解析高层建筑物的电气安全与防雷策略

摘 要：高层建筑物是城市建筑的主要类型，电气安全和防雷是高层建筑物在施工建设之初必须重视的两个问题，其关乎建筑物日后使用安全。本文分别对高层建筑物的电气安全防护方法以及高层建筑物的防雷措施进行了简要的探究，以期能够保障高层建筑物使用的安全，并希望通过本文的阐述与介绍，能为相关的人员提供一定的借鉴和参考。

关键词：高层建筑；电气安全；防雷措施

当今高层建筑的高度普遍接近100m，由于高度较高，很容易被雷电所击中，从而危害到建筑物中人们的生命财产安全，也会使电气的安全受到影响。高层建筑的电气系统网络本身非常复杂，在其他因素的影响下，很容易出现电气泄露或者是电气网路短路等故障，从而影响到人们的正常用电。因此，针对高层建筑物进行电气安全与防雷策略的探究就显得尤为必要。下面本文就主要就电气防护方式以及防雷策略进行详尽的分析。

1 高层建筑的用电安全

1.1 供电电源设置

要想保障高层建筑物电气的安全，首先要做好相应供电电源设置工作，保障供电电源设置的有效性，从而确保供电系统的整体性、安全性。就目前现行的电力规范表明，在对高层建筑物进行电气安全设计的时候，一定要严格遵守相关的设计原则，保障电负荷、电源以及线缆设计和应用合理性。在对电气安全设计的过程中，需要对消防用电以及应急照明用电等做好相应的供电设计、应急设计，保障这些设备的负荷用电都属于一级供电。

在相关的电气设计规定中也表明，高层建筑物用电需求量较大，因此城市电网为高层建筑物提供电能的时候，要分为两个电源路径，而且每一条电源路径的供电负荷都需要采用一级供电，以此保障高层建筑物用电的充足性和安全性。但需要注意的是，这样的供电方式往往因为长期使用一条线路供电而导致另外一条线路被忽视，无法正常供电。就相关的实例来看，在部分高层建筑物中，如果建筑物的高度过高，那么就需要设置至少3路的电源，这样才能够基本保障高层建筑物正常的用电。然而在实际的供电电源设置中，很多的高层建筑物没有采用一级负荷供电，也没有设置相应的发电机组来进行供电服务，应用的供电规范也较为陈旧，这样就使得高层建筑的电气设计存在严重的安全隐患。

1.2 构建用电安全防范系统

高层建筑应当设置用电安全防范系统，对建筑本体的用电安全进行监控，并防范安全事故的发生和扩大。目前通常采用构建电气火灾监控系统的方法，对配电线路剩余电流和电缆温升进行监控，从而迅速判断供配电系统是存在用电安全问题，是高层建筑防范用电安全事故的有效措施。监控系统的导线选择、线缆敷设、电源及接地等，都应与消防系统的配置要求相同。

2 高层建筑防雷措施

2.1 高层建筑的防雷接地策略

一般来说，在高层建筑物防雷系统设置工作中，都会在内部以及外部两个区域设置防雷接地设施，在外部进行防雷接地设置的时候，主要设置的部件包括接闪器、引下线以及避雷带等。而在对内部防雷接地进行设置的过程中，则设置的主要部件就是笼式避雷网以及专用的接地装置等。通常高层建筑物上都会布置一定面积大小的防雷接地网，而该接地网的布置格局主要是水平敷设。利用钢筋来对接地网进行绑扎处理，或者是利用焊接的方式来进行网格的布置。

值得注意的是，在对接地网进行埋深处理的时候，最好将埋深度控制在合理的范围内，不需要埋的过深，而是要依据高层建筑物的具体高度以及当地的地质条件来进行埋深度的设定。对引下线的位置要进行精确的布置，利用引下线来对避雷带以及自然接地体进行有效的连接出，使得两者可以顺畅的进行雷电的导流，使得雷电电流可以被传送到地面上，从而防止高层建筑物被损坏。

除了外部防雷措施外，还需要构建内部防雷措施。尽可能的减少内部的电路设置，将高层建筑物内部的一些金属物质，如钢化玻璃框等与引下线之间相连接，而且要将建筑内部的线路隐藏起来，做好绝缘处理，防止雷击对其造成破坏。

2.2 接闪器

接闪器有避雷针、避雷带（网）、消雷器等几种，采用何种方式应根据建筑物的造型及避雷效果而定。目前一般高层建筑较多采用避雷针、明装避雷带和暗装避雷网相结合的方式，接闪器的布置应符合下面要求。

建筑物30m以上部分，每两层在用扁钢做暗敷避雷带（可兼做均压环及金属预埋件）；楼顶可利用梁、板内钢筋相互焊接成尺寸不大于10*10m暗装避雷网。此外，高层建筑的屋顶的金属旗杆、广告牌、钢爬梯、风冒、透气管、水管、设备等必须与就近的避雷带、避雷网焊接。利用不锈钢栏杆楼梯的上人屋面女儿墙，可在其下暗敷扁钢与支架和引下线焊接牢靠，栏杆间和支架也应焊接。

塔楼顶采用避雷针时，为了降低避雷针的高度，增强防雷效果，可采用半导体少长针消雷装置（一般用于35m以上的建筑）及避雷针。

2.3 等电位联结

在当今的高层建筑物中，通常都设置有主筋以及钢筋桩柱，这种方法的目的在于将钢筋桩柱作为建筑物引下线，避免了线路过多且复杂的问题。利用主筋以及桩柱来进行逐层的串联，最终与屋顶上的避雷针相连接，形成导电线路。高层建筑物上设置的避雷带主要由避雷线以及卡子所构成，一般避雷带都是设置在遭受雷击最严重的部位，如女儿墙。利用避雷带来对雷电进行引流处理，将避雷带与引下线进行有效的连接，则就可以利用引下线将雷电的高电压以及大负荷电流引入到地下，从而防止雷击对建筑物造成破坏，进而保障人们的生命安全。

当今，绝大多数高层建筑室外玻璃幕墙、大型复合金属板及不锈钢金属面材的应用增强了建筑的艺术效果，但同时也对防雷提出了要求。由于幕墙的面板是装在金属龙骨架由支座固定在主体结构预埋件上，支座是与预埋件焊接的，所以只需将该处的梁或柱与支座预埋件、引下线可靠连接即可满足要求。

2.4 电子设备屏蔽措施

在现代高层超高层建筑物内部，存在着大量微电子设备，必须建立屏蔽措施对这些微电子设备进行防护，使微电子设备能处于无干扰环境中。屏蔽措施的效果除了与房间屏蔽网及仪器屏蔽性能有关外，还与微电子设备电源线、等电位联结及接地措施等有很大的关系。为了避免微电子设备在防雷装置接闪时不会受到影响，其电气线路应当采用金属管布线的方式，防止雷电反击以屏蔽各种电磁脉冲。

结束语

综上所述，在高层建筑物中电气系统与防雷系统是一个复杂、繁琐的工程，在具体工作中应该采取行之有效的措施来确保建筑电气安全与防雷工作，从而满足人们的用电需求，保障建筑物的完整性，从而进一步的保障人们的生命财产安全。在具体的高层建筑物电气安全与防雷工作中，我们除了严格遵守相关规章制度之外，还要采用积极有效的新技术，以此保证建筑物免除雷击破坏。

参考文献

[1]柯伟权.高层建筑物防雷系统的设计要求点及施工探讨[J].建筑技术，2012（1）.

[2]邬新胜.住宅电气安全注意的事项[J].当代建设，2000（6）.

[3]梁鑫.建筑物中的用电电气安全及其措施分析和应用[J].湖南农机，2010（9）.