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由两例雷击小事故引发

收藏本文 2024-01-24 点赞:2790 浏览:7582 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:屋顶避雷网是建筑防雷装置的组成部分,是一种接闪器,有明敷,也有暗敷。自上世纪末以来,考虑坡顶建筑视觉美观、经济成本、施工简便等因素,利用坡屋顶结构内钢筋或专门暗敷避雷网于屋面瓦下做屋顶接闪器的做法在中南地区盛行起来。作者对近十年来所参与建设的工程中暗敷避雷网的实效进行了观察和分析,并通过对两起坡屋顶建筑暗敷避雷网遭雷击事故的思考,得出了关于坡屋顶避雷网敷设方式的结论。
关键字:避雷 接地 思考
Abstract: Roof lightning Network is an integral part of the building lightning protection device is an air-termination system, there is deposited, and Concealed.Since the end of the last century, considering the visual appearance of the top of the hill building, economic cost, simple construction, and other factors, the use of reinforced pitched roof structure or specialized Concealed lightning network in the roof tiles, roof air-termination practices prevalent in the Central region. The author over the past decade participate in the construction project Concealed the effectiveness of the lightning network observation and analysis, and Concealed by construc

源于:论文写作格式www.udooo.com

tion of two sloping roof lightning protection network has been struck by lightning accident thinking come to the laying on slope roof lightning protection network conclusions of the way.
Keywords: lightning protection, grounding, thinking.

一、两例雷击小事故

雷电灾害,是目前中国十大自然灾害之一。据统计,我国有21个省、区、市雷暴日在50天以上,最多的可达134天。每年因雷电灾害伤亡的人员约为3000-5000人,造成的财产损失在70—100亿元左右。雷电灾害导致电子、通讯和配电系统瘫痪、建筑物损坏以及由此带来的次生灾害。作者亲历过两起雷击小事故处理:

1、事例一:

2004年设计,2005年施工完成,地处湖南靖州的一栋2层暗装避雷网坡顶公用建筑(所在区域地下浅层含铝土矿),2006年6月,遭受雷击,致使坡顶琉璃瓦爆裂脱落、屋顶防水层损坏、建筑物漏水,修补屋顶防水层、琉璃瓦屋面、渗水损坏的室内装饰装修,避雷网改明装等修复项目所花经费远超出原暗装避雷网造价。

2、事例二:

2007年设计,2008年施工完毕,江西宜春一栋8层暗装避雷网坡顶建筑2009年5月遭受雷击。雷击导致坡顶琉璃瓦爆裂弹开、跌落砸中停于东山墙侧的一台斯巴鲁越野车前挡风玻璃,损失近6万元。
两栋坡屋顶建筑物屋顶避雷网均是按照近年来流行的避雷网暗装方式设计,却没有达到理想的避雷效果,引发了作者思考。

二、避雷网的“避雷”原理

分析避雷网的避雷效果,首先应该了解避雷网的“避雷”原理。雷雨天气,有时带电雷云较低,且围没有带异性电荷的云层,而地面上突出的建筑物感应出异性电荷,雷击是雷云与建筑物之间的放电现象。设置特定的装置,引导雷云对特定装置放电,提供能使雷电放电电流迅速流入大地的低阻抗通道,就能保护建(构)筑物免受雷击、保护人身和财产不受雷电危害。特定装置被 GB 50057-1994 2010《建筑物防雷设计规范》定义外部防雷装置(防雷装置是用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置,它由外部防雷装置、内部防雷装置两部分组成。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成,是主要用于防护直击雷击的防雷装置)。坡屋顶安装的避雷网就是这种特设装置的一部分,它与引下线、接地装置一起共同构成了一条低阻抗通路,将雷电放电电流迅速流入大地,从而达到避免建筑物遭受雷电灾害侵袭的“避雷”功效。

三、明装避雷网与暗敷避雷网功效比较

屋顶避雷网是几种常用的接闪器形式之一,尽管坡顶建筑暗装避雷网较明装避雷网相比在防止感应雷时作为“法拉第笼”组成部分功效等同,但在防直击雷及防雷击次生灾害等方面的功效不如明装避雷网:

1、防直击雷效果比较

从雷击原理看,高空带电雷云激励坡屋顶建筑物接地体,使其快速、强烈响应,由避雷网产生迎雷先导与之交汇,中和雷云电荷,从而达到“避雷”效果。装有避雷装置的坡顶建筑,将把雷电先导发展方向引向自身,由坡顶避雷网控制接地体上部高空雷电先导对建筑物的危害。暗装避雷网因其迎雷先导被瓦片所覆盖,其产生的迎雷先导能量小于同条件的明装避雷网所产生的迎雷先导,对雷云电荷的“吸引”能力弱于明装避雷网,故接闪功能弱于明装避雷网。如因此原因导致雷电绕击坡顶建筑物下部外面的人或物,也就是去设置避雷网的意义了。

2、防雷击引发次生灾害方面比较

雷击时雷电流可达几十kA至数百kA,根据我国各地测得的测得的统计数据雷电流概率曲线图如下:
图1:我国雷电流概率曲线
雷击时巨大的雷电流需要通过雷击点泄至大地,在几十微秒的时间,雷击点将有约500-2000J的热量产生,热量足以令微量避雷网金属汽化,加之巨大的雷电流过被击避雷网所覆盖的瓦时,被击瓦在雷击点处间隙中的气体或水分在雷电流的作用下剧烈膨胀、水分急剧蒸发极易引起瓦体或混凝土爆裂,弹飞,从而引发开篇笔者所参与建设工程事例中描述的雷击事故或者人员伤亡和更重大的财产损失。明装避雷网在遭受直击雷时,因接闪器裸露,巨大的雷电流只会在明敷避雷网上留下数个融化点小坑,不会引起事例中描述的事故,可见在防雷击二次损伤方面,坡顶暗装避雷网功效不如明装避雷网。

3、视觉美观、经济成本、施工难易比较

视觉美观方面,可以用能满足避雷网功效的金属材料替代传统的镀锌钢筋,如青岛胶澳总督府坡顶的明装紫铜避雷网;也可以直接用镀锌钢筋,如天安门(木结构坡顶建筑物),在满足功能的前提下,适当进行美学设计,均可使避雷网与屋顶完美结合,不影响美观。天安门,自1957年首次补做防雷装置起,历经几次整修,其坡顶上部均是设置的明装避雷带和避雷网,均自然协调,并没影响观众对其的审美。高层建筑,因其高度,多数人并不容易见到其坡顶,更无法看清其坡顶是否为明装避雷网,从而明装避雷网是否影响审美,不需考虑。

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