高层建筑电气防雷及接地技术探讨

徐东

摘要：高层建筑因为独特的优势已经成为现代建筑行业的主流，但是由于高层建筑受到其高度以及其他因素的影响，更容易遭受雷击，因此电气设计中的防雷技术的应用，对于高层建筑来说显得格外重要。如果在电气设计中没有考虑到防雷，高层建筑很有可能会发生灾难性的后果。本文围绕高层建筑电气防雷及接地技术进行了探讨，首先分析了其重要性，梳理了当前存在的问题，并有针对性地给出了相应的对策。

关键词：高层建筑；防雷接地技术；技术探讨

引言：高层建筑中需要安装各种各样的电气设备，比如消防设备、通信设备等。这些电气设备在雷雨天气中非常容易受到雷击，使其功能失效。因此高层建筑电气设计时，设计人员务必要考虑到防雷技术，尤其是多雷雨的地区，更多是其设计要点就是防雷。每一种电气设备都有相应的功能，其对建筑整体功能的发挥起着重要的作用，而如果电气设备被雷击中，功能失效，建筑整体功能的发挥将会大受影响。

一、高层建筑的特点及对防雷的要求

高层建筑具有很多特点，其中典型的有以下几点：

首先，功能齐全。现代高层建筑不仅仅具有居住的功能，还具有娱乐、办公等功能；其次，配套设备齐全，因为高层建筑的功能比较多，因此需要的配套设备也非常多，比如制冷机房、消防水泵房等；再次，人员十分密集，因为高层建筑集多功能于一身，因此是人口聚集地，人口流动性以及密集程度都很高；第四，装修标准要高于普通建筑，整体工程造价也比较高；第五，高层建筑中有很多贵重的物品，尤其是高层写字楼建筑，办公设备都比较贵重，因此必须加强安保，以此保证物品不被盗。

正是由于高层建筑自身具有上述独特的特点，因此设计人员在电气设计中应用防雷技术时，应该满足如下要求：首先，必须保证建筑物在雷雨天气中也能够安然无恙。因为高层建筑建设花费的成本比较高，人员又十分集中，如果建筑物发生任何安全事故，将会危及到人员的安全，因此设计人员在设置防雷装置时，安全、可靠是第一满足要素，这样当建筑遭受雷击时，也不会造成严重损失。其次，简单、方便施工。高层建筑几乎都是应用钢筋混凝土结构，或者直接是钢结构，设计人员完全可以将建筑物自身存在的金属物看作是防雷装置的某一部位，这样节约成本的同时，也能够兼顾安全可靠，同时由于防雷装置结构得以简化，便于施工人员进行施工。

二、高层建筑防雷及接地处理的必要性

高层建筑中有大量的计算机、通信、电气设备，给这些设备进行防雷保护对它们的安全而言十分重要，此外，防雷对于保证高层建筑中的人身安全来说也是必不可少的。在智能化楼宇中，火灾报警系统、消防联动控制系统、保安监控系统等都是由电子设备和布线系统组成的，这些系统都需要安装相应的接地保护系统从而保证安全。同时，防雷接地系统作为基础系统，需要在此基础上构建十分完整和严密的防雷机构，只有这样才能充分保证人身安全和设备的正常运行。对此，防雷设计相关人员应该对雷电知识有充分的认识，熟练掌握防雷接地系统的施工技术。

三、存在的问题

1、设计中易出现的问题

在进行高层建筑电气设备的防雷系统设计时，建筑施工人员设计中存在没有合理选择防雷系统释放电量通道的现象，在防雷分流技术的运用上不够合理；此外，高层建筑中的电气设备耐压质量不过关等都会造成建筑电气设备无法安全运行。

2、接地系统中存在的问题

在高层建筑施工过程中，有些建筑施工人员缺乏必要的责任感和安全意识，进行电气设备的接地时，对PE线与N线进行区分存在偏差，将两者混为一谈。这种做法对电气设备的安全运行而言造成了极大的威胁，雷雨季节出現时很容易出现触电事故。

3、等电位系统中存在的问题

建筑施工单位进行等电位系统的处理时，电位联接的深度不满足要求，设计图纸不够严密具体，存在较多的干扰信号，有些位置的等电位联结不够规范甚至没有该项设计。对建筑施工单位而言，常常不会进行卫生间排给水系统与电线的预埋，而是将它们交给不懂相关知识的用户处理，导致建筑电气设备系统的完整性受到破坏，存在安全运行隐患。

四、应对措施

1、防雷系统设计优化措施

作为一项系统而复杂的工作，建筑防雷设计不是简单的通过设备的安装就能够一次性完成的，还需要建筑施工人员科学合理的设计，要充分考量雷电入侵途径，并且要依据实际情况进行综合考虑，有效提高高层建筑防雷的安全可靠性，保证居民的正常生活与工作。首先，在接闪上，要求施工人员在进行建筑物防雷系统设计时要科学合理的选择雷电释放通道，要保证雷电中的电量可以依据施工人员事先所设计的通道释放到大地中去，从而保证建筑内的电气设备是安全运行的。其次是分流，在高层建筑物电气防雷措施中，分流是一项必不可少的举措。分流能够安全有效地保护高层建筑物中的相应设备。在防雷分流技术中，最主要的环节是：在施工过程中，工作人员应该将外部的带电设备进行并联处理，从而形成一个系统的避雷措施，可以较大程度的提高防雷性能。但值得注意的是，这种方式也存在一定的不足，经过避雷器的分流后，雷电中依然会残留有一部分电流向建筑物中的相关设备流入；如果电气设备的耐压值较低，该电流会将设备损坏。因此，在进行电气设备的选择时，要对其耐压值和绝缘性能进行充分把关。

2、 防侧击雷

防击雷在高层建筑中是常见的一种常见防雷措施，通常把建筑物外墙金属门窗、空调外机、金属构架等金属物可靠连接起来形成均压环，并与引下线组成立体网状结构，侧击雷击中建筑外表面时，雷电流通过建筑外外表面网状防雷装置，引流至地下，阻止雷电从侧面进入直接建筑物内部，避免遭受雷击；同时由于这种结构形成法拉第笼结构，起了屏蔽作用，使建筑物内部设备避免差生感应雷电流，保护设备安全。

3、等电位联结系统的优化措施

（1）在高层建筑中，由电力系统控制的设备总类多，分布广，如：计算机房、电梯等。为了提高这些设备的安全可靠性，通常会安装等电位连接板。具体来说，首先是引出设备的引下线，同时引出电气系统的基础接地配电箱PE线，将二者连接起来；这样一来，可以最大程度地降低干扰信号带来的干扰，降低遭受雷击的概率。

（2）对于卫生间的给水系统而言，进行设备施工时，为了提高其中的电气设备安全可靠性，在管材的选择上应该尽可能的使用PVC管或PP-R管，这类管材具有绝缘性能好、耐腐蚀性能强等特点，可以有效降低设备发生漏电的概率。除此以外，工作人员在施工过程中要充分注意的关键点是：卫生间地面的电线插座、钢筋网络、PE线插座等，要可靠保证它们之间的等电位连接。

结语：综上所述，随着人们物质文化生活水平的不断提高，建筑事业也在蒸蒸日上，我国的建筑安全工作显得尤为重要，也受到了更多的重视。高层建筑的电气防雷及接地技术是我国建筑电气设计系统安全性指标中的一项重要技术，它在保证建筑内居民及设施的安全方面有着重要意义。所以，建筑施工单位需要做好建筑电气的防雷施工工作，不断提高我国高层建筑电气防雷及接地技术，减少事故的发生。

参考文献

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