高层建筑电气设计中防雷的重要性及落实

付红 刘书锁 陈艳艳

摘要：随着社会经济不断地发展，建筑行业也在不断的提升，并且带动了电力设施的发展及应用，尤其是在高层建筑中，电气系统的设计不仅关乎到人们的用电安全，还关系建筑的市场发展，在带能气设备不断不断应用的过程中，很多的安全隐患也逐渐的暴露出来，特别是做好高层建筑的防雷措施；对你本文就结合高层建筑电气设计中防雷的设计，结合雷击危害以及设计中应避免的问题进行分析，并提出相关的见解，希望了可以促进电气设计的完善和发展。

关键词：高层建筑；电气设计；防雷

前言：

雷击的危害是不可小觑的，一旦发生将会损耗巨大的经济损失，甚至危害人们的生命，并且高层建筑的电气系统经常发生雷击的事故，这给高层建筑的电气系统设计的人员敲醒了警钟，在电气设计时，一定要充分的考虑到电压、电流、接地、布线等方面的问题，积极迎合国家推行的法律和规定的标准进行设计，同时不断的加强自身的专业素质，结合创新的设计意识灵活的运用，保证电气系统的稳定。

一、 加强电气设计中防雷的意义

1. 雷击的种类

直击雷是带点云层对大地某一点的猛烈放电过程，它的破坏能力非常强大，如果不能及时放电，将会对放电通道内的建筑物、设施、人造成威胁，严重时会引发火灾或造成建筑物损坏和设备的摧毁，雷电波这种雷击指的是雷电直接对放在建筑物外部的线缆，而非建筑物本身放电的过程，线缆上的电波以光速分散到建筑物内的电气设备和自动控制系统中，并对其造成损害。

2. 雷击事故的后果

雷击指的是带异种电荷的云层相遇后，或者是带点云层对大地产生的迅速的放电过程。其中云层间的雷击主要对飞行器有危害，而后一种雷击则会对地面上的建筑物、电气设备以及人、畜产生极大的危害，不仅会造成居民伤亡的现象，还会造成火灾等事故，这样严重的威胁的人们的用电安全、正常生活还严重的威胁着人们的生命财产安全。

3. 加强防雷的必要性

雷击后的电气系统，会造成发面积的破坏和损失，后期的维修的工程也是非常庞大的，尤其是对于高层建筑的电气维修，他不像是小物件一样，可以随便的拆卸，在维修的过程中，依然存在着安全隐患，不利于国家质量第一、安全第一的标准；而重要的环节在于设计工作，只有加强设计的工作，才能充分的将安全隐患避免掉，所以加强防雷的设计是非常有必要的。

二、 电气设计中的防雷设计

1.均压设计

均压指的是将建筑物内的各个部位都形成相等的电位。如果建筑物中的钢筋结构和各种金属线路形成一个整体，那么建筑物中自然不会出现电位差，这样就能保证建筑物内不会产生跨步电压，对防止雷电对电气设备及人体的危害很有好处。钢筋混凝土结构中钢筋相互焊接一起，最容易实现等电位的条件。在建筑计时，要把接闪装置和建筑物的梁、柱牢固的连接在一起，再把各种金属设备和金属管线和它连接在一起，这样就形成了很好的等电位结构，也是符合防雷装置的要求的。

2.接闪设计

指的是在一定范围内的雷电不能随意的选择放电通道，而只能按照人们设计的通道进行释放，将雷电释放到大地中去。这种措施能够保护电气设备和自动控制系统免于受到雷击的威胁，使其永远处在一个相对安全的环境当中。

3.分流设计

分流技术是现代防雷技术重点发展的措施，是保护电子设备和电子系统的有效手段。分流指的在所有室外导体，如天线、电话线、电源线等，和防雷装置和基地线间并联一种避雷装置，当雷击产生的电压沿着这些导体进入室内时，避雷装置的电阻迅速降低，接近短路，雷电产生的电流就由此分流入地了。宙电波电流在分流后，仍会有少量电流进入电子设备中，这对于不耐高压的设备来说是非常危险的。

4.布线设计

合理布线是为了使防雷技术获得更好的效果。现代建筑和电视、电话、照明等电器的管线息息相关，在进行防雷设计时必须把这些因素考虑在内。为了保证接闪时这些管线免受影响，我们要遵照下面的做法：首先要把这些管线放在金属管内，实现屏蔽；其次，要把这些管线的主干线中的垂直部分放在建筑物的中心，缩小电磁波感应的范围。除了考虑管线的布局和屏蔽以外，还应该在必要的线路上加装避雷装置。

5.屏蔽设计

是为了使建筑物内的电子设备、通信系统和自动控制系统免于受到雷击的危害。室内的这些设备容易受到电磁波的干扰，其本身的耐压能力低，有时打雷或接闪时，也会受到电磁波的影响，甚至其他建筑物接闪时，还会受到从此处传来的电磁波的影响。所以，在建筑物设计时应尽量选择钢筋作为建筑物的主建材，使建筑物形成一个等电位的网状结构，使雷击电流实现有效的分流，从而实现屏蔽。同时要考虑结构的构造因素，因为结构的构造、钢筋的密度不同，设计人员要根据实际需要来设计钢筋的密度，屏蔽不仅能轻松的解决等电位和分流问题，而且对预防雷击电磁波也很有效。

6.接地设计

接地指的是将流入防雷系统的电流释放到大地，避免使电流能量集中在某一個部位，对被保护设施造成损害。良好的接地才能有效的释放能量，避免发生电压反击。过去的旧规范要求设备单独接地，但是这种做法现在已经不被提倡，而是改为和防雷接地系统共用接地设备。接地是防雷系统中最根本的要求，如果接地质量不合格，则防雷设施的防雷效果都不能表现出来。

三、 电气系统防雷设计的标准

1.高层建筑的特点

高层建筑作为一种特殊且重要的建筑物，具有以下四个特点：首先是功能多，大部分高层建筑集居住、娱乐、商业及办公于一体；其次是配套设施较多，由于高层建筑的功能多，相应的配套设置也多，为了保证高标准和舒适的生活空间，常常要配备空调机房、制冷机房、生活及消防水泵房等设施；再次是人员密度高，高层建筑中居住着大量人员，在文化娱乐场所更甚；最后是保安要求高，由于高层建筑居住着大量的人员，拥有较多的贵重设备，因此要保证高度安全。

2.防雷设计得要求

以上这些特点决定了高层建筑防雷需要满足两方面的要求：首先是建筑物自身的安全可靠。在进行高层建筑防雷设计时，要做到安全可靠，保证防雷设备能够充分发挥作用；其次是防雷装置要尽可能的简单，以利于施工。通常情况下，高层建筑采用的是钢筋混凝土或钢结构，可以对这些结构进行充分利用，将其作为防雷装置的一部分，做到既安全又经济。

总结：

综上所述，高层建筑中的电气系统的设计是繁琐的工作，其设计的原理、施工安装的质量、隐蔽的安全隐患，都对于建筑的居民有直接的影响关系，也是薄弱环节遭遇雷击的关键因素，要想避免雷击的事故，政府及相关的部门就要对于防雷击的电气设计，加大监督管理以及设计图纸核审的工作，保证设计方案的优质，在实施过程中，利用新型的防雷材料，处理好细节的问题，脆弱的地方加强防护和维修，只有这样才能充分的迎合国家为人民服务的原则

参考文献：

[1]张瑞娟.现代建筑电气设计中防雷的新重点分析[J].商品与质量，2011，S4：226.

[2]李永攀，李韦华，郑丽萍.浅谈高层建筑电气设计中的防雷技术[J].产业与科技论坛，2011，04：91-92.

[3]孙源.高层建筑电气设计中防雷技术[J].江西建材，2011，04：68-69.

[4]蔡丽敏.高层建筑消防供电照明防火设计与研究[D].长安大学，2014.

[5]范玉山.高层建筑电气设计中的防雷研究[J].中国高新技术企业，2015，15：9-10.

[6]姚影虹，张金琼.浅谈高层建筑电气设计中的防雷技术[J].民营科技，2012，08：253.