高層建筑由于其高度較高，很容易成為雷電頻繁侵襲的對象，給人們的生命財產安全帶來隱患。本文主要闡述了高層建筑的特點及對防雷的設計。

　　《21世紀建筑材料》Shandong Building Materials(月刊)2008年創刊，原：《山東建材》，是建筑材料工業科技刊物。旨在廣泛開展科技情報交流，體現山東省建材工業的特色，為山東省建材工業的生產、科研、設計、教學服務，指導山東省建材工業的發展。

　　1.高層建筑的特點及對防雷的要求

　　高層建筑與一般建筑不同，它具有以下特點:

　　1)功能多——現代高層建筑往往把居住、娛樂、商業、辦公等功能集于一身，形成多元化功能。2)內部配套設備多——由于這些建筑物的功能多，標準高，要求有舒適的生活環境以及現代化的辦公、管理、娛樂、生活等手段，因此，內部配套的設施相當多。比如空調機房、制冷機房、生活及消防水泵房、汽車庫及變電所等。3)人員密度高——這類建筑內居住著大批人員，尤其是文化娛樂、商業場所的人員密度更高。4)裝修標準及工程造價高。5)保安要求高——這類建筑內居住著大批人員并擁有眾多的貴重設備，所以必須保證高度安全。以上特點決定了該類建筑的防雷裝置設計必須滿足以下兩方面的要求:一是要保證建筑物安全可靠。高層建筑造價高，人員集中，建筑物的安全直接關系到財產和人員的安全。在進行高層建筑的防雷裝置設計時，必須做到安全、可靠，使其在建筑物遭受雷擊時能充分發揮作用，保證建筑物的安全。二是防雷裝置應力求簡單，便于施工。高層建筑必然采用鋼筋混凝土結構或鋼結構，應充分利用建筑物本身的金屬物作為防雷裝置的一部分，并考慮經濟、安全可靠、電磁屏蔽、美觀、維護簡單及施工方便等因素，來設計建筑物的防雷裝置。

　　2.高層建筑防雷接地合理設計

　　2.1接閃帶和接閃網

　　屋頂的接閃帶、接閃網應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設。一般來說，高層建筑物的屋頂防直擊雷，可沿屋頂周邊外墻外表面或屋檐邊垂直面上或其外處布設接閃帶，屋頂中間設置接閃網，同時經過伸縮縫時應有補償連接裝置。屋面接閃網網格尺寸應嚴格按照建筑物防雷等級設置;如若暗敷，應注意埋設的深度，按照經驗，一般為天面水平層下30~50mm，宜做在防水層上保溫層下，埋設太深則無較好接閃效果。但對于斜屋面蓋瓦的高層住宅，其接閃器布置和安裝時就要注意屋檐、檐腳、屋角等靠建筑物頂外圍處的接閃帶是不允許暗敷的;一般來說，高層建筑也不能利用屋頂周邊混凝土內的鋼筋作為接閃器。雖然“新設計規范”沒有明確提出高層建筑不能暗敷接閃器，但《建筑物防雷裝置檢測技術規范》(GB/T21431-2008)第5.2.2.8 條中明確指出“高層建筑物不應利用建筑物女兒墻內鋼筋作為接閃器”。

　　2.2 接閃桿

　　據“新設計規范”第 5.2.2 條和第 5.2.3 條，安裝在高層建筑頂的接閃桿宜采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管，接閃端宜做成半球狀，其彎曲半徑為 4.8~12.7mm。由于時刻會受到自然界空氣、風力、雨雪、太陽輻射、接閃電流后的電磁力等各種危害影響，接閃桿應重點考慮風力、冰雪、雷擊能量等對其荷載的影響，選用防腐抗氧化、高物理強度、耐高能量的材料，保證構件安裝連接牢固，減少裝置能量損耗，并定期對其安全性能進行檢測，使其長期有效發揮作用。

　　建筑物頂接閃桿在引雷防護的同時，伴隨著很多負面效應(二次效應)，主要包括：產生感應雷、增加雷擊概率、地電位反擊等，使得周圍的電子設備和人員極易受到損害。所以高層建筑物，尤其是對現代智能信息系統的高樓，應盡量少用接閃桿，多采用接閃帶、接閃網等作為接閃器。形狀不規則或難以安裝接閃帶的高層建筑，可利用接閃桿進行保護。

　　2.3 金屬屋面

　　現代高層建筑為了美觀，外墻較多采用金屬或玻璃幕墻。幕墻上封口位于女兒墻外側，屬于屋頂周邊，非常容易受到雷擊，且幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板(多為鋁制蓋板)是良好的導電體，一般面積較大，故可利用作為接閃器。高層建筑要利用屋頂金屬板作為接閃器，須滿足：板間的連接應是持久的電氣貫通;金屬板無絕緣被覆層(氧化保護膜與保護油漆不屬于覆蓋層)。參照國際防雷技術標準(IECl024-1.1993)和日本、美國等國的防雷標準，再加上國內外對高層金屬幕墻的實施經驗，高層建筑頂作為接閃器的鋁板厚度應為

　　2.5~3mm 比較適宜。

　　3.全方位、系統的雷電防護設計方案

　　建筑物雷電防護是一個全方位、系統的工程，需建立科學的防護體系，其基本原則和方法是提供合理的雷電流泄放通道，進行分流、均衡電位、屏蔽、合理布線和接地。根據雷電的侵入途徑，在進行雷電防護設計時將直擊雷防護、感應雷防護和雷擊電磁脈沖防護綜合在一起，全方位考慮，層層設防。

　　3.1 分流

　　通過引下線將接閃器上的雷電流泄放到大地，分流的效果直接取決于引下線數量的多少。引下線越多，每根引下線通過的雷電流就越小，其感應范圍就越小。當建筑物高于 30m 時，從30m 起每隔不大于 6m 沿建筑物四周設水平避雷帶并與引下線相連。這樣可以減小引下線的電感，同時還可以降低反擊電壓。進入建筑物的電源線路、天饋線路和各種信號線路應在不同的防雷區界面處，以及終端設備的前端根據 IEC 1312 雷擊電磁脈沖防護標準和 GB50343-2004 建筑物電子信息系統防雷技術規范等的要求，分別安裝上電源類、天饋類和各種信號類電涌保護器(SPD)，然后將這些電涌保護器的接地端與符合規范要求的接地體連接。

　　3.2 均衡電位

　　均衡電位指建筑物內的各部位均能構成同一電位(等電位)。將建筑物各部位的結構鋼筋和建筑物內各種設備的金屬外殼及金屬管道都連成統一的導電體，建筑物內部就不會產生電位差，保證建筑物內部不會產生反擊和危害人身安全的接觸電壓或跨步電壓，這是現代建筑防感應過電壓的有效手段。

　　3.3 屏蔽

　　屏蔽的主要目的是對建筑物內的各種通信設備、電子計算機、精密儀器和各種微電子等設備的防護。建筑物內的這些設備不僅在防雷裝置接閃時受到電磁干擾，而且易受雷電波的電磁輻射，甚至其他波源發出來的電磁波也會對其產生影響。因此，盡量利用鋼筋混凝土結構的頂板、地板、墻面和窗、梁、柱等，使其構成一個六面體的網籠，有效地屏蔽掉各種電磁脈沖侵害。

　　4.結束語

　　從常見的高層建筑普遍情況出發進行探討，高層尤其是超高層建筑，在做好頂部直擊雷防護的同時，應充分利用建筑物側面金屬構件和防雷接閃器，從才能達到良好的整體防護效

　　果。由于高層建筑結構形式多種多樣，新型建筑材料不斷涌現，技術規范不斷更新，接閃器布設和安裝的要求也將發生轉變。只有緊密結合工程實際，嚴格按照規范要求，充分考慮建筑物所處雷電環境，精確計算、詳盡分析，對于規范沒有細化到位的地方加以科學考慮，采取特殊措施解決特殊問題，才能讓建筑物的接閃器有效發揮防護作用，確保建筑物、人員和設備的防雷安全。

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