于字林

【摘 要】完整、可靠的防雷系统对高层建筑的安全是至关重要的。随着建筑科学的发展，高层建筑防雷技术已经得到了很大的进步，但是仍然存在着一些问题，本文综合考虑接闪、引下、接地、屏蔽、布线和电涌等要素的实施，本文对防雷工程的常见问题提出相对的解决措施。

【关键词】高层建筑；防雷；接闪；引下；接地

1.影响高层建筑物的雷击形式及其危害

雷电的形成虽有多种原因，但以负极性下行先导放电为主。雷电的破坏形式有三类。第一类，直击雷，即雷直接击在建筑物和设备上，产生的电效应、热效益和机械力，一般建筑物是受直击雷的部位多为屋檐、屋脊、屋角、檐角和女儿墙；还有侧击雷，即雷电击在高层建筑的侧面。其危害使建筑物遭受破坏，同时可能会引起火灾。第二类，感应雷（也称二次雷），即雷电流变化梯度大，因此产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，从而构成危害；再者，由于雷电作用，建筑物会感应异性电荷，由于高度集中，产生很高的电位，有可能向周围物体放电。其危害可能引起电气设备绝缘破坏，金属管道烧穿，从而造成火灾、及电击等事故。第三类，雷电波侵入，雷电流沿电气线路和金属管道引入建筑物内部，其危害会对高层建筑内的电气设备造成损坏或人员造成伤亡。

2.建筑物防雷系统

防雷分为外部防雷和内部防雷以及防雷击电磁脉冲。

外部防雷就是防直击雷（包括侧击雷）。内部防雷包括防闪电感应、防反击以及防闪电电涌侵入和防生命危险。防雷击电磁脉冲是对建筑物内部系统（包括线路和设备）防雷电流引发的电磁效应，它包含防经导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应。

3.高层建筑防雷工程施工中常见问题及应对措施

3.1 接闪

3.1.1 接闪带搭接的焊接长度不符合防雷规范要求

扁钢与扁钢的搭接长度为其宽度的2倍，不少于三面施焊； 圆钢与圆钢搭接长度为其直径的6倍，双面施焊； 圆钢与扁钢的搭接长度为圆钢直径的6倍，双面施焊。

3.1.2接闪带焊接施工工艺不符合防雷规范要求

在实地防雷工程质量检查中发现接闪带焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔等缺陷。正确的施工工艺为焊接处的焊缝应饱满无遗漏，焊接部分应除去焊渣、焊瘤，避免虚焊、咬肉和气孔等缺陷并补刷防腐油漆。

3.2 引下

引下线的布设不均匀、不对称，引下线间距和支撑件间距及施工工艺未按照规范要求敷设，部分焊接处未做处理。

引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于规范的要求，应尽可能增加引下线的数量，适当减少引下线间距。由于高层建筑引下线很长，雷电流的感应压降很大，因此需要在每隔一定的高度处用均压环将各条引下线在同一高度连接起来，并接到同一高度的室内金属物体上，以减小其间的电位差，避免发生反击。均压环通常利用圈梁两主筋焊通成闭合回路。高层建筑引下线必须保证全长焊通。为避免接错钢筋，同一柱内引下线不宜小于两根主筋，主筋直不得小于10mm，钢筋连接处应采用搭接焊，搭接长度为圆钢直径的6倍以上，要求双面施焊，焊缝饱满、平整，以减少接触电阻。接闪器与引下线之间的连接应采用焊接或热剂焊（放热焊接）。

3.3接地装置

施工中未充分利用现有的条件，造成防雷效果不稳定和工程造价较高等问题。接地装置应优先利用建筑物钢筋、混凝土基础内的钢筋，将建筑物的桩筋、地梁内的主筋和桩内的主筋焊接起来，并把地梁外圈梁中间（网格） 钢筋焊接成一个闭合环路，组成一个完整的接地系统。这种接地系统与大地接触面广，接地电阻低，而且钢筋得到混凝土的保护，受侵蚀作用减少，接地电阻比较稳定； 利用建筑物的基础桩、梁柱等结构钢筋，作为接地装置，具有散流快、经济、美观以及不必维护和寿命长的优点。

3.4屏蔽隔离

屏蔽隔离部分施工中未做到综合防护效果。现代防雷要做到综合防护，有效利用建筑物构架相互焊接成网，做好屏蔽，这种设计不仅经济实惠而且符合现代防雷的思路，为电气和电子设备防止雷电电磁脉冲（ LEMP） 破坏提供了基础条件，不但要解决建筑物的直击雷防护，还要对进入建筑物内的各种设备及其他需要防护的物体进行雷电防护，将建筑物屋顶的接闪带、网和四周墙面内的柱钢筋作等电位连接，以及圈梁钢筋相互焊接，把进入建筑物的水管、金属管道等金属构件作良好电气连接。

3.5等电位连接

1）在防雷装置的设置上人们往往比较注意外部防雷装置和内部的电涌保护，容易忽视等电位连接在雷电防护的重要作用。有时还特意设置单独的接地装置，单独的引下线，还错误的提出“共网不共线，分类接地网，不串不共用，一点接地法”的口号，一方面给设计施工增加了难度和增大了开支，另一方面违背了等电位的基本原理，会给被保护设备以及人身安全造成潜在的威胁。

2）总等电位联结端子板、接地干线、局部等电位端子板的设置位置和连接方式不符合规范要求，连接线的线径太小。

总等电位联结端子板应设在建筑物电源进线处，并与共用接地装置以最短的距离连接，通过接地干线引至楼层等电位接地板，引至设备机房的局部等电位接地干线应采用不小于16mm2的多股铜芯导线，接地干线应在电气竖井内明敷，并与楼层主钢筋做等电位连接。

3.6 电涌保护部分

4.结语

建筑物防雷系统是建筑工程中一个重要的分项工程，其覆盖面广，与各专业系统交叉点多，因此在施工中应认真、细致、全面地加以考虑，必须加强对防雷工程施工质量的控制。针对施工中出现的质量问题，制定防控对策措施，做到预防为主，动态跟踪，保证建筑物防雷工程的施工质量，确保建筑物的雷电安全。

参考文献：

[1] GB 50057-2010，建筑物防雷设计规范[S].2010： 3.

[2] GB 50343-2004，建筑物电子信息系统防雷技术规范[S]. 2004： 23.