高层建筑电气工程防雷及接地技术探讨

发表时间:2019/1/9   来源:《建筑模拟》2018年第30期   作者:张杰 蒋小刚 高文皓
[导读] 本文通过阐述高层建筑电气工程中的防雷接地技术,并系统的分析当前高层建筑电气工程防雷及接地技术应用中存在的问题,根据实际情况提出高层建筑电气工程防雷及接地技术应用中需要注意的问题。
        张杰  蒋小刚  高文皓
        中建八局第二建设有限公司  山东省济南市  25000
        摘要:高层建筑是我国整个建筑行业发展过程中非常重要的建设项目。然而,通常雷击对电气系统具有较强的破坏性,所以通过在高层建筑电气工程的施工过程中,合理采用防雷及接地技术,能够有效预防雷击事故的发生,更好的保护电气系统,最大限度提升电气工程在高层建筑中的安全水平。本文通过阐述高层建筑电气工程中的防雷接地技术,并系统的分析当前高层建筑电气工程防雷及接地技术应用中存在的问题,根据实际情况提出高层建筑电气工程防雷及接地技术应用中需要注意的问题。
        关键词:高层建筑;电气工程;防雷;接地技术
       
        雷电是众多自然灾害中的一种。雷电在一般情况下主要是通过感性和直接雷击攻击高层建筑可以产生在很短的时间周期大量的电流和电压的释放,从而导致更强的机械力,热效应和电效应,导致高层建筑在一定程度上。损坏。因此,高层建筑电气工程施工过程中,应不断强化高层建筑的防雷与接地技术,有效保证高层建筑电气设备和通信设备在雷电天气中的安全性,从而有效保障高层建筑的整体安全。[1]
        一、高层建筑电气工程中的防雷接地技术
        (一)引下线与接地网
        在当前高层建筑电气工程的防雷接地技术应用中,所涉及的引下线施工,应严格参考建筑工程的图纸,合理设计引下线的施工内容,有效保证引下线施工的规范性。这主要是因为引下线在防雷接地技术中很容易出现误差,所以必须参照高层建筑电气工程的图纸,以便能够更加准确的标记好引下线的位置。在施工的过程中严格按照设计的图纸进行施工。通常在高层建筑的基础大底板中,主钢筋与引下线之间通过焊接构成10m×10m 以内的网格区域,而主钢筋的直径不能够低于16cm。同时,在进行引下线焊接的时候,如果结构柱与主钢筋之间有不匹配的地方,便需要采用跨接焊接的方式。这样通过将主刚接与结构柱直接焊接在一起,逐步构成电气通路,从而能够有效提升引下线的防雷水平。
        (二)接闪器施工
        在整个高层建筑电气工程的施工过程中,接闪器能够吸收雷电波,并将其通过引下线来安全的导入大地中。其中,在当前防雷接地技术的应用过程中,最常见的接闪器有避雷带、避雷针。例如,在某一个商业高层的建筑结构中,主要是由主塔楼和裙房共同组合而成,而案例中的防雷接地施工中的主塔楼层面的金属结构,直接连接了避雷针,并构成了接闪器系统。同时,在裙房上所设计的接闪器,主要是沿着女儿墙,敷设金属钢结构,并在金属钢上连接避雷器,从而围绕裙房形成一个良好的避雷带。[2]
        (三)安装避雷网
        避雷网是高层建筑电气工程防雷接地技术中非常常用的一种,所达到的防雷效果非常明显。其中,在高层建筑电气工程的施工过程中,可根据电气工程的防雷需求,在墙体上直接将避雷网的安装点明确的标记出来,再进行打孔和安装避雷支架,并将镀锌圆钢直接敷设在避雷支架上,灵活采用焊接的方式,合理连接镀锌圆钢,待焊接牢固之后,连接引下线,从而有效提升电气系统的防雷水平。
        (四)防雷接地系统
        防雷接地系统是高层建筑电气工程中的重要组成部分,在高层建筑电气工程遭受雷击的过程中,便需要防雷接地系统将雷电直接导入到大地中,以达到提高雷电流泄的水平。施工过程中,应该合理的选择接地装置,有效保障防雷接地的规范性。在照明、弱电、动力配电、消防电等系统的设计中,都需要根据实际情况进行接地设计,统筹检查高层建筑电气工程防雷与接地系统的施工效果,切实保证防雷接地系统中的接地电阻不能够超过0.5Ω,有效增强防雷接地系统的专业性。[3]同时,在高层建筑的电气工程中,还可以合理设计人工接地极,切实保证防雷接地系统的整体性,从而让防雷接地的保护作用更加充分的凸显出来。例如,建筑屋面的直升机停机坪是要设防雷的,其防雷装置可选用避雷针。可安装在停机坪一侧的上下通道楼顶(可以安装多个),引下线与楼房避雷引下线有效焊接。其高度需经过计算,以能保护停机坪即可。直升机应做活动等电位接地。


        二、保障高层建筑防雷接地施工质量的措施
        (一)增强接闪器承受雷电的能力
        雷电接受器主要由闪烁杆,闪烁带,闪烁的线路,一个闪烁网和金属屋顶,和用于截取闪存的金属成分的项目的组合。其中,闪烁带主要沿着容易易受雷击的角落、脊、屋檐和角铺设。因此,通常建筑物设计的接闪带主要是采用镀锌圆钢,能够更好的达到接闪导电的目的。但是,当前部分高层建筑在施工的过程中为了追求美观,并未使用镀锌圆钢,而主要采用的是更加美观的不锈钢。但是,因为不锈钢对雷电的承受能力不如镀锌钢材,所以在应用不锈钢的过程中便需要保证不锈钢的截面和厚度更好的满足规范化要求,切实保证不锈钢在受到雷击的过程中不会被轻易的击穿。
        (二)做好铝合金幕墙和接闪网的连接工作
        整个高层建筑的接闪器、引下线和接地装置共同组成一个笼子形状的接闪网,从而将整个建筑罩在安全的接闪网中。但是,部分的高层建筑在外墙上采用铝合金的材料设计了装饰幕墙,还有的高层建筑物的窗口安装了铝合金材料的防盗网。这些铝合金的材料是雷电袭击的重要目标,且在一定程度上破坏了高层建筑物整体的防雷性。因此,需要将铝合金幕墙和铝合金防盗网与整栋高层建筑的防雷装置连接起来,从而有效保证高层建筑防雷装置的完整性。
        (三)选择防腐性的接地材料
        由于接地体都是埋在地下,所以采用金属的材料很容易被腐蚀,从而在一定程度上降低防雷导电的性能。尤其是镀锌钢材,因具有较强的腐蚀性,所以在一定程度上降低了整个建筑的防雷导电的性能。同时,因镀锌钢材的两种金属稳定性不一致,很容易在土壤环境中构成原电池系统,加速氧化还原反应,让高层建筑的电气工程接地体更容易被腐蚀。因此,需要做好高层建筑电气工程接地体的防腐处理,如涂上防锈漆等。此外,还可以采用石墨棒来代替金属,且石墨的稳定性较好,其导电的性能与金属相当,所以石墨是很理想的金属接地体替代材料。[4]
        (四)切实把握接地技术在施工中的注意问题
        1、IPE和N线连接应符合规范
        通常在高层建筑物的每一层都配置有强电竖井,所以在施工的过程中应该保证PE干线与强电竖井附近的引下线更好的连接起来。同时,高层建筑电气工程的施工人员应该保证PE线和N线连接的规范性,这主要是因为PE线和N线混接将导致建筑物内的用电设备被强雷电损坏。
        2、做好各系统的协调配合工作
        高层建筑防雷接地系统是非常复杂的系统,主要涉及到强电、弱电、消防系统等接地系统,相互之间非常复杂,且相互交叉起来,所以各个系统在开展接地工作的过程中,需要相互之间进行配合,协调做好接地工作,从而有效保证接地工作的质量与效率。
        结束语
        总之,在目前建筑业的快速发展的背景下,大多数人非常重视建筑的安全性能,因此评估电气系统在高层建筑的安全性时,其电气施工中的防雷与接地技术就是非常关键的一个指标,在一定程度上直接关系到整个高层建筑系统的安全性能。同时,高层建筑的使用者的人身安全和电气施工防雷与接地技术存在非常紧密的关系,所以便需要强化高层建筑的防雷与接地施工技术,全面提升高层建筑防雷与接地技术的水平,切实保障我国高层建筑电气设备的安全性。
        参考文献:
        [1]王震. 关于建筑电气工程防雷问题的探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(4).
        [2]郭晓亮. 建筑电气工程防雷问题论述[J]. 建材与装饰, 2017(8):91-91.
        [3]吴进喜.浅谈建筑电气工程中防雷接地系统的施工[J].四川建材,2017, 43(6):224-22.
        [4]张林涛. 建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术探究[J]. 门窗, 2018(3):98-98.
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