按照“法拉第笼”理论,防雷系统为笼式,将接地装置、引下线、避雷带或网三者相连,构建为大网式的钢铁笼。
建设好雷电波、防侧击雷、防直击雷与防雷电感应系统,在分流与接闪功能综合考虑的基础上,实现建筑物内外部的防雷功能综合兼顾,保证安全防雷。
3 高层建筑侧击雷防护设计3.1 闪击距离图1 高层建筑侧面遭受雷击图通常说来,如果先导是由雷云的上部往下发生,形式为梯级式跳跃,周围大气对其影响较大,其袭击对象与方向不确定。
但是,在最后的梯级或跳跃时,变化明显,选择终极的雷击对象成为必然。
这时,地球表面的许多物体都受其电场的作用,出现由下往上的先导,发展方向为上下先导的合并。
浅谈高层建筑侧击雷防护问题
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3 高层建筑侧 击雷防护设计
31 闪击距 离 .
一
构架或钢筋混凝土结构 , 这种结构形式可 以使雷 电流『 4 沿多 情
路 平 行 通 路 分 布 , 对 于 避 雷 十 分有 利 。 这
般认为 , 当先 导 从 雷 云 向 下 发 展 的 时候 , 是 梯 级 式 跳 它
321 高层建 筑 的屏 蔽 ..
能 、 流 影 响等 因 素 , 到 从 整 体 上 兼 顾 建 筑 物 外 部 防雷 和 内 分 做 部 防 雷 的 功 能 , 到 安全 防雷 的 目的 。 达
2 m 以上, 5 ~ 0 m高层建筑而 言, 0 就 0 10 不但其 顶部高耸入云, 而
且 其 中部 也 深 入 雷 云 之 中 , 此 , 使 高 层 建 筑 免 遭 雷 击 , 击 因 要 侧 雷 防护 不 可 忽 视 。目前 高 度 大 于 2m 以上 的建 筑 物广 泛 采 用 钢 0
平均雷暴 日有 8 . 31日, 电活动 强度 大, 雷 高层 建筑的防雷系统
安全 可靠 显 得 尤 为 重 要 。
2 高层 建筑 的结构特点 和防雷设计
高层 建筑按其“ 的结构特 点 , 高” 其基础是 向下纵伸 , 内部 有大量钢 筋 , 这就给 防雷 设计创 造 了有 利条 件 , 依据“ 法拉第 笼 ” 理 采 用 笼 式 防 雷 系 统 【 将 建 筑 物 层 面 避 雷 网 ( ) 引 下 原 引 , 带 、
高层建筑防雷工作是保护人 民生命财产安全 的重要措施。
1 雷 电 动 的基 本 规 律
雷 电 活 动 从 季 节 来 讲 以夏 季 最 活跃 , 季 最 少 , 地 区 分 冬 从 布 来 讲 是 赤道 附近 最 活 跃 , 纬 度 升 高 而 减 少 , 随 极地 最 少口 。评 价 某 一 地 区雷 电活 动 的 强弱 ,通 常 是 由平 均 雷 暴 日来 表 示 , 而 平 均 雷 暴 日是 建筑 项 目、 雷 工程 、 估和 设计 的重 要 依 据 。 防 评 雷 电活 动 强 度 是 因 地 区 而 异 的 。 我 国 平 均 雷 电 日的 分布 ,
高层智能建筑雷电防护技术探讨
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高层智能建筑雷电防护技术探讨摘要:随着越来越多的智能建筑的出现,对于建筑防雷防护的要求更为严格,防雷防护技术也随着智能建筑的增多而快速发展,雷电对智能建筑造成的伤害是无法估量的。
基于此,本文就高层智能建筑雷电防护技术进行简要探讨。
关键词:高层;智能建筑;雷电防护技术1 雷电对高层建筑的危害1.1 直击雷与侧击雷直击雷指的是雷电直接击中地面的某一种物体,侧击雷则指的是雷电击中高耸物体的侧面。
这两种雷击均具有强大的破坏力,一旦雷电直接击中高层建筑物,若无法及时泄放雷电流,必然会导致高层建筑物及其内部的电气设施遭受一定程度的损坏,严重时还会引发建筑物爆炸、火灾等事故。
1.2闪电感应一旦发生闪电,极易在其附近导体上产生一定量的雷电电磁感应与雷电静电感应,还会导致建筑物金属部件之间出现电火花。
若建筑物内部的金属管线或设备未严格做好等电位连接或接地处理,由此产生的闪电感应极易导致金属管线或设备产生巨大的电压,轻则导致设备损坏,重则危及居民的生命安全。
1.3闪电电涌入侵雷击种类繁多,单凭简单的防雷设施无法避免雷电对建筑的影响。
因此,必须充分掌握雷击入侵途径,与高层建筑的实际情况相结合,且综合考虑建筑物雷击状况及影响,采用综合防雷技术,最大限度减少雷击造成的影响及危害。
2 项目概况某建筑高约269m的高层绿色建筑,集国际品牌五星级酒店、商业、办公、餐馆和娱乐等多种功能于一体,是城市标志性综合体。
3 高层智能建筑雷电防护技术3.1 外部防雷的接闪器设计接闪器的主要任务就是接收闪电,并让建筑物的其他部分不受破坏,而是全部都由接闪器来承受。
因为本建筑的主楼建筑结构较为特殊,其建筑屋顶为玻璃屋顶,故保留了2组接闪方案设计,一是在主楼房顶设有接闪杆塔和接闪器;二是在楼顶设有接闪带,网格的尺寸则要根据第一类防雷建筑物的设计标准来进行选择。
方法1:所用接闪杆塔采用接闪雷电原理,主动接闪。
但是,如果金属框架是由最科学的金属框架制成的,并且符合接闪雷电那么金属框架也可以作为最合理的接闪器材料。
浅谈高层建筑防雷的措施
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浅谈高层建筑防雷的措施摘要:高层建筑防雷是设计和施工中的一项重要内容。
本文主要从接闪器、引下线、接地等多方面阐述了高层建筑防雷的措施与应用。
关键词:接闪器引下线接地一、接闪器的设置在国内,目前除少数高层建筑采用放射性避雷系统的放射电极外,大多数高层建筑所采用的接闪器常为避雷带或避雷网,较少用避雷针。
有些高层建筑总建筑面积高达数万、数十万m2,但高宽比一般也较大,建筑天面面积相对较小,常常只要在天面四周及水池顶部四周明设避雷带局部再加些避雷网即可满足要求。
按设计规范要求,接闪器可采用直径不小于φ8mm圆钢,或截面不小于48mm2、厚度不小于4mm的扁钢。
在设计中,往往把最低要求看成是标准数据,采用φ8mm圆钢作避雷带,由于机械强度不够,易受外力作用而变形或断裂,在耐腐蚀上也是不足。
因此有的大厦采用φ25mm厚壁钢管作成栏杆或用φ16mm 圆钢来作避雷带,外刷银粉,不但美观、实用,避雷效果也很好。
对于百年大计的大厦,花这点代价也是值得的。
避雷带一般沿女儿墙及电梯机房或水池顶部的四周敷设,不同平面的避雷带应至少有两处互相连接。
连接应采用焊接,搭焊长度应为圆钢直径的6倍或扁钢宽度的2倍并且不少于100mm。
对于第一类防雷高层建筑物,相邻引下线间的间隔不大于18m,对于二类防雷高层建筑物,这一间距可放宽至24 m,但至少不能少于2根。
有些大厦在女儿墙的拐角处增设有长约1.5m的短针,并将之与女儿墙上的避雷带相结合作为接闪器。
当天面面积较大,或底部裙楼较高较宽,或因建筑物的高宽比不大等,都可能出现单靠敷设上述的避雷带也无法保护整座建筑物的情况,这时应根据建筑物的造型增设避雷针或避雷网。
屋面上的所有金属管道和金属构件都应与避雷装置相焊连,这一点在设计和施工中常被忽视,应予以重视。
当高层建筑物太高或其它原因难以装设独立避雷针、架空避雷线、避雷网时,可将避雷针或网格不大于5 m×5 m或6m×4 m的避雷网或由其混合组成的接闪器直接装在建筑物上且需做到所有避雷针应采用避雷带互相连接、引下线不少于两根,并应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不应大于12m。
基于滚球法的高层建筑物防侧击雷探讨
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雷 电是 自然界 中大气 放 电现象 。当建筑 物和 电 力系 统 内的 电气设 备遭 受直 ( )击雷 或感 应 雷击 侧
滚
雷 ,越 高 的建筑 物遭 到侧 击 的几率越 大 。
直击雷包括直面雷击和侧击, 直面雷击就是建筑物 楼顶直接遭受雷击, 侧击雷则是从建筑物的侧面打来的。 因为一般建筑物比较高, 楼顶避雷带并不能完全保护住
图 1 滚球法对建筑物易受雷击部位确定示意 图
滚 球 半径 h 就是 地面 目标 的雷击 距 离 ,根据建 筑 物 防雷 级别 不 同 ,滚球 半径 亦 不 同 ,见表 1 。
电气 几 何 模 型 理 论 ,分 析 了建 筑 物 遭 遇 侧 击 雷 的 可 能 性 。 随着 城 市 的 发 展 , 高层 建 筑 的数 量 越 来 越 多 ,高 度 也 在
不 断地增加 ,建筑物 外墙 的装饰 以及外墙 附属设施 也越来越 复杂。因此必须采取有效 的预防措施防止高层建筑遭
又美 观节 约 。
外墙 保温 材料 主要分 为无机 和 有机两 大类 。根 据 保温材 料 的燃烧 性能 ,可将保 温材料 分 为 Bl( 不 燃 ) 2( 、B 难燃 ) 、B3( 易燃 )三个 等 级 。而有机 保 温 材料本 身就 易燃 ,这样 就 需要在 材料 叶 添 加一 定 l 量 的阻燃剂 ,使其 阻燃 性能 达标 。按规 定 ,外墙保 温 材料 的燃烧 性 能至少 要达 到 B 2级 。
1从 3 起 ,每 隔 不大 于 6m 沿 建 筑 物 四周 ) 0m
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高层建筑物综合防雷设计探讨
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高层建筑物综合防雷设计探讨雷电是一种十分严重的自然灾害,每年因雷电造成的损失十分巨大,它可以使建筑物遭到破坏,人员遭受伤亡,电力、通讯、网络系统设施无法工作,严重影响社会经济发展。
为了确保国家财产和人民生命安全,最大限度避免雷击造成的直接和间接损失,以《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010等防雷规范标准为依据,以淄博市某高层建筑物为例,提出建筑物综合防雷设计,以期提供有益的防雷设计思路。
标签:高层建筑;防雷;设计探讨1 雷电防护概述自然界中雷的发生是雷雨云对大地和建筑物之间发生的一种猛烈的放电现象。
雷电的危害十分巨大,破坏力严重,造成损失无法估计,为联合国公布的10种最严重的自然灾害之一,也是目前中国十大自然灾害之一[1]。
近年来,社会经济、信息技术特别是计算机网络技术发展迅速,城市高层建筑日益增多,雷电危害造成的损失也越来越大,据不完全统计,每年因雷击造成的损失高达数十亿元,因此对雷电灾害的防御迫在眉睫。
雷电分为直击雷和感应雷两大类,直击雷主要是它能以冲击电流、冲击波和电磁辐射的方式造成人身伤害、建筑物毁损、电气设备不能正常运行。
感应雷的产生是雷雨云之间和雷雨云与大地之间放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场作用于各種传输线路上,感应产生过电压、过电流,经各种传输线路进入设备系统而引起的。
这种感应雷对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,又或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。
雷电防护理论主要是从雷电危害建筑物的途径进行防护,主要分为外部防雷和内部防雷。
外部防雷主要包括建筑物安装的接闪杆、接闪带、引下线、接地装置等,通过直接接闪把直击雷的能量引入大地来保护建筑物免受直击雷的损坏。
内部防雷通过等电位和安装SPD限制过电压和释放雷电流,来保护建筑物内部的设备和人员安全。
2 高层建筑物防雷设计原则2.1 可靠性原则建筑物的防雷设计最应考虑的问题就是可靠性。
对高层建筑的防雷的探讨
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对高层建筑的防雷的探讨摘要:经过多年工作经验,对高层建筑的防雷展开几点探讨,包括了防雷接地措施,在防雷系统设计和施工过程中,将外部防雷装置与内部防雷装置组成统一的防雷接地系统,提高建筑物防雷的可靠性。
供同行参考。
关键词:高层建筑;雷电;防雷接地;探讨高层建筑较普通建筑物更易遭受到雷击,加之高层建筑正向智能化方向发展,大量电子设备和网络系统一旦遭受雷击,损失将很严重,所以防雷系统可靠运行与否是极为重要的。
高层建筑防雷是依据“法拉第笼”原理采用笼式防雷系统,就是将建筑物天面避雷网(带)引下线和接地装置三部分联结成一个整体的钢铁大网笼。
从防直击雷、防侧击雷、防雷电感应和防雷电波侵入等方面,综合考虑接闪功能、分流影响、均衡电位,屏蔽作用、合理布线和接地效果等因素,做到从整体上兼顾建筑物外部防雷和内部防雷等功能,达到安全防雷的目的。
1建筑物外部防雷高层建筑物的外部防雷主要是指防直击雷和防侧击雷,其作用是保护建筑物本身不遭受雷击,主要由接闪器、引下线和接地装置组成。
1.1接闪器接闪器是防直击雷接受雷电流的金属导体,其形式有避雷针、避雷带(网)和消雷器等几种,采取何种方式应根据建筑物的造型及避雷效果而定,目前一般高层建筑较多采用避雷针,明装避雷带和暗装避雷网相结合的方式。
接闪器的布置应符合下列要求,建筑物30m以上部分,每三层在外围用扁钢作暗敷水平避雷带(可兼做均压环及金属预埋件),楼顶可利用梁、板内钢筋相互焊接成尺寸不大于10m×10m暗装避雷网。
此外,高层建筑屋顶的风帽、透气管,水管等设备必须与就近的避雷带,避雷网焊接。
采用不锈钢栏杆楼梯的上人屋面女儿墙,可在其下暗敷扁钢与支架和引下线焊接牢靠,栏杆间与支架也应焊接。
1.2引下线均压环引下线的作用是将避雷带(网)与接地装置连接在一起,使雷电流构成通路,高层建筑柱主筋和梁板钢筋可直接利用作为引下线和均压环,但应注意引下线接地装置、均压环和接闪器间的可靠连接。
关于高层建筑防雷问题的探讨
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关于高层建筑防雷问题的探讨随着现代社会物质生活需求的逐步提升,建筑项目产品规模的不断壮大,以及信息电子产业的飞跃发展,高层建筑防雷的问题的相关装置处理就越来越受到重视与关注,正逐年呈上升势头。
因此,高层建筑防雷在建筑施工环节中也必不可少,并尤为重要。
本文也针对于此,分析了高层建筑防雷问题的相关施工设计及施工中需要注意的几点问题,以便为高层建筑防雷问题提供下参考。
标签高层建筑;防雷问题;接地设计近些年以来,随着国家国民服务经济的实质性突破发展与其有利促进下,我国陆续兴建了不少高层建筑,这些建筑物大多也配置了相关的电子、电气设施。
但由于这些设备的抗电压能力有限,极易受到雷电电磁波的干扰与影响,从而使设备造成永久性损坏,这同时也是引起火灾灾害的重要原因之一。
据有关资料指出,高层建筑相对于普通民用建筑易受到的雷电袭击次数更为频繁,损失程度更严重。
鉴于此,本文逐步对高层防雷问题展开论述,以期能为高层项目建筑提供更完备的参考信息。
1 防雷问题应该考虑的设计因素1.1 接闪器的设计接闪器所起的作用主要是避雷防护,避免雷击的可能发生率,主要以避雷针、避雷带以及避雷网、线所组成的截获闪电装置,其通过电流接受引导,同时以接地设置贯穿组合,把雷电均摊导向给大地;对于接闪器设计,一般设置方法有两种,即滚球法与网络法。
在设计阶段,主要用镀锌扁钢或镀锌圆钢装置在建筑物结构顶层,并以具体相应规格尺寸进行装置,装置敷路线按照女儿墙、楼梯间、以及电梯机房的四周结构范围展开进行。
当然,这一过程少不了避雷短针以及避雷连接线的装置,所以设计时要充分以建筑结构的特点进行具体配置。
1.2 引下线的设计防雷引下线和接闪器配置安装时,要考虑好接地装置处理,均压环的焊接联通等因素。
另外,下引线设置时,应当尽可能的不要过于太长,这是因为短线处理方式可利于建筑物四角方位的下线垂体接地的实施;当在三十米以上时,应当每隔三层对其建筑物四周四角方向的建筑结构主筋进行下线焊接。
高层建筑防侧击雷的探讨
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高层建筑防侧击雷的探讨摘要:《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010于2011年10月1日实施,与被替代的GB50057-94(2000年版)相比,GB50057-2010对高层建筑,特别是第二类及第三类防雷建筑物防侧击雷的设计规定作了较大的修改。
本文通过两个范例分析了GB50057-2010的规定,发现其中存在的容易引发误解和争议的内容及隐患,并提出了初步的解决方法。
关键词:高层建筑;防侧击雷;滚球法;GB50057-20101 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。
高层建筑雷电防护工程设计要点探析
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高层建筑雷电防护工程设计要点探析摘要:由于建筑工程数量在逐渐增多,用地面积紧张,为了能满足人们的具体需求,建筑工程开始向高层建筑方向发展,由于高层建筑规模比较复杂,为确保人员的安全要做好雷电防护工作。
在高层建筑中需要采用雷电防护技术开展相应工程施工,在具体开展过程中,前期要做好设计工作,避免造成人员伤亡情况出现,整个设计工作要注重细节才能保证施工人员的安全。
关键词:高层建筑;雷电防护工程;工程设计;设计要点引言高层建筑整体结构相对复杂,在施工过程中,为确保人员的安全问题就要做好雷电防护措施,在建筑工程中防雷是非常重要的环节,在开展雷电防护工程时,要考虑到人员安全和建筑稳固等方面因素开展具体设计。
随着科学技术水平不断的提升,人们的生活中大多都会用到电子产品和网络设施,这些设施在实际使用过程中要避免遭受雷击,一旦出现雷击情况就会威胁到人们生命损失严重,所以在高层建筑施工时要对雷电防护工程做好缜密的设计工作,才能保障人员的安全。
1防雷设计要点1.1防直击雷高层建筑由于层数较高,为了避免出现雷击的危险,就要提前做好雷电防护工作,首先针对直击雷的防护工作,要做好相应的设计方案,有效地避免直击雷的冲击。
在高层建筑中所运用的接闪器一般都是避雷带(针),也有的是将两种方式组合在一起,还有的建筑工程中还会用到金属面作为接闪器,但是在实际应用过程中要确保符合相应规范进行具体操作。
高层建筑的引下线运用的材料主要是高层建筑中的钢筋混凝土柱和高层建筑中的主钢筋,其次,也可以运用其他作为引下线,例如消防梯或者金属烟囱、钢柱等等。
高层建筑中的接地装置所采用的材料,一般是用钢筋做接地材料,还可以优先采用钢筋混凝土作为接地材料,如果高层建筑中有地梁的时候,要将内部钢筋转换成环形接地,如果没有地梁的时可以在没有钢筋的混凝土内部铺设镀锌扁钢,敷设成环形接地,所采用的镀锌扁钢材料尺寸是-40×4,在设置接地装置时可以通过多种方式来进行接地装置设置,可以用电气保护、弱电系统接地、以及变压器和柴油发电机中性点工作接地方式混合起来使用,但是要控制好电阻值一般不能大于10。
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高层建筑防侧击雷的探讨
摘要:《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010于2011年10月1日实施,与被替代的GB50057-94(2000年版)相比,GB50057-2010对高层建筑,特别是第二类及第三类防雷建筑物防侧击雷的设计规定作了较大的修改。
本文通过两个范例分析了GB50057-2010的规定,发现其中存在的容易引发误解和争议的内容及隐患,并提出了初步的解决方法。
关键词:高层建筑;防侧击雷;滚球法;GB50057-2010
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》
[3] IEC62305-3:2010 Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard
[4]《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)。