防雷屏蔽工程守护建筑安全新高度

 防雷知识    |      2025-05-08 09:32:54

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雷电防护是建筑安全体系中不可忽视的重要环节。每年因雷击造成的建筑损毁、设备损坏和人员伤亡事故时有发生,而有效的防雷屏蔽工程能够将雷击风险降低90%以上。现代建筑中大量使用的电子设备对雷电电磁脉冲尤为敏感,一套完整的防雷屏蔽系统必须包含外部防雷装置和内部防雷措施的有机结合。

建筑物防雷等级划分是设计防护方案的首要步骤。根据GB50057-2010标准,将建筑物分为三类防雷等级。类防雷建筑包括火药库、油库等爆炸危险场所,要求接闪器保护半径不超过30米;第二类包括人员密集的公共建筑和高层住宅,保护半径不超过45米;第三类为普通民用建筑,保护半径不超过60米。现场检测时使用激光测距仪准确测量建筑物各部位尺寸,绘制三维模型计算所需保护范围。

接闪器安装要遵循"先高后低"的原则。优先在建筑物更高点安装避雷针或避雷带,对于坡屋顶建筑,沿屋脊敷设避雷带并在屋檐处设置接闪网格。接闪器材料应选用热镀锌圆钢,直径不小于8mm,或采用截面积不小于50mm²的热镀锌扁钢。实际施工中常见错误是将接闪器安装在装饰性构件上,这些非结构构件在雷击时可能断裂坠落,正确的做法是将接闪器固定在建筑主体结构上。

引下线布置直接影响雷电流的泄放效果。混凝土结构建筑应优先利用柱内主筋作为自然引下线,钢筋直径不小于16mm且需进行电气贯通性测试。每根引下线冲击接地电阻不应大于10Ω,在土壤电阻率高的地区可采用降阻剂处理。检测时使用毫欧表测量各引下线之间的电阻值,确保整个泄流路径畅通无阻。特别注意电梯井、管道井等垂直通道附近的引下线布置,这些区域容易形成侧击雷风险。

接地系统是防雷工程的基石。独立接闪杆的接地电阻应小于10Ω,共用接地系统的接地电阻要求小于4Ω。施工时采用环形接地体与垂直接地极相结合的方式,在基础外围敷设40×4mm热镀锌扁钢形成闭合环,再配合2.5米长的角钢垂直接地极。在沙质土壤地区,可换填粘土或使用长效降阻剂,将石墨降阻剂与水按1:0.8比例调匀后灌注在接地极周围。

等电位连接是防止雷电反击的关键措施。将建筑物内所有金属管道、电缆桥架、设备外壳通过16mm²铜导线与接地干线可靠连接。配电系统应在总箱处设置级SPD,在分配电箱安装第二级SPD,重要设备前端加装第三级SPD。实际检测中发现,很多项目忽略了卫生间等电位联结,其实潮湿环境中的金属构件更易产生电位差,必须将浴缸、水管等金属件接入等电位系统。

屏蔽措施对保护电子设备至关重要。敏感设备机房应采用0.5mm厚镀锌钢板或铜网进行六面体屏蔽,所有进出线缆穿金属管敷设并两端接地。监控系统视频线应选用双层屏蔽同轴电缆,屏蔽层在两端分别接地。实践中发现,很多单位只做单端接地反而会形成天线效应,正确的做法是在监控室和摄像机端都做好接地处理。

浪涌保护器选型需要计算。根据IEC61643标准,配电系统SPD的标称放电电流In值应不小于15kA(8/20μs),电压保护水平Up值应低于被保护设备耐压值的80%。网络信号SPD要注意插入损耗指标,千兆网络应选择小于0.5dB的型号。安装SPD时常见错误是接地线过长,按照规范要求,SPD接地线长度不宜超过0.5米,且应避免形成环路。

防雷装置维护保养决定防护效果的持续性。每年雷雨季节前应全面检测接地电阻值,使用接地电阻测试仪进行测量时,需将电压极和电流极按直线排列,间距不小于20米。检查接闪器有无锈蚀变形,特别是焊接部位和弯曲处。SPD要定期查看窗口指示,发现失效立即更换。维护记录应包含检测数据、处理措施和责任人签字,形成完整的质量追溯链。

特殊场所防雷需要特别处理。加油站防雷重点在于油罐呼吸阀的屏蔽接地,使用铜编织带将呼吸阀与接地网直接连接。通信基站要在天线馈线入口处安装馈线SPD,接地线截面积不小于35mm²。光伏电站的组件边框必须可靠接地,每串组件的正负极都需加装直流SPD,逆变器输出端安装交流SPD。

施工质量把控体现在细节处理上。接地体焊接应采用搭接焊,搭接长度不小于扁钢宽度的2倍,焊接后做防腐处理。引下线与接闪器连接处应使用专用线夹,避免简单缠绕。混凝土内的钢筋引下线要在出屋面处做好标识,方便后期检测。这些看似微小的细节往往决定了整个防雷系统的可靠性。

现代建筑防雷必须考虑智能系统的防护。楼宇自控系统的DDC控制器、消防系统的报警主机、安防系统的矩阵主机都需要分级安装信号SPD。综合布线系统的配线架应通过16mm²铜导线接地,机柜要用6mm²铜缆做等电位连接。实践中发现,很多智能系统故障是由于未做好等电位接地,导致各子系统之间存在电位差。

检测报告应当数据详实、结论明确。合格的检测报告应包含接闪器保护范围计算书、接地电阻测试记录、等电位连接导通测试数据、SPD参数核查表等内容。报告附件需附现场检测照片,重点拍摄接闪器安装位置、引下线标识、接地连接点等关键部位。检测人员要对每项数据负责,签字确认检测结果的真实性。

防雷工程验收要把握关键指标。查看隐蔽工程验收记录,确认接地网敷设符合设计要求。使用大电流测试仪对引下线进行3kA冲击试验,验证其通流能力。测量各等电位连接点的过渡电阻,要求不大于0.03Ω。验收不通过的工程必须限期整改,复检合格后方可投入使用。

雷电预警系统可以提升主动防护能力。在重要建筑安装大气电场仪,当电场强度超过5kV/m时发出预警。将预警系统与应急照明、电梯控制等联动,雷暴来临前自动将电梯迫降至首层。值班人员收到预警后应立即检查防雷装置状态,确保SPD处于正常工作状态。

防雷安全培训要注重实操演练。组织员工识别建筑物防雷装置,熟悉应急疏散路线。演示使用绝缘工具救助雷击伤员的方法,练习心肺复苏术。培训内容应包括雷雨天气行为准则:不靠近金属门窗、不使用有线电话、不接触管道设备等。定期开展防雷应急演练,检验预案的可操作性。