关键词:建筑工程;智能化系统;防雷接地;设计分析
1导言
随着城市化进程发展的不断加快,我国建筑行业快速发展,防雷接地设计成为建筑设计必须要考虑的问题。建筑电气系统很容易受到雷电天气的影响,造成巨大的财产损失和人员伤亡。应当加强防雷接地设置,采取科学、合理的防雷措施,保障防雷接地施工质量,提高建筑电气系统的安全性。因此,做好建筑的防雷设计工作,对提高建筑电气防雷接地能力,对于建筑物的整体使用安全有着重要的意义。
2建筑电气防雷接地基本概念及作用
建筑电气防雷接地中的基本概念主要包含防雷装置、引下线、接地装置等等。防雷装置主要分为两部分,分别是外部雷电防护装置和内部雷电防护装置。引下线其实是与接闪器如接闪带、接闪杆、接闪线、接闪网等结合使用的,负责将雷电流从接闪器传导至接地装置,充当导线体部分。接地装置用于传导雷电流并将其流散入大地。等电位连接主要是减少导电物体与装置电位差,降低雷电对接地装置的损坏。建筑电气的接地系统一般分为防雷接地、工作接地及保护接地。当建筑遭到雷击时可以有效地把电流导入大地,保护建筑物及人员的安全。在雷击的瞬间雷电流是极大的,建筑物内的电子设备受到雷电反击会受到极大的损害。所以防雷接地系统的另一个重要作用是使建筑物内的设备具有等电位、均压和多层屏蔽的安全防雷结构。在建筑物的接地系统设计中,防雷接地系统设计是最为重要的。做好高层建筑中各种接地系统的设计,提高人们工作生活环境的安全性。
3建筑电气防雷接地的类别
3.1建筑防雷装置
主要以外部雷电防护装置和内部雷电防护装置为主,内部雷电防护装置主要包括等电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统和电涌保护器等,在雷电流产生电磁效应时,能够有效的避免对需防空间内的布置带来影响和破坏。外部雷电防护装置主要以引下线、接闪器和接地装置为主,主要用来防直击雷。
3.2等电位连接
分离的导电物体与装置利用电涌保护器或等电位连接导体有效的连接起来,这样雷电流无法在分离的导电物体与装置之间产生电位差。
3.3雷击电磁脉冲
这是一种电磁效应,主要由干扰源的直接雷击和附近的间接雷击而引起。
3.4接地
当前有防雷接地方式主要以功能性接地和保护性接地为主。功能性接地即是为了保护设备的主要功能而进行的接地。保护性接地则是为了保护人或是设备不受雷电损坏而进行的接地保护。
4建筑电气防雷接地系统的设计
4.1接闪器的设计
设计时可以采用接闪带与接闪杆共同组成接闪器系统,将一定规格的镀锌圆钢按一定的间距来固定的屋面、女儿墙及楼梯顶处,同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上加设接闪杆,同时在屋面加设一定规格的接闪网络,从而达到良好的防雷效果。
4.2防雷防雷接地系统的导线设计
建筑要避免雷击,应该同时在高处和侧面进行防雷设置。建筑可以利用钢筋网作为接闪网带,当建筑物受到雷电的袭击,雷电电荷沿着引下线,再通过接地装置流入地面中,这是建筑可以充分利用的优势。引下线在出现较大的电压降的时候,防雷引下线与引下线之间就会形成高电位,造成雷电电荷穿击过绝缘层,电流就会通过屏蔽层。建筑物在防雷接地设计中,最好使用钢管配线结构,或者是使用铠装电缆结构,如果要是条件允许的情况下,可以将导线安装在建筑物上的金属桥架中,进而保证防雷接地装置符合防雷要求。
4.3接地设计方法
针对建筑电气防雷接地方法主要包含接闪支架安装、接闪网格的设置、防雷引下线施工以及接地装置施工。建筑电气防雷接地施工过程中首先需要安装接闪支架,结合建筑电气系统的具体情况和施工设计图纸,确定支架打眼位置。接闪支架安装好以后,应合理设置接闪网格。对建筑电气系统进行防雷引下线施工,规范施工操作,严禁随意设置防雷引下线,按照相关施工设计要求,在建筑屋顶合适位置对防雷引下点进行明确标注,按照防雷引下点位置,施工过程中对地下结构柱钢筋进行合理绑扎,严禁私自更改防雷引下点位置,确保良好的防雷效果。建筑电气的防雷接地施工主要采用共用接地方法,做好施工现场的实时测量,焊接施工过程中注意焊缝处理,一方面保障机械强度,另一方面保持焊缝饱满。
4.4防雷接地系统设计中应考虑雷电流
建筑电气防雷接地设计中,需要将雷电流所出现的散流问题考虑在内。建筑物在雷电天气内所需要承受的电位数值较大,在不同位置上所具有的雷电流梯度较大,想要保证建筑物电位的均衡,就应该根据建筑物实际情况适当降低电位梯度。因此电位梯度大,要均衡电位就要降低电位梯度,在建筑物中,每三层就要设置均压环(建筑物钢筋会连成一个大的“法拉弟笼子”,成为一个暗装笼式的防雷网,导线系统安全可靠,可以起到均压和屏蔽的作用,将雷电电流很好的分流,那么在建筑遇到雷电袭击后,就可以避免雷电对建筑造成不良的影响。
5建筑电气的防雷措施
5.1外部防雷
建筑物外部防雷主要采用避雷针、接地装置。在具体设计过程中,由于建筑物房顶上,特别是突出部位最容易遭受雷击,同时房顶上的设备和器具也是雷击的主要对象,因此在防雷设计时采用针网或是针带组合接闪器,将避雷针设置在房顶最高点和其他次高点处,使避雷网能够覆盖于房顶,并延伸到女儿墙,这样无论是房顶还是墙都会处于避雷带的保护范围内。同时该外部避雷网还要与建筑内部柱体内的钢筋进行电气连接,以柱内至少2根钢筋作为引下线,并将引下线钢筋与基础钢筋连接。而且各楼层的钢筋、圈梁钢筋和外墙面所有金属部件都要与引下线进行连接,从而构成多层屏蔽的防雷体系,有效的防范外来的电磁干扰及保护雷击发生时建筑内设备的安全。
5.2建筑物内部防雷
1)等电位联结。等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。为保证建筑物内部不产生反击和危险的接触电压、跨步电压,应当使建筑物地面、墙板和金属管、线路等都处于同一电位,为此钢筋混凝土建筑物应在各层的适当位置预埋与房屋结构内防雷导体相连的等电位连接板,以便与接地主干线相连。2)合理的屏蔽。通过在建筑物中进行屏蔽能够有效的保护好微电子设备。对于建筑内大量微电子设备的房间要做好屏蔽措施,可以通过在房间内加装屏蔽网或是对仪器金属外壳采用屏蔽,通过屏蔽的有效性,能够有效的防范微电子设备电源线和信号线接口过电压的产生。防雷装置接闪时容易影响到非防雷系统的电气线路,因此需要采用金属管布线,提高非防雷系统电气线路防雷击能力,而且对各种电磁脉冲具有较好的屏蔽效果。
结束语
总之,建筑设计中需要将建筑电气防雷接地设计要点考虑在内,作为设计人员,一定要结合建筑的实际,对防雷接地设计工作中的重点、难点进行仔细的分析研究,科学对防雷接地系统进行设计,保证建筑物不会受到雷电的影响,提高建筑物安全及稳定性能,满足人们对于建筑物要求。
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