建筑防雷電氣技術(shù)論文
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會需要,高層建筑如雨后春筍般不斷出現(xiàn)在各個城市各個地區(qū),防雷電氣技術(shù)也越來越重要了。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的建筑防雷電氣技術(shù)論文,希望你們喜歡。
建筑防雷電氣技術(shù)論文篇一
高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的防雷技術(shù)
【摘 要】在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中,防雷接地設(shè)計(jì)是一個重要環(huán)節(jié)。本文簡單介紹了建筑物防雷的等級分類,及不同類型的建筑物應(yīng)當(dāng)采取的防雷措施。具體分析了高層建筑的幾種防雷措施,包括接閃器、引下線、接地裝置、防雷電反擊措施、防高電位進(jìn)入措施及基礎(chǔ)接地體施工與設(shè)計(jì)的問題。
【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣設(shè)計(jì);防雷;接閃器;引下線;接地裝置
一、引言
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會需要,高層建筑如雨后春筍般不斷出現(xiàn)在各個城市各個地區(qū),隨著建筑物高度的增加,防雷問題也越來越受到重視。為了滿足人們生活的需要,各種類型、各種功能的電氣設(shè)備越來越多,在使用這些電氣時(shí),必然會給高層建筑物帶來一定程度的安全問題。所以研究高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的防雷技術(shù)問題有很重要的意義。
二、建筑物的防雷等級及防雷措施
(一)建筑物的防雷等級
按照建筑物對防雷的要求,根據(jù)其使用性質(zhì)、重要性、發(fā)生雷電次數(shù)的可能性和后果,可將建筑物防雷等級分為三個級別。
第一類防雷建筑指的是制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物或具有爆炸危險(xiǎn),會因電火花造成爆炸,且會造成人員傷亡和巨大破壞者。
第二類防雷建筑指的是國家級重點(diǎn)建筑物,對國民經(jīng)濟(jì)意義重大且裝有大量電子設(shè)備的建筑物,具有爆炸危險(xiǎn)、電火花不易引起爆炸或不至造成人員傷亡和重大破壞者,預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/a的重要辦公建筑和人員密集的公共建筑物以及預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.03次/a的一般建筑物。
第三類防雷建筑指的是沒有前兩個級別高但是也有一定雷擊危險(xiǎn)的建筑物。
(二)建筑物的防雷措施
按《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057-2010)中的一般規(guī)定,各類建筑物均應(yīng)采取防雷電波侵入和防直接雷的措施。
第一類防雷建筑物和第二類防雷建筑物中,有爆炸危險(xiǎn)的場所,應(yīng)有防雷電感應(yīng)和防雷電波侵入、防直擊雷的措施。第二類防雷建筑物除有爆炸危險(xiǎn)的場所外,以及第三類防雷建筑物,應(yīng)采取防雷電波侵入和防直接雷的措施。具體防雷措施參考規(guī)范第3.2.1條至3.4.10條。
據(jù)研究觀測發(fā)現(xiàn),屋頂?shù)钠露饶軌蛴绊懡ㄖ锶菀自馐芾讚舻牟课弧?/p>
建筑物屋面很少會遭受雷擊。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分析屋頂?shù)膶?shí)際情況,確定最易受雷擊的部位,然后根據(jù)要求在這些部位裝設(shè)避雷針或避雷帶或避雷網(wǎng)進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。
三、高層建筑物的防雷措施
(一)接閃器
接閃器是一種金屬物體,專門用來接受直接雷擊。接閃的金屬桿稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線,又稱架空地線。接閃的金屬帶、金屬網(wǎng)稱為避雷帶、避雷網(wǎng)。接閃器應(yīng)該由獨(dú)立避雷針,架空避雷線或架空避雷網(wǎng)或直接裝設(shè)在建筑物上的避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)中的一種或幾種組成。
接閃器要通過接地引下線與接地體(接地裝置)相連。
接地體用來向大地引泄雷電流,為埋入地下土壤中的各型接地極的總稱。
在國內(nèi),目前除僅有的幾個高級建筑(如北京長城飯店、廣州花園大酒店等)采用E、F放射性避雷系統(tǒng)中的放射電極之外,其他高層建筑多采用避雷帶或者避雷網(wǎng)作為接閃器,很少使用避雷針。有些建筑面積高達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬平方米,但寬高比一般也比較大、建筑天面面積相對較小的高層建筑 ,通常只要在天面四周及水池頂部四周明設(shè)避雷帶,局部再加些避雷網(wǎng)即可。
(二)引下線
在高層建筑中,我國建筑工程施工時(shí)常用的方法是利用柱或剪力墻的鋼筋作為避雷引下線。這種方法已經(jīng)寫入國標(biāo)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》。規(guī)范規(guī)定,引下線的截面積不應(yīng)小于直徑為10mm的鋼筋的截面積,而高層建筑中主筋截面積在20mm以上的很常見,所以要想達(dá)到這一要求并不難。為了安全,通常施工中至少采用截面積16mm的主筋做避雷引下線,一般用兩根。施工中,標(biāo)明引下線位置,防止上下焊接錯位。
高層建筑防側(cè)擊雷施工時(shí),將避雷引下線與圈梁、大梁鏈接,再尤其引出至預(yù)埋鐵件,然后由預(yù)埋鐵件與金屬門窗焊連。但是這道工藝工程量相當(dāng)大,且存在一定困難,如何解決鋁合金門窗接地,尚是防雷設(shè)計(jì)中一個值得研究和探討的問題。若建筑物采用的是玻璃幕墻,那就方便得多了。
(三)接地裝置
目前,我國的高層建筑接地裝置大多是采用以建筑物的深基礎(chǔ)作為接地極的方法。這種方法有很多優(yōu)點(diǎn),如接地電阻低、電位分布均勻、均壓效果好、施工方便、維護(hù)工程量少、節(jié)省材料等。
高層建筑多是鋼筋混凝土做基礎(chǔ),所以凝固后有很多的孔隙,地下水滲入其中,由于是硅酸鹽混凝土,使得導(dǎo)電能力增強(qiáng)。又因?yàn)榛炷粱A(chǔ)中,鋼筋密密麻麻、縱橫交錯,捆綁焊接后直接與導(dǎo)電性硅酸鹽混凝土接觸,從而使得接地電阻很低。樁基接地,如同使整個建筑物在地下形成了一個大型均壓網(wǎng),均壓效果顯著。同時(shí),利用主筋接地,節(jié)省了大量鋼材。
(四)防止雷電反擊
在高層建筑施工中,建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋實(shí)際上都已經(jīng)跟接地裝置或松或緊地連成一體了。但是為了防止雷電反擊,還應(yīng)將建筑物內(nèi)的一切金屬導(dǎo)管和金屬構(gòu)件及支架等均與接地裝置相連。垂直敷設(shè)的電氣線路,可在適當(dāng)部位裝設(shè)電壓擊穿保護(hù)裝置。最好將各種接地裝置都連接成一體。上面的幾種方法都是根據(jù)等電位原理,使電位均勻,避免建筑物受到雷電反擊的危害。
(五)防止高電位引入
雷電波入侵,容易造成室內(nèi)高電位引入問題。為防止產(chǎn)生此類問題,進(jìn)入建筑物的架空金屬管道應(yīng)在入戶處與接地裝置相連接。應(yīng)盡量采用全電纜進(jìn)線,若全電纜進(jìn)線實(shí)在有困難,架空線路應(yīng)在入戶前50米外換接電纜進(jìn)線,換接處需要裝設(shè)避雷器,同時(shí),避雷器、架空線絕緣子鐵腳、電纜外皮均應(yīng)接地,接地時(shí)的沖擊電阻要小于等于10Ω。進(jìn)入建筑物的金屬管道或低壓直埋電纜線路,應(yīng)在入口處將電纜外皮、電纜金屬進(jìn)戶導(dǎo)管等與接地裝置相連接。
(六)基礎(chǔ)接地極設(shè)計(jì)與施工
在施工過程中,高層建筑的基礎(chǔ)樁基(不論是挖孔樁、沖孔樁、鉆孔樁)都是將一根根鋼筋混凝土柱子伸入地下,直達(dá)幾十米深的巖層。樁基上面做建筑物的承臺,把樁基連成一體。承臺也是用鋼筋混凝土制作的,一般有一米多厚,承臺上面是建筑物的剪力墻及柱子,建筑物的地面部分就座落于承臺之上。
四、結(jié)論
高層建筑的防雷問題直接影響到建筑物的使用安全,威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全,所以應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視,由于高層建筑的高度越來越高,建筑越來越多,其防雷設(shè)計(jì)也存在一定的問題和缺陷,有待業(yè)內(nèi)人士和相關(guān)人員進(jìn)一步的研究和探討。
參考文獻(xiàn):
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