高層建筑雷電防護(hù)技術(shù)分析

PAGEPAGE1高層建筑雷電防護(hù)技術(shù)分析雷電是一種極具破壞性的自然災(zāi)害，對(duì)高層建筑而言，其危害更加突出。高層建筑一般存在于城市中心或關(guān)鍵地帶，其昂貴的投資和人員安全的較高性格決定了必須采取雷電防護(hù)措施。本文將從高層建筑雷電防護(hù)的必要性、雷電侵入機(jī)制、高層建筑雷電防護(hù)的技術(shù)手段等幾個(gè)方面入手，進(jìn)行深入分析。高層建筑雷電防護(hù)的必要性高層建筑比普通建筑更容易受到雷擊的影響。高層建筑的構(gòu)造和高度會(huì)集中雷電電荷，因此成為雷電擊中的主要目標(biāo)。雷電侵入到高層建筑中，除了對(duì)建筑的正常使用造成嚴(yán)重影響外，它還對(duì)建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、各種電器等設(shè)備產(chǎn)生災(zāi)難性的影響，對(duì)于人員的生命安全也帶來(lái)了極大威脅。因此，高層建筑作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，必須把雷電防護(hù)工作放在突出位置。雷電侵入機(jī)制雷電的侵入機(jī)制主要有三種方式：直接擊中建筑物、感應(yīng)電流和接觸電壓。而目前流行的高層建筑雷電防護(hù)技術(shù)主要是基于以上三種方式展開的。直接擊中建筑物所謂直接擊中建筑物，是指雷電直接撞擊建筑物的情況。在建筑物的附件或高于建筑物的物體中，特別是塔樓或標(biāo)志性建筑在閃電天氣時(shí)，極易成為被雷擊的目標(biāo)。由于建筑物最高點(diǎn)的導(dǎo)電性差，會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)，從而對(duì)建筑物產(chǎn)生電荷積累，這使得建筑物成為一個(gè)類比于導(dǎo)體的物體，易受到雷擊。此類雷擊對(duì)建筑物影響最大。感應(yīng)電流感應(yīng)電流是指雷電電流在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電勢(shì)差，通過感應(yīng)而引起電流。當(dāng)雷電距高層建筑較遠(yuǎn)、雷電強(qiáng)度中等或弱時(shí)，雷電所帶電場(chǎng)強(qiáng)度不足以使高層建筑產(chǎn)生苛性荷電環(huán)境。這時(shí)，雷電的電勢(shì)差會(huì)對(duì)大樓的金屬建筑物表面產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，因而產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流。這種電流可能會(huì)激發(fā)金屬建筑物上的較高頻率振蕩，或者直接產(chǎn)生電磁輻射，也可能是兩者的一種混合。接觸電壓接觸電壓主要是指由于建筑物內(nèi)部電氣設(shè)備線路的電荷積累導(dǎo)致的電勢(shì)差。在一些建筑物中，可分為內(nèi)部金屬系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)電纜等。因?yàn)榫嚯x雷電逐漸縮小，其引起的磁場(chǎng)增強(qiáng)與電位差的作用也逐漸上升，使得雷電所帶的電荷產(chǎn)生更強(qiáng)的效果。此時(shí)若建筑物內(nèi)部的線路接地不良，就會(huì)形成接觸電壓，由此，雷電可能會(huì)通過建筑物的電線透入建筑物內(nèi)部的各種電氣設(shè)備，造成嚴(yán)重?fù)p壞。高層建筑雷電防護(hù)技術(shù)手段高層建筑雷電防護(hù)技術(shù)主要分為外部避雷和內(nèi)部防護(hù)等兩種方法。外部避雷器外部避雷器是指建筑物外表?yè)碛械谋芾籽b置。一般通過預(yù)先設(shè)置和按照規(guī)定方式布置的內(nèi)外避雷裝置組成。內(nèi)部避雷裝置也有不同分布情況，以滿足雷電的入侵。對(duì)于建筑物高度不同的位置，設(shè)有不同類型，不同高度的避雷裝置組成。外部避雷器是一種被廣泛采用的方法，可以消除建筑物的靜電感應(yīng)和磁感應(yīng)，直接或間接地將雷電磁場(chǎng)漏到大氣中。內(nèi)部防護(hù)內(nèi)部防護(hù)技術(shù)則是在建筑物內(nèi)部設(shè)備方面下功夫。具體可以通過以下方法實(shí)現(xiàn)：對(duì)無(wú)功容量大的接觸感應(yīng)線路以及內(nèi)部線路進(jìn)行處理。對(duì)金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部的接地布置，使其有更好的防護(hù)效果。在建筑物暴露電線的周圍進(jìn)行耦合防雷，這可發(fā)揮高抗沖防情況下的效果。其他技術(shù)手段此外，如增強(qiáng)建筑物的屏障效果、對(duì)建筑物內(nèi)的電器設(shè)備進(jìn)行防雷處理，也是一些重要的防護(hù)手段。結(jié)論雷電防護(hù)是高層建筑中非常重要的一環(huán)，其核心是建筑物的