建筑工程的防雷技术 盛宴

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:盛宴
[导读] 摘要:在我国现代城市化进程的不断发展对建筑行业提出了更高的要求,高层建筑不断增多,雷电对建筑工程造成的危害也在逐渐增大,对居民生命财产安全造成极大的威胁。
        深圳市天健坪山建设工程有限公司  广东省深圳市  518118
        摘要:在我国现代城市化进程的不断发展对建筑行业提出了更高的要求,高层建筑不断增多,雷电对建筑工程造成的危害也在逐渐增大,对居民生命财产安全造成极大的威胁。在开展具体工作时,合理应用防雷技术能够有效提升整体工程建设效果,相关工作人员需要对其进行深入分析。本文首先分析雷电破坏形式和防雷接地的设计原则与应用价值,并以此为基础,综合探究防雷技术具体应用,为其相关人员具体工作提供更为丰富的理论依据。
        关键词:建筑工程;防雷技术;施工
        引言
        在建筑工程建设过程中,高层建筑逐渐增多,同时其高度也越来越高,越来越容易受到雷电破坏,对其造成更为严重的破坏,导致局面面临极大的经济损失和人员伤亡等,因此对防雷技术的应用要求越来越高。通过对其进行合理应用,能够有效避免雷电侵害破坏建筑整体结构,科学保护建筑工程建设,使其整体工程建设具有更高的安全性,为了进一步明确在建筑工程建设过程中如何更为高效的应用防雷技术,特此展开本次研究,希望能够推进我国现代建筑行业的有效发展。
        一、雷电破坏形式
        其一为直击雷。具体是指雷电直接击打建筑及其相关设备,使其产生热效应和机械效应,通常情况下,女儿墙,檐角,屋角,屋脊,屋檐是最容易遭受雷击的部位。同时,雷电还会对高层建筑产生绕击和侧击现象。其二为雷电波侵入。雷电流会沿着管道和电气线路流入建筑内部,对其相关设备安全造成很大程度的不利影响,如果架空线产生感应雷或遭受直击雷,则高电位会随着信号和导线电源线侵入建筑物或变电站,雷电波侵入建筑内部金属设备发生放电现象,或者危害电气设备,产生破坏作用。其三为感应雷。感应雷具体是指雷电流产生的静电效应和电磁效应,进而导致出现感应高电压。通常情况下,对于建筑工程而言,当受到雷电感应时,如果金属装置接地不良,会有火花产生,会在一定程度内引起爆炸事故。在雷电闪击,雷电流具有较大的变化率,雷电流通到附近会有感应电磁场产生,干扰和破坏电子设备。
        二、建筑防雷接地
        在我国现代建筑工程建设过程中,保护间隙,避雷器,避雷带,避雷线和避雷针是其最为常用的几种避雷设施。设置接地的主要目的在于引导雷击进入大地,对设备安全进行科学保护。同时还可以有效避免雷击伤害人体,基于此,雷电接地质量对建筑安全具有极其重要的影响。相关工作人员在开展具体工作时,需要有效落实避雷措施和雷击应急措施,二者互为递进。
        (一)设计原则
        其一为可靠性原则,在进行雷电防护工程设计过程中,相关人员需要对其可靠性进行综合分析,在具体进行工程设计时,需要确保其技术和产品的可靠性和成熟度,在对网络系统进行雷电防护时,需要选择使用目前广泛应用的技术和产品,确保其可靠性,实现系统可靠性的有效提升。在此过程中,需要科学设置备份回路,确保在出现故障时,可以迅速恢复,同时还需要及时采取应急措施。同时还需要合理应用声光报警功能和热插拨,确保进行故障处理过程中不需要停机。其二为实用性原则。进行防雷保护系统的合理配置,必须确保能够高度满足具体工作需求,就现阶段具体应用而言,该项性能具有极其重要的价值[1]。其三为开放性原则,雷电防护技术具有一定程度的动态性,在选择产品时,必须确保能够高度满足工业标准和国际标准,同时确保其结构的可扩充性,开放性和先进性,使其能够更高程度的满足日夜扩充的需求,以此为基础,才能进一步保障网络未来发展。
        (二)注意事项
        通常情况下,在进行防雷工作时,相关工作人员需要因势利导,科学应用避雷设施,卸掉或削减雷电的威力。与此同时,还需要确保电气设备的绝缘水平,同时,科学采取等电位连结等其他补救措施,确保建筑能够更高程度的抵抗雷电破坏,施工人员如果能够基于建筑具体情况进行防护措施的科学选择,则能够有效避免雷电灾害,进而保障建筑安全。
        三、建筑工程的防雷技术具体应用
        在建筑工程建设过程中,防雷设计具体是指针对雷击对建筑造成危害的方式,将雷击灾害产生的大电流和高电压,过电流,过电压以及空间电磁干扰,通过接地屏蔽或引人接地等多种方式,使其雷电危害得以消除。
        (一)直击雷防护措施
        对于系统防雷工程而言,防直接雷击具有一定程度的基础价值,相关工作人员可以基于工程特点,科学应用建筑结构钢筋,实现法拉第笼的合理构成,保证建筑防雷效果。与此同时,还可以进行避雷网架,避雷线和避雷针的合理设置。在屋面,可以利用避雷网格,避雷带和避雷短针,共同构成混合型接闪器。在此过程中,避雷网通常是以屋面结构主筋构成,使其整个屋面实现暗敷避雷网格的有效形成,在顶部和支柱需要进行引下线的合理设置。如果建筑高度达到35米以上,还需要对其侧击雷进行科学防护,从30米处开始,每六米进行水平均压带的合理加装,同时连接引下线。
        (二)防静电措施
        对金属的工艺装置,设备以及管道,需要严格基于防静电和防雷设计规范采取科学有效的防雷电措施,与此同时,还需要对其等电位连接加强重视,管路系统内部的金属键必须进行接地处理。在此过程中,需要控制相邻引下线的距离不能超过12米。对于非金属屋面,需要进行避雷网保护的合理安装,并对其进行接地处理。最后对于可能出现爆炸火灾危险的区域,或者是静电可能会对人身安全造成危害的作业现场,需要对其移动式金属车辆,金属用具,梯子和钢体平面进行防静电接地处理。
        (三)防雷电感应
        首先通过进行等电位连接的合理设置,能够使其各个接入点可能出现的电位差得到有效消除,进而确保在出现雷击时,可以有效避免由于感应使其不同接地点产生不同电压,进而对其放电现象进行科学控制[2]。其次,对电源系统浪涌进行过电压保护,为了有效避免雷电感应使电源线路出现浪涌多电压,进而破坏电源系统,需要基于防雷区域划分,对建筑电源系统进行多级保护。最后,需要对弱电系统进行防雷电感应处理。在开展具体工作时,需要在电源系统内进行spd防护,电压吸收装置和隔离电压器的合理安装,以此为基础,能够使可能沿电源系统出现的浪涌过电压残压消除,对系统电源安全进行更为高效的保护。与此同时,为了有效衰减雷电感应导致出现的电磁辐射干扰对线路元器件以及弱电设备造成的不良影响,需要对线路和弱电装备合理实施屏蔽措施,对其进行更为有效的保护。


        (四)防雷电波浸入
        首先需要对信号电缆和电力电缆进行防雷电波侵入处理,在此过程中,对于埋设入户的信号电缆和电力电缆电缆金属外皮和所穿金属管道,在入户处需要进行接地处理。其次,需要对公共设施进行防雷电波侵入处理,在公共设备建设过程中,对其煤气管道,消防管道,给排水管道等金属管道,需要在入口处进行总等电位连接,同时还需要将其接入接地装置。
        (五)等电位连接
        等电位连接具体包括两种设计类型,分别为接地预留干线和总等电位设计。其中,前者是在弱电或强电井内进行接地干线的合理敷设,沿井道明敷热镀锌扁钢,确保井道内部的电子设备,电气和桥架可以接地,在此过程中,接地干线底需要连接建筑接地装置,在各个楼层分配电箱部分进行接地端子板的合理设置。
        (六)接闪器施工
        通常情况下,在建筑工程建设过程中,需要进行避雷网,避雷带和避雷针的合理设置,均为金属装置,与此同时,云闪类型防护相对较早,因此可以将其称为接闪器[3]。在现阶段,具体包括半导体消雷器,主动式避雷针和被动式避雷针三种类型,其中被动式避雷针具有较为广泛的应用范围,在具体应用过程中,存在防护效果差,安全性低,保护范围小等缺陷,同时还会导致出现磁场感应影响或侧向跳火等问题。半导体消雷器目前已经基本停止。相对于以上两种方式而言,主动式避雷针具有较高的应用价值,能够提前发射闪流,有效控制雷击点,具有较为广泛的应用范围,和较好的应用效果。通过综合分析接闪器的应用发现,被动式避雷针,由于制作方便,易于安装,价格低,在目前市场导向下具有较为普遍的应用。但是在开展具体工程建设过程中,如果同时使用天线和接闪器,则会产生一系列的安全事故,或者对其避雷效果造成很大程度的影响。整体建议选择使用主动式避雷针。
        (七)引下线施工
        建筑工程在开展防雷体系施工时,引下线是其极其重要的构成部分,是连接接地装置和接闪器的中间部分。在具体应用引下线技术时,不仅需要对整体建筑进行焊接连接,使其成为一个联通整体,同时还需要对每一户进行等电位的设计安装,该项工作主要是在预埋时进行。就原理方面而言,主要是基于法拉第笼为基础开展具体工作,确保所有钢结构能够实现等电位连接,在目前具有较为普遍的应用。由于我国现阶段建筑工程正在逐渐变化和转型,因此,在具体应用过程中,相关单位还需要深入分析可能出现的情况,并将其具体列出,确保能够更为高效的应用防雷技术[4]。例如,如果钢筋内流穿过雷,都会产生较高的电位差,由于速度较快,容易导致侧向跳火,因此必须对其进行科学防护。与此同时,在发生雷电流时,如果频率高,则会基于钢筋距离产生一定程度的电感,而弯角处的电感会不断增大,进而导致出现电压降,破坏接电连接和电子装置。基于此,对于以上两种破坏现象,需要合理应用分流作用,进行一定程度的均压设置,确保电子设备在完成安装之后,能够安全应用。与此同时,引发变焦磁场也是雷电通过时较为常见的一种现象,会使邻近设备产生感应电压,在此过程中,需要利用影像线对其进行有效解决,科学设置防雷引下线,确保能够对大型电子设备进行高度保护,同时还可以进一步保障小型电子设备运行的安全性。通过科学设置专用或独立的引下线,还可以实现特殊绝缘作用,使其电磁感应大大弱化。
        (八)接地装置施工
        接地装置作为一种综合概述,具体包括接地线和接地体,通常需要选择应用基础钢结构。在开展具体工作时,需要确保充分应用承台结构主筋和装基础,实现自然垂直接地体的有效形成。与此同时,对于桩基础,需要利用位于外围结构主筋内的两根对角主筋,将其作为垂直状态的接地体[5]。通过科学应用结构地梁主筋两根以上的焊接连通,将其作为水平状态的接地体。在开展具体工作时,必须确保以接地装置形成的接地网说产生的接地电阻值不能超过1Ω,如果不能满足该项要求,需要在外引接地线部分进行人工接地体的合理增加。在接地装置阳角处靠近引下线的部分需要进行电阻测试端子的合理设置,确保其距地高度不能低于300毫米,同时还需要设置明显标志。
        (九)施工质量控制
        首先需要科学控制钢筋焊接,在施工建设过程中,防雷接地焊接是其极其重要的一项工作,焊接质量对工程质量具有一定的程度的决定性影响,跟踪检测人员必须对其进行严格控制,需要从以下几个方面开展具体工作。其一,施焊操作人员在参与具体工作之前,必须对其进行岗前培训和专业技能考核,确保最大程度实现持证上岗。其二,在具体应用焊条时,需要对其排号和三证进行严格检查,确保能够最大程度满足相关规定。在此过程中,技术负责人还需要和施焊人员进行科学有效的技术交底工作,确保施焊人员能够全面掌握焊接位置,焊接形式,焊接方法,焊接材料以及钢筋类别。其三,在具体进行接地焊接工作,通常需要采用帮条焊接方式,尽量选择双面焊,如果由于地势影响,无法实施双面焊,也可以进行单面焊,在搭接施焊时,必须确保能够最大程度满足施工规范。其次,需要对接地电阻值组织进行科学测试[6]。在完成避雷针,避雷网格,玻璃幕墙,人工接地和自然接地等各项施工之后,需要及时测试接地电阻值。尤其是在完成接地网施工或接地体施工之后,必须及时对接地电阻值进行认证,确保能够更高程度的满足规范要求和设计规定值。如果接地电阻值无法达到设计要求,不可以进行人工接地体施工,以此为基础,能够有效避免在完成土建工程施工之后再进行补救,同时避免和其他工程产生冲突,在财力,物力和人力等方面造成重复浪费。
        四、结束语
        总而言之,在建筑工程建设过程中,直击雷,雷电波侵入,感应雷是其最为常见的几种雷电破坏形式,相关工作人员需要对其进行科学防护,在此过程中,通过有效落实直击雷防护措施,防雷电措施,防雷电感应,防雷电波侵入,等电位连接,接闪器施工,引下线施工,接地装置施工和接地质量控制能够确保更为科学有效的应用防雷技术,进一步提升防雷技术应用效果,对建筑工程进行更为高效的保护,推进我国现代建筑行业的有效发展,使其更高程度的满足现代社会经济建设对建筑行业提出的最新要求。
        参考文献
        [1]邓国光,王宇,刘敏艳.浅谈高层建筑电气工程的防雷接地技术[J].建材发展导向,2019,017(006):379.
        [2]刘琦.建筑电气安装中防雷接地施工技术与注意事项分析[J].轻松学电脑,2019,000(002):1-1.
        [3]苏泽,郑全新.建筑防雷工程施工技术初探[J].花炮科技与市场,2018, 97(04):171+299.
        [4]王玲.高层建筑防雷工程施工技术与质量控制[J].科学与财富,2018, 000(006):18.
        [5]王洪琳.建筑电气设计中的防雷技术探讨[J].建筑工程技术与设计, 2018,000(027):2403.
        [6]赵衡.防雷接地技术在建筑电气安装中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,000(003):106.
 
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