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摘 要：雷电灾害是世界公认的最严重十大自然灾害之一。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生，所造成的损失非常巨大，因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。本文介绍了高层建筑的基本防雷装置，结合不同的防雷建筑物类别综述了不同雷电种类的防雷措施。
关键词：防雷装置 防雷类别 防雷措施
1.雷电防护的基本原理
雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后果是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡.
2.高层建筑物外部防雷设计与施工
一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。
（1）接闪器
接闪器有避雷针、避雷带（网）、消雷器等几种，采用何种方式应根据建筑物的造型及避雷效果而定。目前工般高层建筑较多采用避雷針、明装避雷带和暗装避雷网相结合的方式，接闪器的布置应符合下面要求。建筑物30m以上部分，每两层在外围用扁钢做暗敷水平避雷带（可兼做均压环及金属预埋件）；楼顶可利用梁、板内钢筋相互焊接成尺寸不大于10水1l，m暗装避雷网。此外，高层建筑的屋顶的金属旗杆、广告牌、钢爬梯、风冒、透气管、水管、设备等必须与就近的避雷带、避雷网焊接。利用不锈钢栏杆楼梯的上人屋面女儿墙，可在其下暗敷扁钢与支架和引下线焊接牢靠，栏杆间和支架也应焊接。塔楼顶采用避雷针时，为了降低避霄针的高度，增强防雷效果，可采用半导体少长针消雷装置（一般用于ssm以上的建筑）及 避雷针。
（2）引下线
高层建筑柱主筋和梁板钢筋可直接利用作为引下线和均压环，但应注意意引下线、接地装置、均压环和接闪器间必须牢固可靠地连接。当建筑物高度超过30m时，每三层沿建筑物四周设置均压环，30m以上外墙栏杆、金属门窗等较大金属物通过预埋件与均压环或引下线相连；建筑物内的各种竖向金属管道每三层要与均压环连接一次，平行或交叉的管道间也应跨接。高层建筑室外玻璃幕墙、大型复合金属板及不锈钢金属面材的应用增强了建筑的艺术效果，但同时也对防雷提出了要求。由于幕墙的面板是装在金属龙骨架由支座固定在主体结构预埋件上，支座是与预埋件焊接的，所以只需将该处的圈梁或柱与支座
（3）接地装置
接地装置是接地体和接地线的总和。接地装置向大地泄放雷电流，限制防雷装置对地电压不致过高，是防雷装置的重要组成部分。除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。
防雷接地电阻通常是指冲击接地电阻。冲击接地电阻一般不等于工频接地电阻，这是因为极大的雷电流自接地体流入土壤时，接地体附近形成很强的电场，击穿土壤并产生火花，相当于增大了接地体的泄放电流面积，减小了接地电阻。冲击接地电阻一般都小于工频接地电阻。土壤电阻率越高，雷电流越大，以及接地体和接地线越短，则冲击接地电阻减小越多。就接地电阻值而言，独立避雷针的冲击接地电阻不宜大于10Ω；附设接闪器每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。为了防止跨步电压伤人，防直击雷的人工接地体距建筑物出入口和人行道不应小于3m。
避雷器是用来防护雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器是并联在被保护设备或设施上，正常时处在不导通的状态。当出现雷击过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻状态，使过电压对地放电，切断过电压，从而实现设备的保护。过电压终止后，避雷器迅速恢复不导通状态，使线路恢复正常工作。避雷器的形式主要有阀型避雷器和管型避雷器，应用最多的是阀型避雷器，其中包括金属氧化物避雷器。
（4）接地电阻测试
检测接地电阻，不仅要检测建筑物的接地电阻值，还要注意均压措施、露出地面部分的施工工艺、隐蔽工程施工是否符合规范要求；测量铝门窗接地电阻值时，应注意按测量仪器使用说明书有关事项进行，即阴雨天不测；土建基础周围水泥砂浆地面较多时深测；测试导线与铝门窗夹层处应轻轻打磨掉氧化层或喷涂层，选在与防雷引线连接一侧边框的较隐蔽处。接地电阻测试仪型号采用zC”B9，仪表必须经专业计量。在测试前，先将检流计的指针调零，再将倍率标准杆置于最大倍数，慢摇，同时调整测量标度盘，使检流计为零，加速摇到1zC0r/min左右，再调到平衡后，读标度盘的刻度，乘倍率就得所测的电阻值。注意电流探针的接线长度为4‰，电位探测的接线长度为20m。
（5）电气部分
由于高层建筑在结构上已形成等位体，雷击对电气设备的损害主要是感应雷造成的。感应雷通过以下途径人侵：（1）雷电的地电位反击电压通过接地体人侵；（2）由通信信号线路入侵；（3）由交流供电电源线路人侵。
3.高层建筑内部防雷设计
（1）等电位联接
在做等电位连接时，每层外墙的金属栏杆、门窗等与均压环连通（每一构件不少于两处）；玻璃幕墙的支架、钢龙骨等（每层、多点）与均压环连通成等电位，以防侧击雷；架空或埋地进
出建筑物的所有金属管道、金属构件、电缆金属外皮及其保护钢管等，在迸出建筑物处（通过与由基础接地主钢筋网焊接引出的2∞×20.0×6预埋钢板相连通）与防雷接地装置作等电位联结；各管道井及各电梯井所在处，均由基础接地主钢筋网焊接引出-zIO×4镀锌扁钢与金属管道及电梯导轨作等电位联结；把接闪装置与梁、板、柱和基础可靠地焊接、绑扎或搭接在一起，同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接在一起，使整个建筑物成为良好的等电位体。
关键词：防雷装置 防雷类别 防雷措施
1.雷电防护的基本原理
雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后果是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡.
2.高层建筑物外部防雷设计与施工
一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。
（1）接闪器
接闪器有避雷针、避雷带（网）、消雷器等几种，采用何种方式应根据建筑物的造型及避雷效果而定。目前工般高层建筑较多采用避雷針、明装避雷带和暗装避雷网相结合的方式，接闪器的布置应符合下面要求。建筑物30m以上部分，每两层在外围用扁钢做暗敷水平避雷带（可兼做均压环及金属预埋件）；楼顶可利用梁、板内钢筋相互焊接成尺寸不大于10水1l，m暗装避雷网。此外，高层建筑的屋顶的金属旗杆、广告牌、钢爬梯、风冒、透气管、水管、设备等必须与就近的避雷带、避雷网焊接。利用不锈钢栏杆楼梯的上人屋面女儿墙，可在其下暗敷扁钢与支架和引下线焊接牢靠，栏杆间和支架也应焊接。塔楼顶采用避雷针时，为了降低避霄针的高度，增强防雷效果，可采用半导体少长针消雷装置（一般用于ssm以上的建筑）及 避雷针。
（2）引下线
高层建筑柱主筋和梁板钢筋可直接利用作为引下线和均压环，但应注意意引下线、接地装置、均压环和接闪器间必须牢固可靠地连接。当建筑物高度超过30m时，每三层沿建筑物四周设置均压环，30m以上外墙栏杆、金属门窗等较大金属物通过预埋件与均压环或引下线相连；建筑物内的各种竖向金属管道每三层要与均压环连接一次，平行或交叉的管道间也应跨接。高层建筑室外玻璃幕墙、大型复合金属板及不锈钢金属面材的应用增强了建筑的艺术效果，但同时也对防雷提出了要求。由于幕墙的面板是装在金属龙骨架由支座固定在主体结构预埋件上，支座是与预埋件焊接的，所以只需将该处的圈梁或柱与支座
（3）接地装置
接地装置是接地体和接地线的总和。接地装置向大地泄放雷电流，限制防雷装置对地电压不致过高，是防雷装置的重要组成部分。除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。
防雷接地电阻通常是指冲击接地电阻。冲击接地电阻一般不等于工频接地电阻，这是因为极大的雷电流自接地体流入土壤时，接地体附近形成很强的电场，击穿土壤并产生火花，相当于增大了接地体的泄放电流面积，减小了接地电阻。冲击接地电阻一般都小于工频接地电阻。土壤电阻率越高，雷电流越大，以及接地体和接地线越短，则冲击接地电阻减小越多。就接地电阻值而言，独立避雷针的冲击接地电阻不宜大于10Ω；附设接闪器每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。为了防止跨步电压伤人，防直击雷的人工接地体距建筑物出入口和人行道不应小于3m。
避雷器是用来防护雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器是并联在被保护设备或设施上，正常时处在不导通的状态。当出现雷击过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻状态，使过电压对地放电，切断过电压，从而实现设备的保护。过电压终止后，避雷器迅速恢复不导通状态，使线路恢复正常工作。避雷器的形式主要有阀型避雷器和管型避雷器，应用最多的是阀型避雷器，其中包括金属氧化物避雷器。
（4）接地电阻测试
检测接地电阻，不仅要检测建筑物的接地电阻值，还要注意均压措施、露出地面部分的施工工艺、隐蔽工程施工是否符合规范要求；测量铝门窗接地电阻值时，应注意按测量仪器使用说明书有关事项进行，即阴雨天不测；土建基础周围水泥砂浆地面较多时深测；测试导线与铝门窗夹层处应轻轻打磨掉氧化层或喷涂层，选在与防雷引线连接一侧边框的较隐蔽处。接地电阻测试仪型号采用zC”B9，仪表必须经专业计量。在测试前，先将检流计的指针调零，再将倍率标准杆置于最大倍数，慢摇，同时调整测量标度盘，使检流计为零，加速摇到1zC0r/min左右，再调到平衡后，读标度盘的刻度，乘倍率就得所测的电阻值。注意电流探针的接线长度为4‰，电位探测的接线长度为20m。
（5）电气部分
由于高层建筑在结构上已形成等位体，雷击对电气设备的损害主要是感应雷造成的。感应雷通过以下途径人侵：（1）雷电的地电位反击电压通过接地体人侵；（2）由通信信号线路入侵；（3）由交流供电电源线路人侵。
3.高层建筑内部防雷设计
（1）等电位联接
在做等电位连接时，每层外墙的金属栏杆、门窗等与均压环连通（每一构件不少于两处）；玻璃幕墙的支架、钢龙骨等（每层、多点）与均压环连通成等电位，以防侧击雷；架空或埋地进
出建筑物的所有金属管道、金属构件、电缆金属外皮及其保护钢管等，在迸出建筑物处（通过与由基础接地主钢筋网焊接引出的2∞×20.0×6预埋钢板相连通）与防雷接地装置作等电位联结；各管道井及各电梯井所在处，均由基础接地主钢筋网焊接引出-zIO×4镀锌扁钢与金属管道及电梯导轨作等电位联结；把接闪装置与梁、板、柱和基础可靠地焊接、绑扎或搭接在一起，同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接在一起，使整个建筑物成为良好的等电位体。