浅谈加强高层建筑防雷接地工程设计

摘 要：近年来，高层建筑已成为城市的主要建筑形式，人们对高层建筑的安全性越来越关注。在高层建筑施工过程中，需要做好防雷和接地工程设计工作，这是提高建筑整体安全性的关键所在。文中从高层建筑防雷的特点和分类入手，对高层建筑防雷与接地设计中存在的问题进行分析，并进一步对加强高层建筑防雷工程设计措施进行了具体的阐述。

关键词：高层建筑；防雷；接地；设计；特点；分类；问题；措施

前言

在社会快速发展过程中，城市人口数量不断增加，城市土地资源越来越紧缺，在这种情况下，高层建筑得以快速发展起来。在当前高层建筑施工过程中，大量的电气设备在高层建筑中应用较为广泛，给人们的生活带来了较大的便利，但同时也给高层建筑的安全性带来了一定的隐患。因为这些电气设备对过电压能力的承受能力不高，在雷电作用下会在大量的热效益及电磁效应产生，从而对电气设施带业不同程度的损坏。这就需要提高高层建筑电气防雷技术，做好防雷接地工程设计，确保高层建筑安全性的提升。

1 高层建筑物防雷的特点

雷电波在入侵高层建筑时往往会通过直击雷和感应雷两种途径，由于雷云蕴藏着大量的能量，当其在极短时间内释放出来时，会导致瞬间电压和电流上升，所带来的电效应、热效应及机械力会带来较大的破坏性。所以需要在高层建筑施工过程中，做好防雷与接地工程设计，通过对层顶部分及建筑物上部规定的部分进行防雷设计，从而有效的保证雷雨天气下建筑内部通信设备及电力设备的安全性，确保建筑整体安全性得以提升。

2 高层建筑防雷的分类

在对高层建筑进行防雷设计时，通常会根据建筑物的具体情况，因地制宜的采取有效的防雷保护措施，减少雷击对建筑物所带来的损害，降低雷击可能带来的财产损失及人身伤害事件的发生。在对高层建筑制定防雷保护措施时，会根据建筑物使用性质、重要性及雷击事故发生的可能性及所带来的后果作为重要的依据，并以此来对防雷要求进行分类。在当前相关规定中将高层建筑分为第二类或是第三类防雷建筑物，根据年预计雷计次数来对公共建筑物及办公建筑物、普通建筑物来进行防雷分类。对于一些处于雷电活跃区域内的建筑物，则需要进一步对其防雷保护程序进行提升，确保建筑物安全性能够得到有效的保障。

3 高层建筑防雷与接地设计中存在的问题

3.1 高层建筑物雷击风险评估不全面

高层建筑物防雷工作中，需要全面做好雷击风险评估工作，通过综合多方面的因素来制定雷击风险评估报告，以确保高层建筑物的安全性。正常的雷击风险评估工作中，需要通过对设备情况、建筑物使用情况、建筑物所处地的气象、土壤及地理等诸多方面的情况来进行综合确定，但当前在很大一部分高层建筑物雷击风险评估工作中，往往只是根据建筑物使用性质及高度来简单地对高层建筑的防雷类别进行确定，由于雷击风险评估缺乏全面性，给高层建筑物的安全性带来了较大的隐患。

3.2 接闪器选取问题

在高层建筑接地网设计中，接闪器的类型、位置及数量具有非常重要的意义，所以接闪器的选取工作至关重要。通常情况下会采用滚球法对接闪器的瓮中捉鳖半径进行选取，即以选择的滚球作为避雷针尖，而滚球支撑面是地面，在接地网设计时依据电场中距离越近放电越容易的工作原理，在建筑避雷带设置时根据建筑的尺寸及楼面情况来进行，但这样的方法会导致实际高度与计算出来的高度不可避免的会存在一定的误差，无法达到预期的防雷效果。

3.3 电磁脉冲造成内部过电压的问题

在高层建筑中会在大量的弱电设备运行，在雷雨天气下，雷击产生时会有大量的闪电电磁脉冲产生，从而对高灵敏度的电子系统的正常运行带来较大的影响，导致电子系统运行时程序及数据出错、重启等问题发生，甚至还会导致用电设备损毁。当闪电电磁脉冲侵入到弱电设备中时，电子设备内部会有瞬间电压产生，从而使内部元件受到不同程度的损坏，导致设备无法正常运行。

3.4 错误的对建筑物防雷的等级与类别的定性

对于高层建筑物的防雷级别及类别都有明确的规定，但在当前一些高层建筑的防雷设计过程中，由于设计人员建筑物等效面积及年平均雷击密度等计算上存在误差，选择的建筑物地理情况修正系数缺乏合理性等，不能准确的对建筑物的防雷级别和类别进行定性，从而导致具体的防雷措施上存在较多的问题。

4 加强高层建筑防雷工程设计措施

4.1 加强建筑物雷击风险评估

建筑物雷电防护等级是根据建筑物雷击风险评估报告来确定，所以对于高层建筑物的雷击风险评估是极为重要的，首先需要根据雷电防护等级来确定电源线路的过电压保护，常见的电源过电压保护器的参数设置安装与使用应该符合2-4级的SPD电源保护器的安装标准，电源过电压保护器应安装在低压供电线路上，这种电源保护器的设置能够有效的保护高层智能建筑内部的通讯设备和计算机网络设备，而且能够有效的预防电压袭击时出现“盲点”，对于高层建筑物外的电子设备。例如照明灯等，同样需要安装SPD电源保护器，防止因雷击导致过载电流从外部线路流入建筑物内部的设备，加强对高层建筑物内部电子设备的保护。

4.2 加强高层建筑物的防雷装置

传统的避雷针在引雷后通常会引发二次雷击效应和地电位反击现象，为了解决这个问题，可以采取选用提前放电式避雷针或者阻抗型接闪器、避雷针来解决，通过提前放电式的避雷针的，有效的解决了二次雷击与地电位反击为题，加强了整个建筑物的防雷效果，同时还可以在高层建筑物中增加引下线数量、建立可靠经济的笼式避雷网，降低接地电位，减少接地电阻值和磁场集中程度等等方式，提高高层建筑物自然屏蔽能力，除此之外，针对高层建筑中的不同电子、电力设备，通过设置接地网来降低雷击对设备的损坏，提高电力、电子设备的安全性。

4.3 分级保护信息系统和电源系统

综合地面是当前高层建筑物防雷工程设计中必不可少的一项措施，但暂态过电压对设备可能带来的损坏也不能忽视，需要做好有效的防范。在当前高层建筑电子设备中，通常会合理对电源系统进行设置，对于一些精密电子设备和计算机设备，则会采用电源过压保护器来对暂态过电压起到有效的抑制作用。

4.4 解决建筑物防雷的等级与类别的定性错误的问题

需要努力提高建筑物防雷评估人员的鉴定能力，确保所获取的建筑物当地雷暴力的准确性，能够全面对建筑物的地理因素进行考虑，这样才能准确对寻物的防雷等级和类别进行定性，从而采取有效的防雷措施来提高建筑的安全性。

5 结束语

防雷与接地工程设计对高层建筑物的安全性具有直接的影响，所以在高层建筑物施工过程中，所以对防雷与接地工程设计工作给予充分的重视，及时发现工程设计中存在的问题，并采取切实可行的措施加以解决，努力提高防雷与接地工程的设计能力，为高层建筑物安全性的提升奠定良好的基础。

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