——廣州市防雷減災管理辦公室主任鄧春林談建筑物防雷
■廣東建設(shè)報記者 鄧新靈
通訊員 雷光純 李紅寧
今年6月,是全國第十個“安全生產(chǎn)月”。今年的活動主題是“安全責任、重在落實”。每年的雷雨季節(jié),我省的雷電災害事故時有發(fā)生,其中不少是發(fā)生在建筑物的雷電災害事故。如何預防和減少雷電災害事故?建筑物防雷應(yīng)注意什么問題?廣東建設(shè)報記者(以下簡稱“記”)近日采訪了廣州市防雷減災管理辦公室主任鄧春林(以下簡稱“鄧”)。
記:雷電對建筑物的破壞作用是如何引起的?雷電主要危害表現(xiàn)有哪些?
鄧:雷電的危害無孔不入,雷電對建筑物的破壞作用主要由以下幾方面引起。一是直擊雷,直擊雷是雷電直接擊在建筑物上。由于雷擊時,雷電壓高達幾百萬至幾千萬伏,雷電流高達幾萬到幾十萬安,強大的雷電流所經(jīng)的物體上的水份受熱汽化膨脹,而產(chǎn)生強大的熱效應(yīng)和機械效應(yīng),從而使建筑物遭受到破壞,同時可能會引起火災。二是感應(yīng)雷,感應(yīng)雷是指當雷云來臨時地面上的一切物體,尤其是導體,由于靜電感應(yīng),都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷,在雷云對地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后,云中的電荷就變成了自由電荷,從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓(感應(yīng)電壓),其過電壓幅值可達到幾萬到幾十萬伏,這種過電壓往往會造成建筑物內(nèi)的導線,接地不良的金屬物導體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花,從而引起火災、爆炸、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成的危害。
另一種情況是,在雷電閃擊時,由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近就形成了一個很強的感應(yīng)電磁場,對建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞,又或者使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災。還有一種情況是,當架空線遭受直擊雷或產(chǎn)生感應(yīng)雷,高電位便會沿著導線電源線或信號線侵入變電站或建筑物內(nèi),這種雷電波侵入也會對電氣設(shè)備造成危害。
記:現(xiàn)代建筑物如何做到綜合防雷?
鄧:建筑物特別是高層建筑物因為高度高,容易引雷,如果沒有可靠的防雷系統(tǒng),極易對建筑物及建筑內(nèi)的設(shè)備造成損壞,對人員造成傷害。防雷系統(tǒng)就是通過合理、有效的手段將雷電的能量盡快地泄入大地,{zd0}限度地降低雷電對周圍的影響。
現(xiàn)代防雷的技術(shù)原則是強調(diào)全方位防護,綜合治理、多層設(shè)防,把防雷作為一個系統(tǒng)工程來設(shè)計。
要使建筑物內(nèi)部設(shè)備不受雷電損害,建筑物就要有一套完善的防雷設(shè)施,為了實現(xiàn)其對不同雷害的防護目的,必須采用接閃、分流、屏蔽、均壓、接地等技術(shù)措施,因此建筑物的防雷設(shè)施應(yīng)包括接閃器、引下線、接地裝置、屏蔽和等電位連接等環(huán)節(jié)。
有效利用建筑物架構(gòu)相互焊接成網(wǎng),做好籠式屏蔽和等電位處理。這種設(shè)計不僅經(jīng)濟實惠而且符合現(xiàn)代防雷的思路,為電氣和電子設(shè)備防止雷電電磁脈沖(LEMP)破壞提供了基礎(chǔ)條件。
利用建筑物屋頂?shù)谋芾讕?、網(wǎng)和四周墻面內(nèi)的柱鋼筋作為引下線,以及梁鋼筋相互焊接,把進入建筑物的水管、金屬管道等金屬構(gòu)件作良好電氣連接。這樣,整座建筑物就形成了一個理想的“法拉第籠”屏蔽網(wǎng)。不但能使雷電流有良好的散流途徑,均壓分流、接地電阻小、而且整座建筑物形成統(tǒng)一的等電位系統(tǒng),保持均壓作用。
對高層外圈梁的鋼筋焊接成閉合回路,構(gòu)成水平避雷帶,可有效地防范側(cè)擊雷。此外,建筑物尚應(yīng)在低壓側(cè)裝設(shè)低壓避雷器及各樓層設(shè)置相應(yīng)的避雷器以及電氣匯流排,以最短路徑減少電子設(shè)備的損壞。
記:建筑物防雷系統(tǒng)有哪些?
鄧:防雷系統(tǒng)包括接閃器、引下線、接地裝置、屏蔽和等電位連接等環(huán)節(jié)?,F(xiàn)代建筑物通常用建筑物的基礎(chǔ)樁、梁柱等結(jié)構(gòu)鋼筋作為引下線和接地裝置,有效利用建筑物架構(gòu)相互焊接成網(wǎng),具有經(jīng)濟、美觀、屏蔽效果好、利于雷電流散流以及不必維護和壽命長的優(yōu)點。
接閃器分為避雷針、避雷帶、避雷線和避雷網(wǎng)格,其材料、結(jié)構(gòu)和規(guī)格必須符合國家相關(guān)標準。
避雷針設(shè)計在建筑物易受雷擊的部位,如女兒墻外側(cè)、屋角、水塔、樓梯屋頂四角等。避雷帶應(yīng)沿建筑物屋檐、女兒墻外側(cè)或屋脊設(shè)計。
除利用混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋作為接閃器外,接閃器均應(yīng)熱鍍鋅或涂漆。
引下線宜采用圓鋼或扁鋼,宜優(yōu)先采用圓鋼,規(guī)格應(yīng)符合國家相關(guān)標準。引下線兩端應(yīng)分別與接閃器和接地裝置做可靠的電氣連接。應(yīng)優(yōu)先利用建筑物柱內(nèi)或剪力墻內(nèi)兩條縱向主鋼筋作防雷引下線。
接地裝置應(yīng)優(yōu)先利用建筑物的基礎(chǔ)鋼筋作為防雷的接地裝置,建筑物樁內(nèi)主鋼筋作為垂直接地裝置,梁內(nèi)主鋼筋作為水平接地裝置。如果自然接地裝置的接地電阻達不到規(guī)范要求時,可采用人工接地裝置。
屏蔽為減少電磁干擾的感應(yīng)效應(yīng),宜采取以下基本屏蔽措施:建筑物和房間的外部設(shè)屏蔽措施、以合適的路徑敷設(shè)線路和線路屏蔽。這些措施宜聯(lián)合使用。
等電位連接是用連接導線或過電壓保護器將處于需要防雷的空間內(nèi)防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來導體、電氣裝置、電信裝置等連接起來。等電位連接是防止雷電反擊的重要技術(shù)手段,它不僅可以xc不同金屬部件及導線間的雷電流引起的高電位差,而且可以很好的起到對雷電流分流的作用。
記:建設(shè)單位在新建建筑物時,如何確保建筑物防雷安全?
鄧:做好建筑物的防雷,使防雷裝置充分發(fā)揮作用,作為管理部門(防雷辦)應(yīng)把握好三個環(huán)節(jié),即建筑物防雷的設(shè)計審核、隱蔽工程跟進、竣工驗收。
設(shè)計審核———為使設(shè)計方案科學合理,結(jié)合建筑物結(jié)構(gòu)特點對設(shè)計方案進行優(yōu)化。
隱蔽工程跟進--防雷工程建設(shè)是一項基礎(chǔ)建設(shè)工作,牽涉許多隱蔽工程施工,關(guān)系到建筑物使用過程的安全,做好每一道工序的跟蹤檢查十分重要。管理部門緊貼施工每一工序,跟進檢查。具體施工環(huán)節(jié)包括樁基礎(chǔ)、地梁澆注、柱的澆注、鋼構(gòu)架與混凝土內(nèi)的鋼筋相互焊接、每層綁扎焊接板筋、均壓環(huán)施工(砌墻到外墻窗底部)或焊接完均壓環(huán)、最頂層綁扎板筋焊接完天面避雷網(wǎng)格、焊接完天面避雷帶避雷針、均壓環(huán)與外墻金屬門窗相連接、完成對大樓玻璃幕墻等大的金屬物體的等電位處理、完成低壓配電供水系統(tǒng)煤氣管道等設(shè)施安裝、在大樓安裝冷卻塔廣告牌等金屬物體等各個施工關(guān)鍵點,進行分段檢查跟進。
竣工驗收———按照國家、各級政府部門關(guān)于防雷減災的規(guī)定,在建筑物施工完成后交付使用前進行竣工驗收,確保建筑物防雷裝置符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范。
作為建設(shè)單位(業(yè)主)應(yīng)做好以下5項工作,以確保防雷設(shè)施可靠。
一是建設(shè)單位在新建建筑物時,應(yīng)聘請有專業(yè)資質(zhì)的設(shè)計單位進行防雷設(shè)計,由設(shè)計單位給出安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的設(shè)計和施工方案,并由專業(yè)資質(zhì)的施工單位進行施工。按有關(guān)法律法規(guī)要求做好建筑物防雷裝置設(shè)計審核和竣工驗收工作。
二是應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國家標準的防雷設(shè)備、器件、器材,避免使用非標準防雷產(chǎn)品和器件。
三是改建、擴建和新增加安裝設(shè)備應(yīng)用時應(yīng)對防雷系統(tǒng)進行重新設(shè)計和建設(shè)。
四是單位應(yīng)設(shè)立防雷安全責任人,負責防雷安全工作,建立各項防雷減災管理規(guī)章,落實防雷設(shè)施的定期檢測,雷雨后的檢查和日常的維護,評估防雷設(shè)施是否符合國家規(guī)范要求。
五是雷災發(fā)生時應(yīng)及時向氣象防雷主管部門上報情況,并及時處理,避免再次雷擊。
鄧新靈、雷光純、李紅寧
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