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          智能建筑的防雷措施

          作者: 時間:2013-03-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          摘要:針對目前高層建筑增加的現(xiàn)狀,分別從、等三個不同方式來保護(hù)建筑物和電氣設(shè)備。從對國家財產(chǎn)和人民生命安全進(jìn)行保護(hù)的角度出發(fā),對使用防雷、防雷以及防雷的避雷措施進(jìn)行了介紹。
          關(guān)鍵詞:防雷;;

          0 引言
          隨著智能建筑的發(fā)展,高層建筑越來越多,城市里的建筑物越來越密。因此,加強(qiáng)防雷工作,對建筑物和電氣設(shè)備采取必要的防雷保護(hù),對保護(hù)國家財產(chǎn)和人們的生命安全都是十分重要的。

          1 用避雷網(wǎng)防雷
          對于建筑物可能遭受的直接雷擊和感性雷害,常常采用避雷帶裝置進(jìn)行防雷,避雷帶由避雷網(wǎng)、均壓環(huán)、引下線和接地極(網(wǎng))等組成。避雷帶分沿折板敷設(shè)和沿屋面混凝土塊敷設(shè)兩種。沿坡屋頂?shù)奈菁?、屋角、檐角、屋檐和平頂屋面四周的女兒墻等易受雷擊部位敷設(shè),就屬于沿折板敷設(shè)避雷帶。這種方法一般應(yīng)選用φ6或φ8圓鋼彎制避雷帶支架,沿避雷帶支架敷設(shè)路徑,按間隔1 m埋設(shè),且高出安裝面150~200 mm。然后選用φ10~φ12鍍鋅圓鋼或-25×4鍍鋅扁鋼作為避雷帶,經(jīng)調(diào)直后焊接在預(yù)埋支架上,并將焊點(diǎn)涂以防腐漆。
          沿屋面混凝土塊敷設(shè)則應(yīng)根據(jù)建筑物的防雷等級標(biāo)準(zhǔn)來確定網(wǎng)孔大小。即先在屋面上劃出避雷帶網(wǎng)孔線,然后按間隔1 m沿所劃網(wǎng)孔線埋設(shè)混凝土塊?;炷翂K應(yīng)埋設(shè)牢固,并在混凝土塊中央安放扁鋼或圓鋼預(yù)埋件,預(yù)埋件應(yīng)高出屋面10~20 mm。同樣,選用φ10~φ12鍍鋅圓鋼或-25×4鍍鋅扁鋼作為避雷帶,經(jīng)調(diào)直后焊接在混凝土塊的預(yù)埋件上,再將焊點(diǎn)涂以防腐漆。如屋面平時無人行走,避雷帶可為明敷設(shè);如屋面作為觀景平臺、直升飛機(jī)起落場地或其他休閑場,平時有人在屋面上活動,在屋面上需要抹混凝土砂漿地坪或進(jìn)行鋪設(shè)地板磚處理,這樣就需要將避雷帶暗敷,暗敷的埋設(shè)深度以3~5 cm為宜。這樣,屋面上的避雷帶就敷設(shè)完成了,之后再與接地引下線焊接連接。

          2 用避雷針防雷
          2.1 避雷針的結(jié)構(gòu)及作用
          避雷針可起到引雷作用,因為避雷針安裝在建筑物的頂部,即在最高點(diǎn)安放一個接地裝置,所以,在雷云籠罩下,它的尖端部可形成強(qiáng)大電場。根據(jù)尖端放電原理,它很容易將雷電流引向其尖端而泄入大地,從而避免雷云向被保護(hù)建筑物放電。
          避雷針一般由三部分組成,其中頂部聳立高空,接受雷電用的接閃器,一般用鍍鋅鋼管或鍍鋅圓鋼制成,長約2 m,截面積不小于100 mm2,鋼管壁厚不小于3 mm,并且上端部打尖。高度在20 m以內(nèi)的獨(dú)立避雷針常用水泥桿架設(shè),20 m以上用鋼結(jié)構(gòu)支架架設(shè)。中部是引下線,是引導(dǎo)雷電流泄入大地的通道,常采用鍍鋅圓鋼或扁鋼作引下線。圓鋼的直徑不小于8mm,扁鋼面積不小于(12×4)mm2,并需將地面以上2 m加以機(jī)械保護(hù)。下部為接地極,為了將雷電流迅速疏散到大地,可用鍍鋅管SC50或L50×50×5鍍鋅角鋼,長度均為2.5 m,按間隔5 m,埋深0.6 m以上垂直埋設(shè)。接地極之間再用鍍鋅扁鋼-40x4(或-30×4)焊接成接地網(wǎng),且應(yīng)滿足接地電阻的有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。對于通訊系統(tǒng)、建筑自動消防系統(tǒng)以及計算機(jī)房等弱電系統(tǒng)的接地裝置,常采用銅板或鍍鋅鋼板作為接地極,并與防雷裝置、供配電系統(tǒng)的接地裝置等相互隔離。
          2.2 避雷針保護(hù)范圍的計算
          對于避雷針的保護(hù)范圍,各國的計算方法不完全相同,主要有折線法、曲線法、直線法等幾種。其中,折線法表示單支避雷針的保護(hù)范圍為一折線圓錐體;曲線法則是單支避雷針的保護(hù)范圍為一曲線圓錐體,這種方法是假設(shè)滾球半徑滾過防雷建筑物時,凡是球體能接觸到建筑物的各個部分,均會遭受雷擊,而球體不能接觸到建筑物的各個部分,則不會遭受雷擊(已由建筑物其他部分給予了保護(hù));直線法的單支避雷針的保護(hù)范圍按針頂端的俯角大小來確定,如對有爆炸危險物的建筑按45°俯角確定,一般建筑則按60°俯角來確定。
          由于折現(xiàn)法比較簡單實(shí)用,在我國建筑防雷設(shè)計中廣泛采用。但折線法忽略了雷擊距離對避雷針保護(hù)范圍的影響,所以存在著一定的誤差。目前在高層建筑中多采用半導(dǎo)體少長針消雷裝置來解決這一問題。
          2.3 半導(dǎo)體少長針消雷裝置
          半導(dǎo)體少長針消雷裝置是在避雷針的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要由導(dǎo)體針組、半導(dǎo)體材料和接地裝置組成。導(dǎo)體針長為5 m,針的頂部有4根金屬分叉尖端,適合安裝于高度h≥40m的建筑物和構(gòu)筑物上。
          半導(dǎo)體少長針消雷裝置利用其獨(dú)特結(jié)構(gòu),可在雷云電場下發(fā)生強(qiáng)烈的電暈放電,即對布滿在空中的空間電荷產(chǎn)生良好的屏蔽效應(yīng),并中和雷云電荷。同時利用半導(dǎo)體材料的非線性來改變雷電發(fā)展過程,延長雷電放電時間,以減小雷電流的峰值和陡度,從而達(dá)到有效保護(hù)建筑物及其內(nèi)部各種強(qiáng)弱電設(shè)備的目的。一般在消雷裝置安裝高度h>60 m時,還需要增加水平消雷針。


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