高层建筑防侧击雷技术探讨
浅述高层建筑防侧击雷均压环技术及其做法

浅述高层建筑防侧击雷均压环技术及其做法摘要当雷击发生时,云层向大地释放强大的电流,对人、畜危害以及建筑物、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避雷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。
关键词高层建筑;防侧击雷;合成绝缘子;均压环所谓侧击雷,是和建筑物直击雷相对而言的,有直击雷就有侧击雷。
直击雷是在雷电直接打在了建筑物的楼顶,而侧击雷是雷电打在了建筑楼体的某一侧,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内部敷设均压环。
本文依据《建筑物防雷设计规范》和《防雷装置施工质量监督与验收规范》来分析防侧击雷均压环技术。
1 建筑物防侧击雷的重要性根据资料显示,我国建筑物敷顶避雷带的安装率比均压环高出很多。
我们知道,顶避雷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。
如果建筑物内敷设了防侧击雷的均压环,可以很大程度的降低伤害[1]。
2 如何理解防侧击的部位2.1 对《雷规》防侧击雷措施的理解第一类防雷建筑物防侧击措施:从30米高度起每隔不大于6米的距离沿建筑物四周设水平接闪带,并应与引下线相连。
30米及以上外墙上栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。
第二、第三类防雷建筑物防侧击措施:防侧击部位应按屋顶的保护措施处理,并符合对本类防雷建筑物的要求。
(1)接闪器应布置防侧击部位各表面的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体上;重点在墙角、边缘和显著突出的物体上;这里的墙角是指外墙壁的内角,边缘是指外墙壁的外角,显著突出物是指阳台、观景平台、设备平台等。
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。
高层建筑电气施工中的防雷技术探讨
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高层建筑电气施工中的防雷技术探讨摘要:当前,随着我国社会经济的快速发展以及科学技术的显著提升,我国城市化进程明显加快,高层建筑数量急剧增加。
受到高层建筑自身特性及其内部电气设施的影响,导致其极易遭受雷电袭击,不仅会导致电气损坏,造成一定的经济财产损失,甚至还会危及生命。
在此背景下,如何采取有效措施做好高层建筑电气施工的防雷技术工作,能够有效避免高层建筑遭受雷击刻不容缓。
关键词:高层建筑;电气施工;防雷技术一、高层建筑的雷击危害雷电是伴有闪电和雷鸣的一种自然放电现象,具有时间短、电流大、电压高的特点,雷电产生的热效应、电效应和机械力常常造成人畜伤亡、建筑物损毁、引发火灾,以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故,给国民经济发展和人类生命财产带来巨大的损失。
因此,为了保护建筑物不受雷击的危害,首先要了解雷击的种类及产生的后果,进而有的放矢加以防护。
(1)直击雷及侧击雷直击雷是雷电直接击中地面上的某一物体,侧击雷是雷电打到高耸物体的侧面。
直击雷和侧击雷的破坏力都特别大,一旦雷电直接击中建筑物,如果不能及时将雷电流泄放,则高层建筑及建筑物内的电气设施就会受到损坏,甚至会造成建筑物爆炸,引发火灾等事故。
(2)闪电感应闪电发生时,在附件导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,可能使金属部件之间产生电火花。
若建筑物的金属设备或金属管线等没有进行有效接地或等电位连接,闪电感应会使这些设备或金属管线产生高电压,导致设备停止工作或损坏,甚至造成人身安全事故。
(3)闪电电涌侵入雷电作用于架空线路、电缆线路或金属管道,使雷电波通过管线侵入建筑内,损坏电子设备及控制系统。
二、高层建筑电气防雷注意事项高层建筑的接闪器往往布置在顶部最易遭雷击的部位。
一般情况下,应用最广的接闪器为镀锌圆钢。
然而有些高层建筑出于建筑艺术美感考虑,选择不锈钢管作为接闪器。
在实际应用中,要考虑不锈钢管的材质,保证不锈钢管的截面积和厚度符合接闪器的规范要求。
[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]建筑物防雷的基本措施](https://img.taocdn.com/s3/m/48d56831a22d7375a417866fb84ae45c3b35c2ad.png)
[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。
探讨高层建筑的防雷技术
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探讨高层建筑的防雷技术摘要:随着经济的发展和城市人口的增长,建筑的高层化和智能化已成为城市发展的一种趋势。
高层建筑比一般建筑遭雷击的概率要大得多,而一旦遭受雷灾,损失非常惨重,后果不堪设想。
因此,高层建筑防雷系统的可靠性极为重要。
关键词:高层建筑;防雷技术中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号: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,会在相邻的导线上感应出雷电过电压, 因此普通建筑物防雷系统不但不能保护高层建筑物内的电子设备与计算机系统, 反而可能会引入雷电。
1.高层建筑的外部防雷1.1 接闪器目前一般高层建筑较多采用接闪杆、明装接闪带和暗装接闪网相结合的方式。
建筑物30m以上部分,每两层在外围用扁钢做暗敷水平接闪带,该接闪带可兼做均压环及金属预防件。
接闪网(带)应沿屋脊、屋角、屋檐、檐角、女儿墙等易受雷击部位敷设,并按建筑物的防雷等级在整个屋面组成不同尺寸要求的网格。
屋面接闪网(带)一般采用热镀锌的圆钢或扁钢及热镀锌件,敷设应平正顺直、固定可靠,搭焊长度和质量应满足相关规范的要求。
接闪网(带)在经过沉降缝或伸缩缝时应做煨弯补偿处理。
接闪带在女儿墙敷设时,一般敷设于女儿墙的中间,但当女儿墙宽度较大时,应将接闪带移向女儿墙的外侧处为宜,因为女儿墙的外沿易受雷击。
现代高层建筑中有利用在屋面上金属栏杆做接闪带,其材质主要采用钢管或不锈钢管,其管的壁厚应不小于2mm;钢管直线段对接部位,转角部位等应采用圆钢或角钢搭接焊,搭焊长度应满足相关规范要求。
栏杆必须与引下线可靠连通。
在屋面接闪器保护范围之内的突出屋面的金属物体,应与屋面接闪网(带)相连;在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器,并与屋面防雷装置相连。
由于高层建筑楼屋面露天设备较多,应当做到所有金属构件都与防雷装置连接。
1.2 接地装置在电子设备和电子系统中, 各种电路均有电位基准, 将所有的基准点通过导体连接在一起, 该导体就是设备或系统内部的地线, 如果将这些基准点连接到一个导体平面上,则该导体就称为基准平面,所有信号都是以该平面作为零电位参考点。
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。
高层建筑物防雷措施探讨(新编版)
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( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改高层建筑物防雷措施探讨(新编版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.高层建筑物防雷措施探讨(新编版)摘要:本文根据高层建筑特点,探讨了在安全可靠、技术先进、经济合理的防雷设计基础上,针对高层建筑物直击雷、侧击雷、雷电波入侵等方面采取的各种防雷措施,多层、多类防护措施相结合的防护技术可达到高层建筑物的综合防雷目的。
关键词:防雷设计;防雷装置;高层建筑物;探讨引言一般情况下,10层及10层以上的住宅建筑物或高度超过24m的其他用途建筑物均称为高层建筑,总高度大于100m时为超高层建筑。
高层建筑物由砖石结构、钢筋混凝土结构、剪力墙结构及筒体结构等组成,内部设施包括高层建筑中的给排水设备、电力系统、弱电线路、电子信息设备和电梯等。
这些建筑物具有高度高、易受雷击等特点,当建筑物高度超过100m时,其遭受雷击的频率可与高度成正比;同时,高层建筑人员密集,室内配置设备多而复杂,其中弱电设备元器件集成度高,耐冲击电压,电磁脉冲干扰能力差,一旦遭受雷电灾害,不仅造成建筑及设备损坏、人员伤亡等直接经济损失,而且由此产生的社会影响也较大,因此必须增强防雷意识,加强防雷设计,科学防御雷击灾害,确保建筑物、设备及人员生命财产安全。
做好高层建筑物防雷,应从直击雷、侧击雷、感应雷和雷电波入侵等方面进行防雷设计探讨,采取多层防护与多类防护措施相结合,达到高层建筑物综合防雷目的。
浅谈高层建筑防雷工程施工技术
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浅谈高层建筑防雷工程施工技术摘要:在城市化速度不断加快的新时期,高层建筑不断涌现,通过高层建筑的合理设计,可以更好的节约城市规划土地资源。
在对高层建筑的防雷工程施工技术等进行有效把握的过程中,注重防雷工程施工措施的采取,加强质量控制,可以在很大程度上对高层建筑中住户的人身安全进行全面的保障。
因此,本文主要以高层建筑物的雷击危害以及相关的系统组成为基本的突破点,在对相关内容进行系统分析的同时,积极探索高层建筑防雷工程施工技术的相关内容,以此不断推动高层建筑防雷工程施工技术水平的不断提升。
关键词:高层建筑;防雷工程;施工技术;质量控制措施引言:对于建筑业的发展进程来讲,在实际发展的过程中,要积极对高层建筑的设计进程以及发展需求进行了解,才能够对各项防雷措施进行有效的采取。
在这个过程中,要充分利用自动化、智能化、网络化等相关的技术,加强现代化建筑需求的满足。
在这个过程中,我们可以了解到很多家庭应用现代化的电器,通过设备连接,进一步的实现生产生活的发展目标。
但是也存在着一些问题,很多电器容易通过网络连接受到雷击损坏。
因此,注重管理措施的设计和规划是当前工作部署的重中之重。
一、高层建筑雷击危害以及建筑防雷系统的组成内容分析这一部分内容,我们主要探讨的是相关的理论知识。
首先,对于雷击危害来讲,主要指的是雷击出现的过程中,通过一定的电荷通道,进入到了就近的电位,使得附近导体当中产生了一定的静电感应以及电磁感应。
在此种情形之下,雷电不断发生,就会对架空线路、电缆线路段造成非常大的伤害。
其次,对于高层建筑防雷系统组成来讲,其不仅包括避雷针、避雷带这些常见的装置,也包括引下线接力装置等相关的内容,要根据不同建筑物的需求,对防雷保护措施进行采取。
比如,对于避雷针来讲,其比较适合细高形状的建筑物,尤其是对于主体建筑物来讲,应该广泛应用防雷针。
而接地装置主要是对钢筋混凝土的基础接地内容提供重要的保护,包括一些基础地基、承台焊接等相关的内容。
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。
高层建筑防侧击雷均压环的做法
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高层建筑防侧击雷均压环的做法在现代城市中,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,也为人们提供了舒适的居住和工作空间。
然而,随着建筑高度的增加,防雷问题变得尤为重要。
其中,防侧击雷均压环的设置是高层建筑防雷体系中的一个关键环节。
首先,我们来了解一下为什么高层建筑需要设置防侧击雷均压环。
雷电是一种强大的自然现象,当雷云接近地面时,地面上的物体就会因静电感应而带上相反的电荷。
对于高层建筑来说,由于其高度突出,更容易吸引雷电。
侧击雷就是雷电绕过避雷带或避雷针,从侧面击中建筑物的现象。
为了减少侧击雷对高层建筑的危害,均压环应运而生。
均压环是环绕建筑物外圈梁的水平避雷带,其作用是将建筑物外墙上的金属门窗、栏杆、金属幕墙等较大的金属物体与防雷装置连接起来,以均衡电位,减少雷电侧击的危险。
那么,防侧击雷均压环具体是怎么做的呢?在材料选择上,通常使用镀锌扁钢或圆钢。
镀锌扁钢具有良好的导电性和耐腐蚀性,宽度一般不小于 25mm,厚度不小于 4mm。
圆钢的直径不应小于 10mm。
这些材料要符合相关的国家标准和规范要求。
均压环的设置位置也有明确规定。
一般来说,从建筑物首层开始,每隔不超过 6 米就要设置一圈均压环。
对于一类防雷建筑物,从 30 米起每隔不超过 6 米设均压环;二类防雷建筑物从 45 米起每隔不超过 6米设均压环;三类防雷建筑物从 60 米起每隔不超过 6 米设均压环。
在施工过程中,首先要将均压环与建筑物的避雷引下线可靠焊接。
焊接时要保证焊缝饱满、平整,不得有夹渣、咬肉等缺陷。
焊接长度也要符合规范要求,扁钢与扁钢的搭接长度不应小于扁钢宽度的2 倍,三面施焊;圆钢与圆钢的搭接长度不应小于圆钢直径的 6 倍,双面施焊;圆钢与扁钢的搭接长度不应小于圆钢直径的 6 倍,双面施焊。
除了与避雷引下线的连接,均压环还要与建筑物外墙上的金属门窗、栏杆、金属幕墙等进行连接。
连接方式可以采用焊接或螺栓连接。
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。
高层建筑物的防雷技术分析
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高层建筑物的防雷技术分析随着国家经济飞速发展,我国建筑领域迎来了发展的高峰期,房地产事业成为我国国民经济建设的重要组成部分。
最近几年,居民建筑结构向着复杂化和高层化发展,高层建筑在为房地产商带来更多经济效益的同时,雷击事故就成为高层建筑需要重点解决的一个基础问题。
高层建筑雷击防护措施的好坏直接影响到居民的生命财产安全和楼房的使用寿命。
本文主要结合实际情况,就高层建筑雷击事故的种类进行了分析,然后论述了高层建筑物防雷技术,希望通过本次研究对更好的降低雷击事故对建筑物和居民生命财产安全影响有一定的助益。
标签:高层建筑防雷技术分析进入新世纪以后,随着我国科学技术进步和发展,城市高层建筑物数量逐渐增多,高层建筑智能化,自动化成为建筑工程的发展趋势。
高层建筑在给人们带来智能化和自动化方便的同时,对建筑物设计方提出了更高的要求,特别建筑物内电气设备逐渐增多,线路结构趋于复杂化,这些设备一旦遭受到雷击,将会对建筑物内的这些电气设备和网络系统产生严重的影响和破坏。
当建筑物顶部的防雷装置遭受雷击后,大量负荷会通过接地装置被引入大地,这个过程会在避雷装置的引下线和接地装置中产生较大的电压降,电压降超过一定标准后就会与相连的金属装置或者导体产生放电现象,会对建筑物和居民人身安全造成严重威胁,因此,做好高层建筑物防雷击工作就显得十分重要了。
一、高层建筑物中雷击事故的类型分析1.直接雷击事故雷电在建筑物和电气设备上直接发生机械效应和热电效应,通常情况下,建筑物容易遭受雷击的部位主要是屋檐、屋脊和女儿墙。
在高层建筑物中雷击事故还会出现侧击和环绕雷击,出现这种雷击事故主要是因为建筑内存在多种电气设备和其他金属物导致雷击放电。
2.雷电电路直接侵入如果高层建筑物内部电气设备和电气线路建设存在缺陷,雷电释放的超高压电流就会沿着电气线路和管道进入到建筑物内部,对电气设备安全造成威胁。
此外,当架空线路造成雷击后会产生感应电流,高电位电流会沿着导线、电源以及信号侵入变电站或者建筑物内,这种感应电流侵入同样会对电气设备造成危害或者造成建筑物内金属设备出现放电,击穿防雷装置。
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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。
由于高层建筑的层数很高,所以在30m及以上部分的外墙栏杆、门窗以及金属物件的设计过程中,要尽量与防雷装置连接起来。
为了提高抗雷击水平,每隔六米要设置一个均压环,均压环可以利用房屋圈梁内的两条主筋焊接而成,注意要形成闭合圈,而且闭合圈要与引下线进行连接。
水平接闪器要和同一个高度内的均压环进行连接,对于设置了外墙保温设施的高层建筑,尤其是没有窗户的整体
保温墙面,应该要尽量减小水平接闪器与均压环之间的平行距离。
由此可见,在对均压环进行设置的时候应该要尽量接近墙面位置。
(2)玻璃外墻装饰。
由于很多新型建筑技术的应用,使得建筑物类型越来越丰富,比如有的建筑物外墙采用部分或者全玻璃装饰,这类建筑物的防雷措施应该重点在玻璃幕墙的金属构架上。
由于建筑物的外墙为大面积玻璃幕墙,为了保证玻璃的安全性,金属构件较多,结构复杂,在安装金属构件的时候,构架与构架之间必须要设置金属片跨接,才能形成更好的电气连接效果,使得整个外墙的金属构架形成一个完整的、统一的、相互导通的电气整体。
对于这类建筑墙面,可以将防雷设施的预埋件和玻璃幕墙上的金属构架连接起来,确保两者之间有良好的接触面和足够多的螺栓固定点,螺栓固定点不能少于2个。
在建筑物主体工程施工过程中必须要确保预埋件与均压环焊接牢固,防止脱落,焊接的长度要符合防雷规范要求,并且与引下线进行连接。
对金属构架的预埋件进行连接的时候必须要对绝缘层进行处理,使用金属垫片对螺栓进行固定。
(3)金属外墙装饰。
复合铝板是一种新型建筑外墙材料,质量低,防水、保温效果较好,如果建筑物的外墙采用复合铝板,其防雷设计重点在支架上,因为铝板的支架都是金属结构,所以在进行支架安装的时候要确保金属支架形成一个统一的整体,然后通过每一层的外墙面的预埋件和均压环以及引下线焊接起来,形成良好的电气导通路径,当发生侧击雷的时候,雷电流可以从墙面被击中的部位通过引下线导入到大地,减小对墙面的损坏。
(4)非金属外墙装饰。
当前很多建筑物采用瓷砖、涂料等非金属材质进行装饰,这些材料一般很少引起雷击,最容易遭受侧击雷损害的部位是阳台的金属栏杆、金属门窗等。
因此对于这类装饰墙面,主要是对金属部分进行处理,可以参照金属门窗防雷措施进行设计。
2.2 高层建筑外墙及附属设施防雷击措施
(1)空调。
对于外墙空调安装部分的防雷击措施,一种思路是当高层建筑物外墙空调安装时,要事先设计对空调室外机做好接地螺栓对设计,必须使用专门的接地螺栓,对室外机进行安装连接,使得在建筑外墙上设置的空调支架和室外机连接起来。
另一种防护的方法是让钢筋混凝土平台中的防雷接地系统与室外机连接起来,并不是只利用室外机外壳固定孔进行连接固定。
在空调安装平台的设计过程中要对接地螺栓进行实事先设计,根据实际情况确定螺栓的位置;最后是高层建筑空调安装施工中,必须要对安装工艺进行规范,最好有具体的施工标准进行考核监督。
(2)金属门窗与合金防护窗。
金属门窗、金属衣架等都是很容易遭受雷电侧击危害的部位,对于这些设施,必须要连接到建筑物主体的防雷系统内的均压环,进行等电位处理,以达到防侧击雷的效果。
对建筑物主体的金属部位的防护思路,具体为下列做法:在建筑主体施工时就在外墙金属框窗的位置事先埋好接地埋件,接地埋件的一端要焊接到均压环上,同时焊接施工要有严格的要求,必须符合现行的防雷规范要求。
当进行金属门窗框架的安装时,接地埋件的另一端
通过铆钉和金属门窗框架的镀锌扁钢紧固,并且需要先做好金属门窗、扁钢等接触面部分的绝缘处理,然后再做铆钉的加固处理(每一面至少包含2个以上的铆钉),接地处理方式为两点接地,使得金属门窗成为接闪器,防止雷电侧击危害。
最后要对施工过程进行管理,确保连接过程稳定、可靠。
(3)塑钢门窗。
塑钢门窗也是当前建筑物中门窗使用的主要材质,其成本比金属低,但是塑钢门窗本身不具备作为防雷电侧击的接闪器的条件,因此在对塑钢门窗进行设计的时候,为了提高防雷效果,要事先做好防止雷电侧击的接闪器设置。
在建筑外墙中,30m以上的地方和阳角位最接近建筑物的地方可以设置F线,然后设计接闪器,将接闪器牢牢固定在高度相同的均压环预埋件上,形成接闪点阵,对雷电侧击危害进行预防[2]。
3 结束语
综述,对高层建筑物进行防雷施工,必须要遵循建筑防雷的相关规范和标准对不同的外墙部分做好相应的防雷击措施,布置接闪器、屏蔽、接地等,都需要可靠的防雷措施,保障防雷效果。
参考文献
[1] 周国军,梁忠武,尹娟,等.基于GB50057的侧击雷电流特征分析[J].气象科技,2017,45(04):761-764.
[2] 赵杰.高层建筑金属门窗雷电侧击防护的探讨[C].浙江省气象学会、江苏省气象学会、上海市气象学会.第八届长三角气象科技发展论坛论文集.上海:浙江省气象学会、江苏省气象学会、上海市气象学会,2011:3.。