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建筑防雷论文模板(10篇)

时间:2023-03-02 15:09:53

建筑防雷论文

建筑防雷论文例1

(2)古建筑分布在比较空旷的风景区、江河湖泊的附近等区域,极易遭受雷击。

(3)从古建筑选址的地理环境可知,其修建的场地一般地势都是比较高的,为了显示其高贵壮观,位置还比较突出,这都会加大遭受雷击的可能性。还有些古建筑比较讲究风水,其四周一般都会有高大的树木,而且都是成片的分布,这些高大的树木会增大遭受雷击的可能性。

(4)为了保护古建筑,国家也相继出台了一系列的规定,但毕竟是有限的,再加上古建筑本身的结构构架不能够被二次改造,所以有些建筑还是存在着很大的问题,其防雷设施的安装及使用均未达到应有的标准。

2关于古建筑防雷类别的分类与确定

我国建筑防雷标准是按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994(2000版))来作为建筑的建设与后期维修中的防止雷击标准来执行的。另外在GB50165-1992第3、4、5条做了以下大致的规范:对于不同的建筑的防雷要求不同,它是根据防雷的装置与构造的不同来变换的。对于国家一类的古建筑要进行专门的研究,分析并制定出有效的防雷保护措施;关于二类古建筑的保护,要求是按照一类民用建筑的标准来进行保护;对于三类的古建筑,要严格的执行第二类民用建筑物来考虑,尽量做到很好的保护古建筑与建筑内的文物。另外,我国的古建筑的防雷分类也是有特定的标准的,要求是必须要根据其重要性与使用性质来确定,并且规定部级的文物保护单位的古建筑大小至少要分为二类以上的防雷建筑物,尽量避免稀有文物的损失与破坏。

3古建筑设计的防雷措施

在具体的古建筑物防雷设施中,要根据条件的不同来分别进行不同的防雷设施的安装。我们可以大体的将防雷措施分为内、外部防雷,就是可以按照建筑物对雷电的感应程度不同分为若干个不同的防雷区,这些防雷区有专门的功能要求,并做了不同的规定:直接接受雷击不采取任何的防护措施非保护区,没有任何的保护方法,这些区域会直接遭受雷击,天空中的雷电周围的电磁场没有任何的衰减;直接接受雷击但受保护的防护区,这个区域内的特点就是电磁场没有减弱,但是这个区域内的大部分物体都很少遭受雷击,并且所有的建筑物都是暴露在空旷的空间内。第一防雷击的保护区,这一保护区简称LPZ1,它的特点就是从空中流来的电磁场得到了一定的减弱,其结果与作用就是这个区域内的所有物体都能够有效的避免直接遭受雷击;第二防止雷击保护区,这一区域可以减少所导引的雷电流或电磁场而引起的后续防护区;防雷击后续防护区,这个防护区的具体要求就是进一步减少雷电电磁脉冲,以此来达到保护水平高的标准。

3.1直击雷的防护措施

我们大致的了解一下过去的外部防雷设施,从以前的防雷经验上总结来看,传统的避雷装置一般是由接闪器、引下线和接地装置来组成的。接闪器通常有避雷针、避雷带和避雷网这样的三种部件。接闪器都是安装在建筑物的顶部,其功能与作用就是要把高空中的雷电引下来。然后接闪器的下部会和引下线的上部紧密的相连,接闪器的下部件就会和接地的装置相连,它的作用类似有一条通路的导线,把接闪器引下来的雷电顺利的流到接地装置,这样接地装置会埋于地面很深的地方,就可以把大电流疏散到大地中去。另外除了以上的要求外还有一些特殊的要求:

(1)在避雷装置的安装时,要尽量采用长度比较短的避雷针。

古建筑的宝贵之处是由于其保存着其原始原貌,所以在安装避雷装置的时候,要在满足要求的前提下尽量保存其原始面貌,这样的话就能够尽最大可能的满足建筑物的旅游价值和观赏价值。另外我们要合理科学的铺设避雷设施,一般的情况下,我们会在建筑物屋面的正脊、斜脊等地方安装。同时要尽量避免直、锐角弯曲,采用圆弧状的弯曲,并且其引下线的弯曲弦长应该大于对应弧长的1/10。

(2)避雷装置中的引下线应该环绕古建筑的四周、墙面铺设,两条引下线的平均距离为18m。

为了保证古建筑正面的足够美观,原则上是不能铺设引下线的,但是为了安全,所以在铺设引下线的过程中,要尽量隐蔽铺设安装。另外,在一些面阔较大的钱物避雷带要尽量的选用直径较大的材料来进行铺设,在两端的引线也要加大材料的直径。同时要增加引线的数目,这样能够做到有效的分流。在铺设的时候要严格按照操作规范来进行。

(3)在古建筑的的不同地域要根据游客的分布和集中程度来采取不同的均压措施。

如:在宽度较为狭窄的古建筑周围可以采用水平圈式的接地装置,这样的话,要特别注意保持接地装置与地下管线的安全距离,避免引下来的雷电击穿地下管线。

3.2关于侧面雷击的应对措施

在古建筑的防雷措施方面,我们可以根据古建筑物的地理位置来确定防侧击雷的方法。如在山区地带亦或是在空旷的古建筑物周围,要确定需要进行防雷的均压带,并且使均压带和建筑物四周的金属物体进行接地。最基础的安全要求就是窗上的玻璃没有空洞,因为在山野地带雷电可能会以雷球的状态钻进室内。还要特别注意一下树木与建筑物的安全距离。

3.3做好建筑物内部的防雷措施

古建筑的内部防雷就是指的减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁感应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次危害。在加强建筑物的外部防护措施的同时,也不能够放松对于内部防雷的建设安装,它大致可以分为地位连接、加装避雷器和合理布线等一系列措施。在我国重点保护文物的古建筑内,一般都设有消防、报警和监控设备等,然而这些弱电系统的雷电感应的危害很大,因此加强内部防雷显得尤为重要。

4在古建筑防雷工程中需要注意的问题

我们发现,很多古建筑的建筑地理位置都不是很好,大都处于高山、险峻的地带,这样地理不佳的问题就会在一定程度上增加防雷工程施工的难度。另外,考虑到为了使古建筑保持良好的艺术价值和观赏价值,防雷工程施工时就要小心,隐蔽。除此之外还有一些技术指标不能够达标:

(1)我国对于古代建筑的统一避雷施工标准,会使得文物保护人员难以保持一个合理的尺度,可能会存在着想要很好的保护古建筑,加大防雷措施,但会减弱古建筑的魅力。否则就会使得古建筑风韵犹存,但处于极易破坏的状态下。

(2)我国的古建筑大都是以木材为主,但是现代的避雷装置都是一些沉重的金属,这样就很容对古建筑造成伤害。

(3)在古建筑地面四周的引下线的间距很难达到技术规范的要求,加上古建筑的墙体形状不一,也极大地增加了施工的难度。

建筑防雷论文例2

2构建用电安全防范系统

高层建筑应当设置用电安全防范系统,对建筑本体的用电安全进行监控,并防范安全事故的发生和扩大。目前通常采用构建电气火灾监控系统的方法,对配电线路剩余电流和电缆温升进行监控,从而迅速判断供配电系统是存在用电安全问题,是高层建筑防范用电安全事故的有效措施。监控系统的导线选择、线缆敷设、电源及接地等,都应与消防系统的配置要求相同。同时,还需要根据功能分区、风险系数来合理设置系统的监测点,并与火灾自动报警系统相协调,对建筑用电安全进行实时监控和防范。

3高层建筑防雷措施

3.1高层建筑的防雷接地策略

高层建筑的防雷系统包括内部防雷接地与外部防雷接地,外部防雷接地有接闪器、引下线、均压环、避雷带、接地网等,内部防雷接地有笼式避雷网、专用接地装置等。高层建筑的防雷接地网,是水平方向由钢筋绑扎或焊接形成的网格,如同一块独立的平板,在该平板上附加一定长度的竖向钢筋接地体用以改变接地网电容。接地网的埋设并不是越深越好,应当根据地质情况设计埋深。引下线起到将避雷带与自然接地体连接起来构成雷电流通路的作用,在高层建筑中通常利用柱或剪力强的主筋做为引下线,逐层串联至屋顶避雷线。避雷带由避雷线和支持卡子组成,设置于建筑物易受雷击的女儿墙等部位,起到引雷效应,通过引下线将雷电流引向接地网最终传输至大地,防止建筑体遭受雷击。除了外部防雷措施外,还需要构建内部防雷措施。

3.2侧击雷的防范措施和等电位联结

侧击雷危害主要来自于窗框架、栏杆、建筑表面装饰物等部位,侧击雷一般不需要专门设置接闪器来防范,可以将窗框架、栏杆、表面装饰物接到建筑钢构架或钢筋主体上接地,或利用均压环就近与防雷装置接地。由于高层建筑的施工往往电气预埋、门窗、幕墙等并非同一队伍施工,在交接和施工配合上需要注意,以免留下盲点,通常情况下是从圈梁主筋引出圆钢或扁钢,与接地端子搭焊连接。等电位连接,就是用连接导线或过电压保护器,将一定空间内的防雷装置、金属装置、导体物、电气电讯装置等连接起来,以使建筑物地面、墙板、金属管、线路等处于同一电位,避免在建筑物内部产生雷电反击及危险的接触电压。

建筑防雷论文例3

一、前言

在建筑物防雷设计中,设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视,疏漏差错很少,但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定:对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书,因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计,不再进行设计计算,仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算,因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性,使有些工程提高了防雷级别,增加了工程造价,而有些工程却未按规范设计、施工,造成漏错,带来很大隐患和不应有的损失。

二、建筑物防雷规范的概述及比较

现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》?JGJ/T16-92?推荐性行业标准,1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》?GB50057-94?强制性国家标准。GB50057-94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会?IEC?防雷标准接轨,设计施工更加规范化、标准化。

GB50057-94将民用建筑分为两类,而JCJ/T16-92将民用建筑防雷设计分为三级,分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全,而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057-94、JCJ/T16-92三者的实质,特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16-92中的规定。

三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施

除少量的一、二级防雷建筑物外,数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷,而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N,使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施,设计保守,浪费了人、材、物。现计算举例说明:

例1:在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼:6层高?层数不含地下室,地下室高2.2m?,三个单元,其中:长L=60m,宽W=13m,高H=20m,当地年平均雷暴日Td=33.2d/a,由于住宅楼处在小区内部,则校正系数K=1。

据JCJ/T16-92中公式?D?2-1?、?D?2-2?、?D?2-3?、?D?2-4?得:与建筑物截收相同雷击次数的等效面积?km2?:Ae=?L?W+2?L+W?H?200-H?+πH?200-H??×10-6=?60×13+2(60+13)20(200-20)+3.14×20(200-20)?×10-6=0.02084?km2?

建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度:

Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?

建筑物年预计雷击次数:

N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?

据JCJ/T16-92第12.3.1条,只有在N≥0.05?GB50057-94中:N≥0.06?才设置三级防雷,而本例中:N=0.0475<0.05,且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘,故该住宅楼不需做防雷设施。

根据以上计算步骤,现以L=60m,W=13m,分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度,K值分别取1,1.5,1.7,2,Ng=2.28?km2?a?进行计算N值,计算结果见表2。

从表2中的数据可知,在本区内:①当K=1时,举例中的建筑物均N<0.05,不需设置防雷设施。②当K=1.5时,即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物,在高度达15m或以上者,必须设置三级防雷措施。③当K=1.7时,即金属的砖木结构的建筑物,高度达7m及以上者,必须设置三级防雷措施。④当K=2时,即建筑物位于旷野孤立的位置,高度达7m?两层以上者,均设置三级防雷措施。

可见,有的建筑物在20m的高度,却不需设置防雷措施,而有的建筑物高度在7m,就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。

同时在峻工的工程中,我们也看到,例1中的民用建筑物,有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了,施工后的防雷接地装置如图1所示。

其中8组引下线均利用结构中的构造柱的4?12主筋,水平环路接地体埋深1m,距楼外墙1m。以上钢材均为镀锌件,则共需镀锌钢材0.192t,人工费2950元,定额预算工程直接费约0.75万元。类似这种三级防雷以外的住宅楼、办公楼及其他民用建筑,在我们地区1998年约竣工600~800栋,仅增设的防雷设施其工程直接费约为450~600万元。以此类推,在全省、全国因提高防雷等级而提高工程造价?浪费?的数字是巨大的。因此,设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算,根据计算结果,结合具体条件,确定是否设置防雷设施。

四、防雷设施与人、金属管道等的安全距离

1.雷电流反击电压与引下线间距的关系

当建筑物遭受雷击时,雷击电流通过敷设在楼顶的避雷网,经接地引下线至接地装置流入地下,在接地装置上升高的电位等于电流与电阻的乘积,在接地引下线上某点?离地面的高度为h?的对地电位则为

Uo=UR+UL=IkRq+L?1?

式中Ik―雷电流幅值?kA?

Rq―防雷装置的接地电阻?Ω?

L―避雷引下线上某点?离地面的高度的为h?到接地装置的电感?μH?

雷电流的波头陡度?kA/μH?

?1?式中右边第一项?UR即IkRq?为电位的电阻分量,第二项?UL?即?为电位的电感分量,据GB50057-94有关规定,三类?级?防雷建筑物中,可取雷电流Ik=100kA,波头形状为斜角形,波头长度为10μs,则雷电流波头陡度==10kA/μs,取引下线单位长度电感Lo=1.4μH/m,则由?1?式可得出

Uo=100Rq+1.4×h×10=100Rq+14h?kV??2?

根据?2?式,在不同的接地电阻Rq及高度h时,可求出相应的Uo值,但引下线数量不同,则Uo的数值有较大差异。下面以例1中引下线分别为4、8根?假定每根引下线均流过相同幅度的雷击电流,且忽略雷电流在水平避雷上的电阻及电感压降?,计算出的UR/UL值列于表3。

由表3中可知,接地电阻?Rq?即使为零,在不同高度的接地引下线由于电感产生的电位?电感分量?也是相当高的,同样会产生反击闪络。

2.引下线与人体之间的安全间距

雷击电流流过引下线及接地体上产生的雷击电压,其电阻分量存在于雷电波的持续时间?数十μs?内,而电感分量只存在于波头时间5μs内,因此两者对空气绝缘作用有所不同,可取空气击穿强度:电感UL=700kV/m,电阻ER=500kV/m。混凝土墙的击穿强度等于空气击穿强度,砖墙的击穿强度为空气击穿强度的一半。

据表3计算的数据,下面计算引下线与人体之间的安全距离。因每组引下线利用构造柱中的4?12钢筋,可以认为引下线与人体、金属管道、金属物体之间为空气间隔,且认为引下线与空气之间间隔层为抹灰层,可忽略不计。

?1?当引下线为4组时,人站在一层,h1=3m,Rq=30Ω,则URI=750kV?UL1=10.5kV?人体与引下线之间安全距离L安全1>

?方可产生的反击。人站在5层,h2=15m,Rq=30Ω,则:UR2=750kV?U12=52.5kV?则安全距离L安全2>

1.575m<1.83m。在上述两个房间内,保持如此的距离是很难做到的,因此存在很危险的雷电压反击。

(2)当引下线为8组时,当站在一层房间内,h1=3m,Rq=30Ω,则UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?则安全间距L安全1>

0.757m。人站在5层时,h2=15m?则UL2=26.25kV?UR2=375kV?则安全间距L安全2>

可见,引下线数量增加一倍,安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后,应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距,多设一定数量的引下线,可减少雷电压反击现象。这样处理,对增加工程造价微乎其微。

3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离

?1?当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时,按例一中数据:楼顶的引下线高度h=Lx=20m,Rq=30Ω时,据JCJ/T16-92第12.5.7条规定,Lx<5Rq=5×30=150m,则

Sal≥0.2Kc?Ri+0.1Lx?

式中Kc―分流系数,因多根引下线,取0.44

Ri―防雷接地装置的冲击电阻,因是环路接地体,Ri=Rq=30Ω

Sal―引下线与金属物体之间的安全距离/m

Sal≥0.2×0.44×?30+0.1×20?=2.816m。

?2?当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时,按式?12.3.6-3?,Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66

由以上计算的Sal≥2.816m,Sa2≥0.66m,在实际施工时,均很难保证以上距离,因为金属管道靠墙0.1m左右安装,又由于Sa2≤Sal,因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来,同时,在楼层内应将引下线与金属管道?物体?连接起来,防止雷电反击。

4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed

据JCJ/T16-92第12.5.7条及公式?12.3.6-4?:Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m,而在实际施工中,地下水暖管道交错纵横,先于防雷及电气接地装置施工,等施工后者时,已经很难保证Sed≥3.96m了,也难于保证不应小于2m的规定,因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用,即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来,实行总等电位联结。

综上所述,在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后,在楼顶部应将避雷带?针?与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来,在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结,即引下线在经过各个楼层时,将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来,于是不论引下线的电位升到多高,同楼层建筑物内的所有金属物?包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地?都同时升到相同电位,方可消除雷电压反击。

五、跨步电压与接地装置埋地深度

跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差,一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时,

?3?

式中ρ―土壤电阻率/?Ω.m?

L―水平接地体长度m

Ik―雷电流幅值kA

K―接地装置埋深关系系数,见表4

Ukmax―跨步电压最大值?kV?

按例一中的接地装置计算,接地体长度L=146m,取Ik=150k,土质为砂粘土,ρ=300Ω.m,则按埋深深度0.3m,0.5m,0.8m,1m时相应的K值取2.2,1.46,0.97.0.78。按?3?式计算:

其Ukmax值分别为107.97,71.66,47.61,38.28/kV。

世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析,认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90~110kV。从计算结果可知,该工程的防雷接地体埋深0.8m时,跨步电压已在安全范围内。JCJ/T16-92第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m,第12.9.7条规定:防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m,当小于3m时,接地体局部埋深不应小于1m,或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻,因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理,只增加少量工程造价,却将接地装置处理得更加安全可靠,起到事半功倍的效果。

若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体,但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础,毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右,较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求,因此不宜采用圈梁做为环形接地体?指三级防雷建筑物?。

六、区别工频、冲击接地电阻

工频、冲击接地电阻两者的区别及关系,许多施工技术人员不能区别与明晰,使部分工程的防雷装置接地电阻已达到设计值,而仍然盲目采用降阻措施,增加了工程造价。

工频接地电阻是按通过接地体流入地中工频电流求得的电阻。可以认为是接地体20m以内土壤的流散电阻,距接地体20m以外的大地是电气上的零电位点。用接地电阻测量仪测量的电阻,即为工频接地电阻。

建筑防雷论文例4

随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生,所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。

直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流;感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)规定,建筑物的防雷区划分为LPZOA,LPZOB,LPZ1,LPZn+1等区(各区的具体含义本文不再赘述)。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区,是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置,从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。

建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区,其保护设计已为电气设计人员所熟知,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版),设计由避雷网(带),避雷针或混合组成的接闪器,立柱基础的钢筋网与钢屋架,屋面板钢筋等构成一个整体,避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体,将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB,LPZ1,LPZn+1区,即不可能直接遭受雷击区域;感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的,形成感应雷电压的机率很高,对建筑物内的电气设备,尤其低压电子设备威胁巨大,所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径:(1)由供电电源线路入侵;高压电力线路遭直击雷袭击后,经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备;另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测,低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV,完全可以击坏各种电气设备,尤其是电子信息设备。(2)由建筑物内计算机通信等信息线路入侵;可分为三种情况:①当地面突出物遭直击雷打击时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。②雷云对地面放电时,在线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的电器设备,通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播,涉及面广,危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时,当某一导线被雷电击中时,会在相邻的导线感应出过电压,击坏低压电子设备。(3)地电位反击电压通过接地体入侵;雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近放射型的电位分布,若有连接电子设备的其他接地体靠近时,即产生高压地电位反击,入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生强大的电磁场变化,会在相邻的导线(包括电源线和信号线)上感应出雷电过电压,因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机,反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱,通常在100伏以下,因此必须建立多层次的计算机防雷系统,层层防护,确保计算机特别是计算机网络系统的安全。

由此可见,对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容;设计的合理与否,对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。

目前,在感应雷的防护当中,电涌保护器的使用已日趋频繁;它能根据各种线路中出现的过电压,过电流及时作出反应,泄放线路的过电流,从而达到保护电气设备的目的。

根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4条规定:电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流,并应符合以下两个附加要求:通过电涌时的最大钳压,有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。

现在,我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。

一、一类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为200KA,波头10us;二次雷击电流幅值为50KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计);首次雷击:总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA;后续雷击;总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

二、二类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为150KA,波头10us;二次雷击电流幅值为37.5KA,波头0.25us;根据图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

三、三类防雷建筑物

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为100KA,波头10us;二次雷击电流幅值为25KA,波头0.25us;根据附图1,全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计,另外50%按1/3分配于线缆计;首次雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA;后续雷击:总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA;如果进线电缆已经进行屏蔽处理,其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍,所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA;即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7条规定,该级电涌保护器应在总配电间处安装,即在LPZOA,LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9条规定,在分配电箱处,即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器,其额定放电电流不宜小于5KA(8/20us),故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA,额定放电电流为10KA;以法国SOULE公司产品为例,选用PU40型。

在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN-S系统,TN-C-S系统,TT系统为例,示意如下:

1)TN-S系统过电压保护方式

2)TN-C-S系统过电压保护方式

3)TT系统过电压保护方式

综上所述可见,在防雷保护设计中,总的防雷原则是采用三级保护:1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散;2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压;3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值(过电压保护)。这三道防线,缺一不可,相互配合,各行其责。目前通常作法是以下三点:

1)建立联合共用接地系统,形成等电位防雷体系

将建筑物的基础钢筋(包括桩基、承台、底板、地梁等),梁柱钢筋,金属框架,建筑物防雷引下线等连接起来,形成闭合良好的法拉第笼式接地,将建筑物各部分的接地(包括交流工作地,安全保护地,直流工作地,防雷接地)与建筑物法拉第笼良好连接,从而避免各接地线之间存在电位差,以消除感应过电压产生。

2)电源系统防雷

以建筑物为一个供电单元,应在供电线路的各部位(防雷区交接处)逐级安装电涌保护器,以消除雷击过电压。

3)等电位联结系统

国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(局部修订条文)明确规定,各防雷区交接处,必须进行等电位联结;尤其建筑物内的计算机房等弱电机房,遭受直击雷的可能性比较小,所以在此处除采取电涌保护器进行感应雷防护外,还应采用等电位联结方式来进行防雷保护,本文不再叙述。

作为电气设计人员都非常清楚,建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容,但对建筑物的安全使用,电气设备的正常运行有着至关重要的作用,所以还有待于各位电气设计人员作进一步的研究与探讨;同时必须严格按照国家规范,善为谋划,精心设计。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨,所以文中不足之处,望同行不吝赐教。

参考文献

建筑防雷论文例5

中图分类号TU895 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)64-0023-01

0 引言

雷电是对人类生产生活影响较大的一类气象灾害。雷电基础理论主要研究雷电天气的发生、发展、消亡全过程中其内在本质的规律。雷电防护技术主要研究找安全可靠、技术先进、经济合理的措施和手段。我国是一个社会经济的迅猛发展的发展中国家,当前各类建筑物和工业企业的建筑任务越来越多,雷电灾害导致的建筑物受损也较大,防雷装置的设计和审核在防灾减灾中的作用越来越重要。做好防雷图纸审核工作对于防范雷电灾害具有十分重要的现实意义。本文依据当前的国家标准及相关防雷的法律法规,主要讨论当前防雷图纸审核工作中存在的一些问题,这对理顺工作思路,更好的完成防雷装置设计审核工作具有一定的参考价值。

1 防雷装置设计审核工作中几个常见问题探讨

1.1 加强防雷装置审核中的知识学习

防雷装置设计审核的问题主要在防雷分类、接闪器保护范围的计算等几个方面。理解和掌握防雷装置审核中的知识架构对提高设计审核能力的重要基础。防雷装置设计审核需要多学科交叉运用的复杂知识系统,其由理论层、应用层、基础层三部分构成。在理论方面:需要掌握当前科技发展水平下,对雷电机理、活动规律、作用方式和防护方法的科学认识。在应用方面:掌握雷电防护技术服务过程中,所使用的现行有效的标准、规范,以及防护方法和采取的措施。如《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000版)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004、雷击风险评估等。在应用方面:雷电防护技术服务过程中所涉及到的各类专业基础知识和相关知识。如电学、气象、地理、地质、建筑、电力、通信、计算机、石油化工、计量测量等。

1.2 防雷装置审核中的防雷分类界限不清晰

在防雷装置审核中,发现一些特殊的建筑物适用规范时分类不确定,这也是防雷分类界限不清晰所导致的一个问题。例如一些建筑物根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94应该划为第二类防雷建筑物。但从预计雷击次数等条件来判断,应划为第三类防雷建筑物。建筑物的防雷分类界限模糊时,若就高设计则会导致浪费过多,建筑费用消耗过大,在经济上不合理;但若是就低设计则雷击风险增大,防雷设计先天不足。

1.3 加强防雷装置设计中的裙房避雷带审核

有很多建筑物为了节省成本,在设计时不设置避雷带。尤其是一些在塔楼建筑物,其裙房设计往往忽略避雷带设计。事实上,忽视裙房避雷带往往给建筑物带来较大的雷击风险。有些例子中滚球半径能达到45m,但避雷针的保护范围不足30m,很多塔楼建筑物的裙房有近30m宽,不在避雷针的保护范围之类。因此在防雷装置审核中必须加强审核,确保裙房避雷带或避雷网能满足规范的要求。

1.4 建筑物防雷装置设计中的暗敷避雷带加短针保护问题

在某些建筑物的防雷设计中发现,若依据为双支等高避雷针的保护范围的计算,发现女儿墙顶面的保护半径远远大于0.4m,能够起到保护的到女儿墙的作用。但2GB50057-94附录四中有关滚球法的规定比较模糊。一般来说,接闪器保护范围的外侧滚球法不能同接闪器内侧同等适用,此时采用暗敷避雷带加短针的形式也没有做明敷的效果好,而且设置暗敷避雷带是有条件限制的。一些规定是最低要求,是不能向下突破的,但提高要求在防雷技术层面上是允许的,除避雷针存在有效高度外,防雷装置设计技术标准取值是开放域,一般只设定一基准值和取值方向,对某一防护对象而言,在具体取值时要具体问题具体分析,综合考虑安全可靠、技术先进和经济合理因素。

1.5 重视接地装置审核

接地是防雷装置审核中的重要问题之一。一般来说,接地装置的组成包括引下线、接地母线、汇流排、垂直接地体和水平接地体等。其中,垂直接地体和水平接地体 通常称地网,地网的接地电阻值达到设计要求是十分重要的。我国各规范中都指明,“设计除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准和规范的规定”,因此评价时就不能只着眼于设计说明上提到的规范,还应根据被保护物的特点,查看相关规范、标准(含标准图集)的规定,若相关规范、标准中有其它要求,或虽为同类要求但要求严格程度高时,应要求设计单位作相应变更。因此,在接地体型式的选择、接地体屏蔽作用分析、屏蔽效应分析以及土壤电阻率的确定都必须仔细审核,认真设计。

1.6 防雷装置设计审核的几个关键点

在防雷装置设计审核中,有几个关键点需要把握,掌握这几个审核要点,能提高审核效率。要点主要包括:合理确定待审建筑物的防雷属性分类;直击雷的保护措施审核;侧直击雷的保护措施审核;雷击电子脉冲保护措施审核;建筑物内的电源等设施的过电压保护措施审核;感应雷的保护措施审核等。

2 结论

总之,防雷装置设计审核的目的是确保建筑设计工程设计文件的质量符合国家的法律法规,符合国家强制性技术标准和规范,确保建设工程的质量安全,以保证国家和人民的生命财产安全不受损失。为提高审核能力,我们需要掌握一定的专业基础理论,熟悉了解相关的业务技术知识,建立科学的防雷理念,全面、准确地理解和运用标准、规范。

参考文献

建筑防雷论文例6

Abstract: in recent years, as China's urbanization construction process accelerating, promoted the development of construction industry, all kinds of construction engineering grow. At the same time, building lightningproof grounding design with the importance of increasingly prominent. Well building lightningproof grounding design can not only effectively ensure building its own security, but also can ensure buildings personnel and important electrical equipment safety. Based on this point, this article elaborates the importance of building lightningproof grounding and design principles, and based on this, put forward building lightningproof grounding method of optimization design.

Keywords: building engineering; Lightningproof grounding; Optimization design

中图分类号:U224.2+5 文献标识码:A文章编号:

雷电本身属于一种自然现象,其在出现时常会伴有雷鸣和闪电,即放电现象。这种现象又分为直击雷、球形雷、电磁脉冲三种形式,其中直击雷和球形雷会对建筑物和人造成危害,而电磁脉冲则主要会对一些电子设备造成损坏。由于建筑物内既有人员存在,也有重要的电子设备存在,故此必须做好建筑防雷接地设计。

一、建筑防雷接地的重要性及设计原则

1.防雷接地的重要性

据相关文献资料显示,当雷击出现时,会伴随有强大的电流通过,这部分电流作用到建筑物上会产生出热效应及机械力,从而对建筑本身及其内部电子设备形成破坏。大部分建筑物内弱电设备的损坏都与雷击有关,而且在雷击事故发生时还有可能造成人员伤亡。由此不难看出,建筑防雷接地设计的重要性。然而,在建筑工程建设过程中,由于施工监理及各专业相关人员对建筑防雷接地的重视程度不够,常常认为该分项工程技术性不高、范围小、工艺简单,使得施工过程中经常会出现不按规范作业的现象,致使埋下了诸多安全隐患。为此,重视建筑防雷接地设计显得尤为重要。

2.设计原则

在进行建筑防雷接地设计时,应遵循以下原则:其一,必须按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)中的有关规定,在建筑外部加装防雷接闪装置;其二,防雷设计应充分考虑建筑所在地的地理因素、环境因素、雷电规律以及建筑内各类设备的重要程度等,并以此为依据确定建筑防雷分类,按具体类别采取相应的防护措施;其三,建筑防雷应始终坚持综合治理、全面规划、经济合理、技术先进等原则进行优化设计;其四,建筑防雷应按照防雷系统的具体要求进行设计,在设计开始前应做好现场雷电环境评估,并将安全第一、预防为主的理念贯穿于整个建筑防雷设计过程中;其五;应按照建筑所在地的雷暴等级对建筑内的弱电设备进行防雷设计。

二、建筑防雷接地的优化设计方法

1.做好实地勘测工作

在进行建筑防雷接地设计之前,必须对该建筑物所处于的地貌、环境进行实地勘测,确定建筑物所在地理区域、地质条件,并对土壤电阻率进行准确测量。按照实际勘测的地理位置设计和审核防雷类别,对于处于较为空旷宽广位置的建筑物必须相应的提高防雷类别。

2.加强建筑外部防雷设计

建筑外部防雷最主要的作用是防止直击雷和侧击雷对建筑本身的危害,一般常采用接闪装置、引下线以及接地装置等进行外部防雷设计。

2.1接闪装置。该防雷设备属于一种金属导体,在建筑防雷设计中应用较多的主要有避雷针或避雷带等。通常情况下,可以按照雷击作用在建筑外部的规律来设置避雷针或避雷带,这样可以有效地将雷击吸引到避雷装置上。建筑屋面装设的避雷网应以镀锌扁钢或圆钢为主要材料,敷设时应固定牢靠并确保平正顺直,接头部位的焊接应符合相关规范的要求。需注意的是避雷带在敷设到女儿墙位置处时,应尽可能沿女儿墙外侧敷设,这样能够有效地降低女儿墙外侧遭受雷击的几率。

2.2接地装置。主要是由接地体和接地线所构成的。接地装置质量的好坏与接地方式、接地电阻息息相关。为了达到与建筑物金属管道相连,降低跨步电压的目的,一般情况下,建筑物的防雷设计采用周圈式接地,并选用自然接地体作为防雷接地的装置。当基础周围土壤及其采用的硅酸盐水泥含水量高于4%,且基础外表面有沥青质防腐层或无防腐层时,防雷接地装置可选用基础内的钢筋。若不能满足上述条件,必须增设人工接地装置。2.3引下线。这一环节的主要目的是将避雷带与接地装置进行可靠连接,以此来形成一个电流通路。一般可利用建筑结构主体中梁柱的主筋或是剪力墙中的钢筋进行引下线。由于引下线的布设方式及数量对实际分流效果有着十分重要的影响。所以必须结合工程具体情况予以确定。

3.优化建筑内部防雷设计

建筑内部防雷设计主要包括防感应雷及雷电波入侵等,完善的内部防雷设计可以有效地降低雷电流及其电磁效应对建筑内部电子设备的影响。具体可采取如下措施来优化建筑内部防雷设计。

3.1等电位连接。等电位是指用过电压保护器或连接导线,将防雷空间内的建筑物金属构架与装置、防雷装置、外来异物体、电讯与电气装置等连接起来。为了有效避免建筑物内部产生带有危险性、反击性的跨步电压和接触电压,必须使建筑物墙板、地面以及线路、金属管等均在同一点位上。所以,在钢凝结构建筑物的防雷设计中,应将等电位连接板预埋于各层的适当位置,使其与建筑结构内部防雷导体相连,从而有利于与接地主干线相连。由于通信线路无法直接与地线相接,因此应使用电涌保护器实现电子设备和电气设备的等电位联结。

3.2合理屏蔽。在建筑内进行屏蔽设计的最终目的是为了保护微电子设备的安全。由于雷电中的电磁脉冲会对微电子设备造成干扰,所以必须对有大量微电子设备的房间进行屏蔽处理,以此来降低电磁脉冲对设备的干扰。为了确保建筑内电气线路在避雷装置接闪过程中不受影响,可以将线路布设在金属管中,这样能够有效地增强线路的雷电反击能力,并且对电磁脉冲也能起到一定的屏蔽作用。同时穿线金属管及线槽等均应与建筑内各个楼层中的等电位连接板及接地母线进行可靠联结,以此来提高屏蔽效果。

结论

总而言之,建筑防雷接地设计作为整个建筑设计中重要的组成部分之一,其有着不容忽视的重要性。近年来,随着建筑不断向高层化和智能化方向发展,建筑中的电子设备也随之不断增多,如果防雷接地设计的不到位,一旦建筑遭受雷击,那么很容易导致建筑内电子设备损坏,从而影响建筑的正常使用功能。为了尽可能避免雷击事故对建筑带来的危害,相关设计人员必须重视建筑防雷接地设计,并不断提高自身的专业水平,采取最为科学合理的方法进行优化设计。只有这样才能真正将雷电危害防范于未然。

参考文献

[1]王文君.关于几个民用建筑物防雷接地问题的探讨[J].晋城职业技术学院学报.2011(3).

[2]傅淑芬.浅谈建筑物防雷接地工程的几点注意事项[J].职业.2009(21).

建筑防雷论文例7

中图分类号:TU895文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)09(c)-0149-01

雷电,是众多大气现象中的一种,但雷电产生的强大电磁脉冲(LEMP),具有极大的破坏性。它具有发生范围广、频率高、强度大等特点。随着现代化进程的加快,特别是信息产业的迅猛发展,自动控制、通信和计算机网络等微电子设备和电子系统在各行业内外得到日益增加的广泛应用,雷击事故带来的损失和影响也越来越大,为此必须要加强对防雷减灾技术应用方面的研究。

本论文主要结合智能建筑的电子设备防雷需求,对智能防雷减灾技术的应用展开分析探讨,以期从中能够找到合理有效的防雷减灾技术的应用,并以此和广大同行分享。

1传统的防雷减灾技术应用探讨

由于闪电的电磁脉冲无孔不入地从空间各方面侵袭各种现代科技设备,所以现代的防雷措施必须采取全方位的防护,层层设防,综合治理,把防雷工程看作一个系统工程。考虑到各行各业的不同特点,传统的防雷方法主要有如下几种。

(1)避雷针:我们称为避雷针的装置,其英文原名是“Lightning rod”,又称“Lightning Conductor”,其愿意并不是“避雷的针”,而是“闪电棒”,更正确地说,应是“闪电传导器”,即是指它的功能是把闪电传导入地,这才是富兰克林对它发明的避雷针的作用的愿意。他的这一看法及所采取的措施,迄今仍是正确的,有效的。

(2)接地:防止直击雷害的完整一套系统,良好的接地才能有效泻放闪电的能量入地,降低引下线上的电压。接地也是为其它防雷措施服务的,接地不好,电子设备的功能就不可能完善,所以它是整个防雷系统工程中最基础的一环,特别重要,也是最费钱、费工的一环。

(3)屏蔽:屏蔽就是用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来。从物理上看,就是把闪电的电磁脉冲波从空间的入侵通道全部阻断,使得闪电无隙可乘。

2智能防雷减灾技术应用探讨

2.1 弱电系统的雷击电磁脉冲的防护具体步骤

首先,根据电磁兼容理论,提高信息系统自身的电磁兼容性可从控制干扰源和提高信息系统自身抗电磁干扰能力两方面考虑。其次,采用等电位联合接地和屏蔽技术是信息系统雷电综合防护最简易最经济的方法。第三,雷击风险评估时,强调雷电磁场分布的预测。为减小雷电磁场对信息系统的侵袭,要求信息技术设备和网络系统处在雷电感应能量最小区,且不超过信息系统所要求的磁场环境条件要求。第四,为降低各类金属导体间的相互藕合,必须保证相互间的安全隔离距离。信息系统内各类线缆敷设纵横交错,易形成相互间的电磁干扰。因此,综合布线系统的雷电防护也是信息系统雷电综合防护工程中不可忽视的一个基本问题。最后,选择合理级数和技术参数的电涌保护器(SPD)也是信息系统雷电安全的重要保证。

2.2 直(侧)击雷的防护

防雷保护是一个系统工程,其第一道防线就是受雷(或称接闪)、引流(或称引下)、接地(散流系统)。采用金属材料作为接闪装置拦截雷电闪击,使用金属材料做引下线将雷电流安全地引下并泄流入大地,是目前唯一有效的外部防雷方法。而智能建筑大多属于一类建筑,应该按照一类建筑物的防护措施设计。防直(侧)击雷的完整装置包括接闪器、引下线和接地装置三部分。避雷针、避雷线、架空避雷网和避雷带都是接闪器,智能建筑大多使用避雷带和法拉第笼作为接闪器。建筑结构内有纵横交错的钢筋,在没有浇筑混凝土前就像一个大铁笼子,可以将屋面的钢筋引到女儿墙以上明装避雷带,利用多根垂直钢筋为引下线,利用基础结构钢筋为接地装置。而且结构内部纵横交错、密密麻麻的钢筋还可以对雷电空间电磁场起到初级的保护作用。

2.3 雷击电磁脉冲的防护

雷击电磁脉冲(LEMP)是由于雷云对大地间放电产生的雷电电磁脉冲感应到附近的导体中形成的过电压,这种过电压可高达几千伏,对微电子设备的危害最大。它的主要通道是通过电源线路、各类信号传输线路、天馈线路和进入建筑物的各种导体侵入设备和系统,造成破坏。因此,对雷击电磁脉冲的防护,应该在入侵通道上将雷电过电压、电流泻放入地,以达到保护的目的。主要方法有隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压、过流保护、接地等。目前主要采用各系列电涌保护器安装在各系统或者设备的外连线路中,将地线按联合接地的原则接入系统的地线,避免造成电位反击,从而真正起到安全保护接地的目的。

2.4 智能接地的保护应用

(1)保护接地:保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳(或构架)和接地装置之间作良好的电气连接。即将建筑物内的用电设备及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但不能将PE线与N线连接。如果不作保护接地,当电气设备其中一相的绝缘破损,产生漏电而使金属外壳带上相电压时,人一接触就引发触电事故。实行保护接地后,设备的金属外壳和大地已经有良好的连接,只要接地电阻符合要求,发生漏电时可保障人身安全。

(2)防雷接地:以防雷害为目的的接地称为防雷接地,主要是为了把雷电流迅速导入大地。智能建筑内有大量的电子设备(如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统及闭路电视系统等)以及与之相应的布线系统。建筑物的各层顶板、底板、侧墙、吊顶内几乎被各种布线布满。这些电子设备及布线系统一般属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此,对智能建筑的防雷接地设计必须严密、可靠。智能建筑的所有功能接地必须以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。

3结语

雷电对于智能建筑而言,其危害性是巨大的,是不可估量的,因此必须要研究和应用面向智能建筑的防雷减灾技术。本论文在分析了常用的防雷技术的基础上,重点针对智能建筑的防雷要求,详细探讨了智能防雷减灾技术的应用,对于进一步提高智能建筑的防雷减灾水平,无论是在理论上还是在实践上都具有较好的指导意义。

参考文献

建筑防雷论文例8

引言

防雷设计技术评价成为防雷技术服务中的一项基本业务,在整个防雷工程建设中起到了举足轻重的把关作用。本文就结合平时工作实际,对防雷设计技术评价中几个容易忽视的问题给予提出,并加以讨论。

1、防雷类别确定的随意性

很多工程没有根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-942000版)第2.0.1-2.0.4条确定建筑物的防雷类别,类别的确定比较随意性。特别是对一座防雷建筑物中兼有多种防雷类别建筑时,应认真计算其“年预计雷击次数”,依据计算结果和《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94 2000版)第3.5.3条的要求确定工程防雷类别,不应凭感觉随意地按某类防雷建筑设计,这样就很可能违反规范。

2、直击雷设计图的标注简单化,信息量不足

各单位的防雷设计图纸往往很简化,标注太简单,信息量不够,施工时难以按图施工,难以保证施工质量。应该做到:

绘制建(构)筑物屋顶平面,有主要轴线号、尺寸、标高、标示避雷针、避雷带、引下线位置。注明材料型号规格、所涉及的标准图编号、页次。

绘制接地平面图,绘制引下线、接地线、接地极、测试点、断接卡等的平面位置,应标明材料型号、规格、相对尺寸等及涉及的标准图编号、页次,当利用自然接地装置时,宜按结构条件图绘制。

3、接地电阻要求不明确

防雷设计图上往往都是标注接地电阻要达到多少以下,没有明确是冲击电阻还是工频电阻,工频、冲击接地电阻两者的区别及关系是:工频电阻=A倍的冲击电阻即R~=ARi[详见《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-94 2000版)。在城镇土壤电阻率低(100欧/米以下)的地方,工频电阻和冲击电阻是相等的,但在土壤电阻率高的郊区和山区,工频电阻比冲击电阻大几倍。在纯防雷接地设计中一定要清楚地注明“防雷冲击接地电阻”要达到多少,以利施工技术人员理解,避免误解引起防雷装置接地工程难度增加和资金浪费。

4.2直击雷防护措施

4.2.1避雷针保护范围问题

我国现行通用的计算方法是滚球法,其中一类防雷建筑物滚球半径为30米,二类为45米,三类60米。

现在不少智能建筑为了美观都设计带有装饰性能的优化避雷针,其保护范围的计算与普通避雷针不同,要根据其产品的具体设计安装参数来做工程设计。

4.2.2避雷带、避雷网等接闪器的布局要严格按照GB50057-94要求来设计

不同类别的建筑物,屋顶防雷网格的尺寸有不同的要求:一类防雷建筑物不大于5m×5m或6m×4m;二类防雷建筑物不大于10m×10m或12m×8m;三类防雷建筑物不大于20m×20m或24m×16m。

4.4对于防雷电波侵入,应采取如下措施

在低压220/380V供电系统中,应采用三相五线(TN-S)系统,以便于装置接地(PE)线和中性(N)线分开。对有特殊要求的可采用其他接线系统。

4.5过电压保护

智能建筑中各智能化设备普遍存在的绝缘强度低,过电压和过电流耐受能力差,对雷电引起的外部侵入造成的电磁干扰敏感等弱点。如不加以有效防范,无法保证智能化系统及设备的正常运行。

4.7接地装置

对于建筑的接地问题现在基本上达成了一个共识就是采用共用的接地方式,即建筑物的防雷接地、保护接地、工作接地、防静电接地、直流工作接地等共同接至一个接地体上,这样对于接地装置的泄流能力就提出了比较高的要求,利用建筑物的桩基础作接地装置,具有经济、美观和有利于雷电流场流散以及不必维护和寿命长等优点,混凝土内基础也能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求,因此建议推广使用。

6、结语

通过对防雷设计图纸技术评价中几个容易忽视问题的分析,我们得到结论,即:防雷类别的确定以及SPD的安装位置及参数选取必须按照防雷设计规范的要求,认真计算相关数据,确定防雷类别,正确安装SPD,只有正确安装,才能在雷击情况发生时,起到安全泄流的作用。此外,还要注意规范中关于接地电阻及各种防护措施如屏蔽、等电位、合理布线的问题,严格控制设计图纸的质量,提高工作质量及业务服务水平。

参考文献

[1]GB50057-94(2000年版),建筑物防雷设计规范[S]

[2]GB50343-2004,建筑物电子信息系统防雷技术规范[S]

[3]02D501-2,等电位联结安装[S]

[4]99(03)D501-1,建筑物防雷设施安装[S]

建筑防雷论文例9

1施工图类型

施工图由不同部分组成,其中建筑施工图、结构施工图以及设备施工图三种。

1.1建筑平面施工图

建筑平面施工图即针对施工过程中建筑的内部外部造型、固定设施以及房屋各部分的施工进行平面规划以及设计的一种图纸类型。目前,平面施工图已经成为了房屋建筑施工过程中应用的一种主要图纸类型。

1.2结构施工图

在房屋建筑过程中,对房屋结构的设计属于非常重要的一部分内容,合理的结构设计能够使房屋的稳定性得到提高,对于房屋建筑整体效果也能够产生重要的影响。在建筑施工过程中,提高结构施工图的合理性十分重要。

1.3设备施工图

房屋中的设备多种多样,其中取暖设备、通风设备均属于非常重要的设备类型。在房屋建筑具体施工过程中,针对上述设备的安装位置以及安装高度等进行设计的图纸,便称为设备施工图。

2建筑施工图在防雷设计中的应用

受雷击影响,建筑的结构很容易受到破坏,严重时甚至会对居民的生命以及财产安全造成不良影响,因此,在建筑施工过程中,往往需要做好防雷设计工作。在防雷设计过程中,建筑施工平面图以及结构施工图均可以被应用,具体应用手段如下:

2.1建筑施工平面图在防雷设计中的应用

建筑施工平面图主要包括各部分平面图以及总平面图两种。

首先,为使防雷设计工作的合理性能够得到保证,首先必须针对目标建筑物长、宽、高等方面的尺寸进行测量,在获取上述几方面准确数值的基础上,才能真正展开设计工作。建筑平面图能够很好的反应建筑在长、宽、高等方面的尺寸,因此可以将其应用到防雷设计过程中,以为设计过程的顺利开展提供保证。

其次,防雷设计工作的完成还需要参考建筑总平面图来实现,在对单个建筑进行防雷设计时,其设计效果往往会受到建筑周围环境的影响,因此,为提高防雷设计效果,仅仅以目标建筑本身的平面设计图为参考存在片面性,必须做好总片面图的设计工作,将小区以及目标建筑周围建筑群的整体情况反映到图纸当中,这样才能使避雷针的安装高度以及安装位置的安排更加合理。

2.2结构施工图在防雷设计中的应用

建筑配筋图是结构施工图中的主要部分,在防雷设计过程中,需要将建筑的钢筋配置情况考虑在内,如有可能,需要将建筑物内的主筋作为防雷装置的一部分进行应用,这对于防雷水平的提高能够起到较大的促进作用。

具体而言,施工过程中可以将建筑物基础内的钢筋焊接成为一个地网,利用这一手段进行防雷设计的意义在于能够使施工材料得到节约,进而在保证防雷效果的基础上,使施工成本得到控制。对结构施工图的设计能够提高地网的建设水平以及合理性,同时,将结构设计图与建筑平面图互相配合,还能够使地网的位置得到确定。

3提高设计合理性的措施

提高防雷设计的合理性能够使建筑物的防雷水平得到提高,文章本部分主要从尺寸问题、单位问题以及字体问题三个角度出发对这一问题进行了分析。

3.1尺寸问题

做好尺寸的标准是建设施工图设计过程中的一个主要部分,在防雷设计过程中同样标注好各部分的尺寸。总的来说,防雷设计中尺寸标注的要点主要包括尺寸线、尺寸界限、尺寸起止符以及尺寸数值三种,为提高避雷针安装的合理性,必须将上述四方面要素完整的体现在设计图纸中。在上述过程中需要注意的是,图纸中上述数值的标准均不需要将单位体现出来。

3.2单位问题

防雷图纸的设计需要按照GB/T50104,2001标准为主来完成,为使防雷设计精确度得到提高,需要将单位确定为mm,但在图纸设计过程中,一般不应将尺寸的单位体现在内。除此之外,等高线也是图纸设计过程中的重点,对等等高线进行绘制的目的在于体现目标建筑物与小区各部分建筑物之间的高低关系,考虑建筑物高度的实际情况,可以将等高线的单位设置为m。对建筑物立面图的设计也属于防雷设计过程中的一个主要部分,其中,房屋窗子等的高度单位同样需要设置为m。

3.3字体问题

为提高图纸的清晰度,在设计过程中必须对字体问题进行控制。保证字迹的整齐能够使图纸的设计内容一目了然,对于避雷针安装过程的顺利完成具有重要作用。通常情况下,图纸中不应添加字迹,如必须添加字迹以对某些问题进行解释,坚持不压线的原则十分重要。若存在特殊情况,即需要添加的字数较多,则可以将图纸中的线擦去,继而实现对字迹的添加。

4结论

将建筑施工图纸应用到防雷设计中对于防雷效果的改善能够起到积极的促进作用。受种种因素影响,防雷设计手段各不相同,建筑施工平面图以及结构施工图在防雷设计中的应用均具有不同的表现形式,在具体设计过程中需要对此加以重视。除此之外,为进一步提高设计效果,还必须保证尺寸等方面数据的合理性,这一点十分重要。

参考文献:

[1]和丽霞.谈建筑图纸在防雷设计中的应用[J].科技资讯,2010(10):65.

建筑防雷论文例10

中图分类号: TU97 文献标识码: A

高层建筑防雷的重要意义

最近几年以来我们国家开始大量的建设高层的建筑,在这些高层的建筑物里面也装备了很多信息化的电气设备以及电子设备,因为这些设备的耐过电压能力都不高,雷电高电压与雷电的电磁脉冲的不断侵入会有电磁的效应产生,对于设备会带来很大的损坏,这就是雷电灾害事故经常发生的原因。高层建筑与一般的建筑相比遭受雷击的概率要大很多,并且一旦遭受到雷灾的话,就会导致相当严重的损失,后果可想而知。所以,如何做好高层建筑的防雷设计,是建筑领域非常关注的焦点问题。也有很多建筑具有很强的专业性,例如:邮电、银行、贸易、气象以及酒店等。其中有很多都属于智能的建筑,以上的这些建筑中,基本都安装了电讯网络、计算机系统以及各种系统集成,就是普通的住宅楼,也装有各种各样的弱电系统,这些设备都发挥着非常重要的作用,如果受到损坏就会导致长时间的停运,就会造成经济方面的巨大损失,严重者还会给政治带来一定的影响,所以,有效保证人与设备不会受到雷电的侵害是非常关键的。

二、防雷的种类与类型的具体分析

为了减少由于雷击建筑物给人们带来的伤害以及财产方面的损失,提高其安全性与可靠性,就要采用各种有效的防雷办法,来确保人们的人身及财产的安全。高层建筑物的雷电有很多种,具体包括:直击雷、侧击雷,雷电侵入波与感应雷。对于不同形式的雷电主要采取不同的技术措施进行应对,如分流、接亲、均压、飞落以及接地等。首先,直击雷就是说带电的云层与建筑物以及其它的物体间产生的非常迅猛的放电的现象,还包括与大地或者防雷装置间的放电现象。并随之产生的热效应、电效应等具有一定破坏性的作用。对建筑物、建筑物内的人与电子设备都会带来很大的危害,它具有非常强大的破坏性。其次,就是感应雷,对于室内的弱电设备来讲其天敌就是感应雷,导线或者是金属物产生的电磁感应受到强大的脉冲就会发生闪击的现象,对于建筑物内的电子设备会带来严重的危害,闪电在放电的一瞬间,就会有静电感应以及电磁感应产生在附近的导体上,经过强大的脉冲就会在周围产生巨大的强电磁场,导致周边的导体上感应出更高的电动势。最后,关于雷电侵入波,它是因为雷击在空中的线路或者是空中的一些金属管道上,进而会有冲击电压的雷电波产生,并且能够通过管道迅速的传播的一种雷电波。它的传播速度非常的快,雷电侵入主要是能够对电气设备的绝缘造成一定的损坏,使高夸与低压间互相流窜,导致触电事故的发生。并且这类事故的数量非常的多,占总雷害事故的百分之七十。如在雷雨天室内的电气设备会突然间发生爆炸或者是损坏,人在室内打电话的时候或者是使用电器突然受电击而发生伤亡等。

三、多年工作施工经验来对高层建筑防雷措施的分析

首先,直击雷的防护:防护直击雷主要依据国际电工委员会IEC1312-1~3《雷电电磁脉冲的防护》、《建筑物防雷设计规范》、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、《电子计算机机房设计规范》、《电子设备雷击导则》《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》等。通常都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器,将雷电流接收下来,并通过做引下线的金属导体导引至埋于大地起散流作用的接地装置再泄散入地。保护建筑物本身不受雷电损害,以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时对建筑物内部空间产生的各种影响。

根据建筑物的建筑高度还要考虑防护侧击雷,均压环是高层建筑物为防止侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在建筑设计中当高层超过滚球半径时(一类30米,二类45米,三类60米),每隔6米设一均压环。均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈,此闭合圈必须与所有的引下线连接。要求每隔6米设一均压环,其目的是便于将6米高度内上下两层的金属门、窗与均压环连接。

其次,防护感应雷有电源防雷,信号系统防雷,等电位联接和金属屏蔽及重复接地。电源防雷是根据楼房建设的要求,配电系统电源防雷应采用一体化防护,由于避雷器生产厂家的设计思想各不相同,相应其避雷器的性能特点也不尽一致。信号系统防雷与电源防雷一样,通讯网络的防雷主要采用通讯避雷器防雷。目前,计算机远程联网常采用的方式有电话线、专线、X.25、DDN和帧中继等,通讯网络设备主要为MODEM、DTU、路由器和远程中断控制器等。通常根据通讯线路的类型、通讯频带、线路电平等选择通讯避雷器,将通讯避雷器串联在通讯线路上。所谓等电位的连接也就是对需要防雷空间里面各种金属部件与每个系统间的电位差的减小,主要是为了预防机房里的主机金属外壳受雷电反击而产生的电位的连接,其重要的措施就是把金属屏蔽以及重复的接地,在此基础之上,一定要保证屏蔽的有效性,以及接地的重复性,避免出现架空导线直接进入建筑物的楼里面或者是机房的设备中,尽最大的可能埋地缆进入,在进入建筑物或者是机房之前要采用屏蔽金属管并进行重复的接地,这样就能够减免由导线引来的雷电高电压,就可能有效的避免雷击的现象发生,在一定程度上减少人身安全及财务安全的损失。最后,要想有效的防止雷电侵入波会沿着低电压的线路进入室内,就要对低压线路进行研究,最好使用地下的电缆供电,而且电缆还要有金属的外皮进行接地。如果是使用架空线进行供电,在进户的外面就需要装设一组避雷器,并且要与绝缘子铁脚一起接地。正常的情况下,避雷器的间隙就会处绝缘的状态,对于系统的正常运行也不会产生影响,如果受到雷击有高压冲击波沿着线路进来的时候,避雷器就会通过间隙的击穿而接地,对冲击波进行强行切断,此时受到保护物的电压只是由于避雷器而产生的一些残压,雷电流因为通过避雷器的间隙还会恢复绝缘的状态,这对于系统的正常运行有很大的帮助。

在高层建筑的防雷施工过程中存在的问题

通过在实际的检测以及测验中总结出,在施工的过程中防直击雷与防感应雷

的具体办法中经常出现的问题有:其一引下线、避雷带、接地体、均压环没有足够的连接长度,也没有饱满的焊接,在焊接处也有焊瘤、夹渣、咬肉、虚焊以及气孔等。其二就是在地钢筋网的连点的错误焊接与漏焊现场,特别是在建筑结构的转换层,由于调整了造柱内的主钢筋,对引下线钢筋的错接现象起着很好的预防作用。其三避雷针及引下线被结构钢材替代的时候,片与片之间没有严密的接触,互相连接的片之间也没有经过合理的处理。其四引下点具有非常大的间距,在引下线变形的地方没有设置补偿器,在进行墙体穿透时也没有加上保护的管子。安装接地体时没有较深的埋设。其五关于屋面的金属物,例如梯子、管道、设备外壳与旗杆等,都没有与屋顶的防雷系统进行连接。其六电气设备中的接地分支线没有连接接地干线,实行的是串联连接。

结束语

总而言之,建筑防雷施工是一项系统的工程,并且具有一定的专业性、复杂性,所以,只有通过科学的方法对施工进行管理,才能保证施工的顺利进行,才能实现预期的目标.

参考文献:

[1]宋效峰,陆春萍.防雷保护技术在高层建筑中的应用[J].福建建材. 2008.(01).

[2]夏文光,陈堂勇.建筑物及电子信息系统防雷设计探讨[J].电气应用. 2008.(03).

[3]关润培.论高层建筑采用防雷保护技术及综合布线的分析[J].建材与装饰(下旬刊).2008.(05).