高层建筑的雷电防护

高层建筑的雷电防护摘要高层建筑是城市建设的必然发展雷电灾害被各国列为十大自然灾害之一，每年都要给国家财产和人民的生命造成严重的损失和威胁如何做好高层建筑的雷电防护是摆在从事雷电防护工作人员面前的重要课题关键词高层建筑；雷电防护；防雷设计；综合防护引言随着城市环境条件的不断改善，高层建筑越来越多，而高层建筑遭受雷击的概率又远远高于低层建筑物高层建筑内设备和线路密集，雷电对这些设备及线路的破坏威胁也大大增加因此，做好高层建筑物的雷电防护显得极其重要

1、高层建筑物结构高层建筑物受到雷电袭击的危害很大，必须通过对其进行综合防雷设计，才可能将雷电灾害降到最低程度我国一般将10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑高层建筑物结构类型主要包括砖石结构、钢筋混凝土结构、剪力墙结构、筒体结构等高层建筑物的内部设施包括给排水设备、电气设备、网络机房、有线广播、公用天线电视系统、闭路应用电视系统、呼应信号系统、公共信号显示装置以及垂直交通（如电梯）等，都可能受到雷电袭击的威胁

2、雷电防护系统的基本设计雷电防护是一项综合性系统工程，主要包括外部防雷和内部防雷两个方面外部防雷主要为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，内部防雷是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置防护系统主要由直击雷的防护、等电位连接措施、屏蔽措施、综合布线、感应雷击、雷电电磁脉冲（LEMP）的防护等部分组成采取隔离、箝压、分流、滤波、屏蔽、过电压（流）保护等方法将雷电过电压（流）消除在设备之外因此在雷电防护设计中，既要依靠合理的外部防雷措施（避雷针带、网）防止直接雷击，也要采取完善的综合防雷技术防止感应雷击

3、外部防雷的设计高层建筑的外部防雷主要是指防直击雷和防侧击雷，主要由接闪器、引下线和接地装置组成一般情况下，外部防雷装置附着于被保护的建筑物上，由被保护建筑物的形状、所需的保护及所采用的几何设计方法来决定它的布置

3.1接闪器的设计接闪器是防直击雷接受雷电流的金属导体，可以由避雷针、避雷带、避雷线和避雷网中的一种或多种组成，将可能击中建筑物的雷电流接收下来，然后通过良好的接地装置将其迅速而安全地送回大地接闪器的布置通常采用滚球法（适合于形状复杂的建筑群）和避雷网格法（适用于平面的保护）在设计时，应根据被保护对象的用途、高度、长宽比进行选择和布置

3.2引下线的设计引下线应沿最短接地路径敷设，并尽可能地利用建筑物内四个角的主筋作为引下线和垂直接地体引下线数量多且间距较小时，雷电流在局部区域分布也就较均匀，引下线上电压降减小，反击危险也相应减少高层建筑由于引下线长，雷电流的电感应压降大因此，通常在30m以上部位，每隔三层沿建筑物四周敷设一道避雷带（可将各层或隔几层结构圈梁内的周边主筋焊通，成为均压环）与各根引下线相焊接按照规程要求，高层建筑30m以上部分的金属栏杆、金属门窗、金属构件和较大的金属装饰件均应与防雷装置连接具体施工时，将引下线和楼层的主梁连接，由圈梁与主梁的钢筋引出至预埋件，然后将预埋件焊一条与金属门窗相连接

3.3接地装置的设计接地装置包括接地体和接地线，设计时考虑的主要因素是土壤的电阻率土壤的电阻率与土壤的含水量、土质以及温度有关当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置当土壤温度为0C以下和100℃以上时电阻率增大混凝土的电阻率与其湿度有关，其干燥时电阻率大，不易导电；但具有一定湿度时，就成了较好的导电物质，可达100200Q-01其电阻率还与其温度成一定关系的反向作用，即温度〜升高，电阻率减小；温度降低，电阻率增大

4、对具有重要用途的房间和重要设备做屏蔽保护屏蔽技术是减少电磁干扰的基本措施，因为利用金属屏蔽体吸收或反射的方法可衰减施加在设备上的电磁干扰和过电压能量对建筑物的屏蔽常采用建筑物的钢筋、金属构架、金属门窗和地板等，将其连接在一起，形成一个法拉第笼,并与地网有可靠的连接，形成初级屏蔽网对设备的屏蔽，首先要调查了解被保护设备耐过电压的水平，然后按雷电保护区进行多极保护

5、做等电位连接为了减小建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间由雷电流产生的电位差，将各防雷区的金属和系统以及在一个防雷区内部的金属物和系统，在界面处做等电位连接，建立一个三维的连接网络，即等电位连接等电位连接在雷电防护中有着非常重要的作用一般用S型或M型，还可以将两种型式（S型和M型）的优点组合在一起6结束语国民经济的快速发展，各种高层建筑物不断投入使用，大量微电子设备广泛应用，国家对雷电灾害的监测、预警和防御也提出了更高、更广泛的要求不断提高雷电领域的科技创新能力、技术开发和服务能力是促进气象综合防灾减灾事业持续、健康发展的重要保障。