高层建筑电气设计中的防雷技术分析

高层建筑电气设计中的防雷技术分析

发表时间：2017-11-21T16:09:34.250Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第16期作者：王宇[导读] 随着我国城市人口的不断增多为了满足社会发展的需要，逐步建立自己的独特优势，成为城市建设的主体。

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摘要：随着我国城市人口的不断增多为了满足社会发展的需要，逐步建立自己的独特优势，成为城市建设的主体。在高层建筑电气设计中，一项重要的内容是防雷设计，众所周知，高层建筑相比于普通建筑，更容易受到雷电的威胁。原因就是由于其楼层多、高度高，以及其他因素的影响，容易遭受雷击，如果在电气设计中没有考虑到防雷，高层建筑很有可能遭受雷击，发生灾难性的后果，给人们的生命财产安全构成威胁。因此，科学合理的高层建筑电气防雷设计十分重要。本文对高层电气设计中防雷技术防护措施进行详细的分析，为高层建筑防雷技术的应用提供资料参考。

关键词：高层建筑；防雷措施；电气设计

1我国高层建筑的现状

自改革开放以来，随着我国政治、经济、文化的发展，高层建筑结构在我国迅速发展。北京、上海、广州、深圳等地的高层建筑如雨后春笋般发展。特大城市、大城市及沿海发达地区高层建筑的发展，又推动了中小城市高层建筑的发展，形成了迅猛之势。高层建筑结构之所以会不断在中小城市发展，是因为其在结构上、经济上以及审美上都存在着许多优势。随着社会的不断发展，建筑新材料、超强材料将会在高层建筑中进一步开发和应用；同时，新型结构形式的应用也会增多。这些将会更进一步促进高层建筑结构在我国中小城市的扩展。

我国高层建筑起源于20世纪初的上海，近年来国内的高层建筑以极为迅速的态势在各地铺开，高度及层数不断突破。据统计，我国高层建筑在数量上已超过万栋，高层建筑的类型涉及住宅、旅馆、办公、金融、商业综合楼等多种类型。

2 雷电隐患

雷电是发生于雷暴云（积雨云）云内、云与地、云与空气之间的击穿放电现象，闪电的的平均电流是3万安培至30万安培，闪电的电压约为1亿至10亿伏特。当雷云与地面的突起物接近时，就会发生声光电为一体的放电现象。

全球每天约发生800万次闪电，平均每分钟有2000个地区遭遇雷暴，是联合国“国际减灾十年”公布的最严重的10种自然灾害之一。随着社会经济的迅猛发展，随着社会经济的发展和现代化水平的提高，特别是城市高层建筑的大量增加，各种现代化通讯网络、计算机信息网络、办公自动化系统的建立，雷电灾害的危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大，人口密集场地和设施，正在成为雷电袭击的主要对象。要建设一个安全的城市，面对雷电灾害，必须防患于未然。因此大城市防雷显得尤为重要。高层建筑在城市建设中越来越普遍，也对安全造成了负面影响，许多高大的在建工程、构筑物和机械设备都容易受到雷电的袭击。发生这些事件时，，雷电流流过地表高度破坏性的攻击，电压可达数亿伏，电流达几十万安培，可能会导致人员伤亡，破坏建筑，配电线路电力和电力设备毁坏甚至发生燃烧事故。

3 防雷避险对策

与发达国家相比，目前我国大城市防雷减灾体系仍存在差距，主要是综合探测能力和预测预警水平有待提高，雷电防护的科技水平和相关技术标准及管理措施尚待完善。只要掌握雷电的活动规律，辅以必要的技术手段和对策，雷电灾害是可以得到有效防范并减少损失的。

3.1防雷设计基本原则建筑物均应按GB5007-94（2000版）“建筑物防雷设计规范”的规定，安装外部防雷装置。建筑物的防雷宜考虑环境、地域因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性，发生雷灾后果的严重程度，确定防雷分类，采用相应的防护措施。认真贯彻执行国家各类防雷技术规范是减轻或避免雷电灾害的重要环节，加强对各类防雷设施的监督管理是防止雷电灾害的重要保证。

3.2建筑物的防雷措施大体分为两类，外部防护和内部防护。

3.2.1 外部防护：外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护，可采用避雷针分流屏蔽网均衡电位接地等措施，这种防护措施人们比较重视比较常见，相对来说比较完善。在外部防护中，首先使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地。然后，将雷电流引人大地的时尽量将雷电流分流，避免雷电流过大损坏设备。第三是使用建筑的金属部件，并且强化可以是不规则法拉第笼的屏蔽效果。建筑低压电子逻辑系统的远程控制设备的电力信号的电路，需要添加特殊的屏蔽网，在整个屋顶不大于5米- 5米，6米- 4米网格，把雷电压用避雷带等电位连接。第四是建筑每一点潜在的电位平衡，避免设备的潜在危险，保护设备和人身安全。降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。

3.2.2内部保护。在建筑弱电设备对过电压、雷电或电力系统内部过电压的保护称之为内部保护。主要是由等电位联结屏蔽保护、隔离，科学的布线，配用过电压保护器和其他措施。防雷保护由外到内应分为多级保护区。最外层为0级，是直接雷击区域，危险性也最高。由外部建筑防雷系统保护，越往里风险水平越低，储备分工界面主要由防雷系统，钢铁、混凝土和金属管道等构成的屏蔽层而形成。从0级保护区到最内层保护区必须实行分层多级保护，从而将过电压降到设备能承受的水平。雷电通过建筑时，约50%的闪电通过传统的防雷装置直接排入大地，剩余 50%将平均流人各电气通道。如电源线、信号线和金属管道等。

3.2.3接地处理，一定要求有一个良好的接地系统。为了保护设备和人身安全，所有防雷系统都依靠接地系统把雷电流泄人大地。

结语：我们必须对高层建筑的雷电灾害高度重视，对城市雷电安全隐患进行了详细分析，并对城市防雷安全提出了建议和措施，城市防雷除了需要大力加强城市雷电研究、防雷避险措施和防雷技术的完善，还需要多方的配合，对防雷设计进行审核、验收、检测等一系列规范管理，保障高层建筑真正安全。政府相关部门要抓住城市防雷的源头，多方面入手，将雷电灾害挡在城市之外，使城市更加安全。参考文献

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