建筑物是否需要进行防雷保护,应采取哪些防雷措施,要根据建筑物的防雷等级来确定。对于一、二类民用建筑,应有防直击雷和防雷电波侵入的措施;对于第三类民用建筑,应有防止雷电波沿低压架空线路侵入的措施,至于是否需要防止直接雷击,要根据建筑物所处的环境以及建筑物的高度、规模来判断,那么建筑物一般都有什么防雷措施呢?
防直击雷采取的措施是引导雷云与避雷装置之间放电,使雷电流迅速流散到大地中去,从而保护建筑物免受雷击。避雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
(一)接闪器
接闪器也叫做受雷装置,是接受雷电流的金属导体。接闪器的作用是使其上空电场局部加强,将附近的雷云放电诱导过来,通过引下线注入大地,从而使离接闪器一定距离内一定高度的建筑物免遭直接雷击。接闪器的基本形式有避雷针、避雷带、避雷网、笼网4种。
避雷针的针尖一般用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。上部制成针尖形状,钢管厚度不小于3mm,长为1~2m。高度在20m以内的独立避雷针通常用木杆或水泥杆支撑,更高的避雷针则采用钢铁构架。
砖木结构房屋,可将避雷针敷于山墙顶部或屋脊上,用抱箍或对锁螺栓固定于梁上,固定部位的长度约为针高的1/3。避雷针插在砖墙内的部分约为针高的1/3,插在水泥墙的部分约为针高的1/4~1/5。
避雷针的保护范围可以用一个以避雷针为轴的圆锥形来表示。图6-7-2为单根避雷针保护范围示意图,如果建筑物正处于这个空间范围内,就能够得到避雷针的保护。
避雷带是用小截面圆钢或扁钢做成的条形长带,装设在建筑物易遭雷击部位。根据长期经验证明,雷击建筑物有一定的规律,最可能受雷击的地方是屋脊、屋檐、山墙、烟囱、通风管道以及平屋顶的边缘等。在建筑物最可能遭受雷击的地方装设避雷带,可对建筑物进行重点保护。为了使对不易遭受雷击的部位也有一定的保护作用,避雷带一般高出屋面0.2m,而两根平行的避雷带之间的距离要控制在10m以内。避雷带一般用8mm镀锌圆钢或截面不小于50mm2的扁钢做成,每隔1m用支架固定在墙上或现浇的混凝土支座上,如图6-7-3所示。
避雷网相当于纵横交错的避雷带叠加在一起,它的原理与避雷带相同,其材料采用截面不小于50mm2的圆钢或扁钢,交叉点需要进行焊接。避雷网宜采用暗装,其距面层的厚度一般不大于20cm。有时也可利用建筑物的钢筋混凝土屋面板作为避雷网,钢筋混凝土板内的钢筋直径不小于3mm,并须连接良好。当屋面装有金属旗杆或金属柱时,均应与避雷带或避雷网连接起来。避雷网是接近全保护的一种防雷笼网是笼罩着整个 防雷笼网是笼罩着整个物的金属笼,它是利用建筑结构配筋所形成的笼作接闪器,对于雷电它能起到均压和屏蔽作用。接闪时,笼网上出现高电位,笼内空间的电场强度为零,笼上各处电位相等,形成一个等电位体,使笼内人身和设备都被保护。对于预制大板和现浇大板结构的建筑,网格较小,是理想的笼网,而框架结构建筑,则属于大格笼网,虽不如预制大板和现浇大板笼网严密,但一般民用建筑的柱间距离都在7.5m以内,所以也是安全的。利用建筑物结构配筋形成的笼网来保护建筑,既经济又不损坏建筑物的美观。
另外,建筑物的金属屋顶也是接闪器,它好像是网格更密的避雷网一样。屋面上的金属栏杆,也相当于避雷带,都可以加以利用。
(二)引下线
引下线又称引流器,接闪器通过引下线与接地装置相连。引下线的作用是将接闪器“接”来的雷电流引入大地,它应能保证雷电流通过而不被熔化。引下线一般采用圆钢或扁钢制成,其截面不得小于48mm2,在易遭受腐蚀的部位,其截面应适当加大。为避免腐蚀加快,最好不要采用胶线作引下线。
建筑物的金属构件,如消防梯、烟囱的铁爬梯等都可作为引下线,但所有金属部件之间都应连成电气通路。
引下线沿建(构)筑物的外墙明敷设,固定于埋设在墙里的支持卡子上。支持卡子的间距为1.5m。为保持建筑物的美观,引下线也可暗敷设,但截面应加大。
引下线不得少于两根,其间距不大于30m。而当技术上处理有困难的,允许放宽到40m,最好是沿建筑物周边均匀引下。但对于周长和高度均不超过40m的建筑物,可只设一根引下线。当采用两根以上引下线时,为了便于测量接地电阻以及检查引下线与接地线的连接状况,在距地面1.8m以下处,设置断接卡子。
引下线应躲开建筑物的出入口和行人较易接触的地点,以避开接触电压的危险。建筑物宽在12m以下的,引下线可装在建筑物一侧,建筑物宽在12m以上时,应装于建筑物的两侧。
在易受机械损伤的地方,地面上1.7m至地面下0.3m的一段,可用竹管、木槽等加以保护。
在高层建筑中,利用建筑物钢筋混凝土屋面板、梁、柱、基础内的钢筋作为防雷引下线,是我国常用的方法。
(三)接地装置
接地装置是埋在地下的接地导体(即水平连接线)和垂直打入地内的接地体的总称。其作用是把雷电流疏散到大地中去。接地装置如图6-7-4所示。
图6-7-4接地装置图
接地体的接地电阻要小(一般不超过10Ω),这样才能迅速地疏散雷电流。
一般情况下,接地体均应使用镀锌钢材,使其延长使用年限,但当接地体埋设在可能有化学腐蚀性的土壤中时,应适当加大接地体和连接点的截面,并加厚镀锌层。各焊接点必须刷漳丹油或沥青油,以加强防腐。
在安装接地体时,首先从地面挖下0.8m左右,然后把接地体垂直打入地下,顶端与接地线焊接在一起。
为满足接地电阻的要求,垂直埋设的接地体常不只1根,用水平埋设的扁钢将它们连接起来,所采用扁钢的截面不小于100mm2,扁钢厚度不小于4mm。
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