摘要：本文根据高层建筑特点，探讨了在安全可靠、技术先进、经济合理的防雷设计基础上，针对高层建筑物直击雷、侧击雷、雷电波入侵等方面采取的各种防雷措施，多层、多类防护措施相结合的防护技术可达到高层建筑物的综合防雷目的。
关键词：防雷设计；防雷装置；高层建筑物；探讨
引言
一般情况下，10层及10层以上的住宅建筑物或高度超过24m的其他用途建筑物均称为高层建筑，总高度大于100m时为超高层建筑。高层建筑物由砖石结构、钢筋混凝土结构、剪力墙结构及筒体结构等组成，内部设施包括高层建筑中的给排水设备、电力系统、弱电线路、电子信息设备和电梯等。这些建筑物具有高度高、易受雷击等特点，当建筑物高度超过100m时，其遭受雷击的频率可与高度成正比；同时，高层建筑人员密集，室内配置设备多而复杂，其中弱电设备元器件集成度高，耐冲击电压，电磁脉冲干扰能力差，一旦遭受雷电灾害，不仅造成建筑及设备损坏、人员伤亡等直接经济损失，而且由此产生的社会影响也较大，因此必须增强防雷意识，加强防雷设计，科学防御雷击灾害，确保建筑物、设备及人员生命财产安全。做好高层建筑物防雷，应从直击雷、侧击雷、感应雷和雷电波入侵等方面进行防雷设计探讨，采取多层防护与多类防护措施相结合，达到高层建筑物综合防雷目的。
1.高层建筑物防雷措施
现代高层建筑物防雷工程为综合性的系统工程，应在安全可靠、技术先进、经济合理的防雷设计基础上，进行直击雷防护、侧击雷防护、等电位连接、屏蔽、综合布线、电涌保护及有效接地等方面的防雷工程建设，保证做到高效防护、层层防护，避免和降低高层建筑物及其室内设备遭受雷击破坏。
1.1 直击雷防护
①接闪器：根据高层建筑物造型及避雷效果可选用避雷针、避雷线、避雷网（带）等，其中避雷针结合明装避雷带和暗装避雷网是一般高层建筑物常用的接闪器。针对建筑物的形状、高度、长宽度及用途进行接闪器布置，形状较为复杂的建筑群采用滚球法，平面建筑适用于网格法。建筑物顶面上的旗杆、广告牌、钢梯、灯具外壳、护栏、透气管、风冒等所有金属构件应与就近的避雷带（网）焊接；屋顶装设的电梯机房、通风机、擦窗机导轨、天线杆等服务型设备应装设单独的避雷针，所有避雷针最终要连接在柱子或墙体钢筋上；屋顶混凝土内置钢筋应相互连接形成屋顶屏蔽层，可防止较小雷电流穿越接闪器绕击屋顶。
②引下线：直击雷防护措施中引下线的设计应尽可能的短，将建筑物内四角的主筋作为引下线与垂直接地体相连是一种较为理想的方法，如利用建筑物结构柱内对角钢筋为引下线，将每一柱子的纵向主筋由下而上焊接，每一层再与梁板钢筋焊接，其中向上伸出的与避雷带焊接，向下的则与接地体钢筋焊接。
③接地：通常将高层建筑的钢筋混凝土作为防雷接地装置中的接地体，建筑物内防雷接地、保护接地、工作接地与钢筋连接在一起形成可共用接地体。由于大部分高层建筑物均做了防水处理，导致接地电阻增大，可采取建筑物周边圈式接地法以避开防水处理层的影响，以起到了均衡电位、提高安全性的效果。如果建筑物所处区域大地土壤电阻率偏高，致使联合接地体接地电阻值难以达到要求时，可通过改良土壤（换土、施用降阻剂等）、深埋电极、向外延伸接地体、外引等方式使电阻值满足要求。接地体接地线应具备防止化学腐蚀或机械损伤的保护措施，其中接地干线敷设至电气设备之间的支线应缩短在最小距离为好；接地线要有一定的伸缩性，使其在穿过建筑伸缩缝时可弯曲且不易断裂；接地线要安装在易于检查维护的地方。
1.2 侧击雷防护
受其高度影响，高层建筑物还要防御侧击雷的危害，以高层建筑物30m以上部位为保护对象，每隔2层（或1层）沿其四周敷设一道避雷带，并与各根引下线焊连，其中作为均压环的避雷带宜安装于外墙抹灰层内；外墙的附属栏杆、门窗等金属构件设置接地预埋铁，将避雷带周围上下层门窗、栏杆的接地预埋铁引出端和避雷带通过扁（圆）钢进行三面焊接连通，以扁钢之间的搭接长度是宽度2倍为基准，扁钢与圆钢之间的搭接长度为圆钢直径的6倍为准，进行三面施焊。当以建筑物筑柱主筋和梁板钢筋为引下线和避雷带时，必须将引下线、避雷带、接地装置和接闪器进行可靠连接；每隔三层将竖向金属管道与钢筋作一次等电位连接；建筑钢构架、外墙门窗及栏杆等金属构件与钢筋作等电位连接；使雷电活动时产生的巨大的雷电能量能通过建筑物接地系统迅速泄流入地下，避免建筑物遭雷电破坏。
1.3 雷电波入侵防护
为防范雷击灾害产生的雷电电磁波沿金属管道或线路侵入建筑物室内损坏信息系统设备等，进入高层建筑物的金属管道应在进出建筑物处与防雷接地装置连接，金属线路应利用屏蔽电缆或经金属管道埋地再进入室内，并作接地处理和过电压保护器安装，其中大型的金属构件如电梯轨道也要与接地装置做好等电位连接，信号线路端口要安装电涌保护器。
①信号线路电涌保护器：信号线路分为通信和信号网络线路，通信和信号网络线路保护器（SPD）要求具有电涌保护性能的一般参数和插入损耗Ae、数据传输速率Vs等特定参数，根据其传送信号的不同，信号传输介质及接口也有所不同，分为同轴线SPD、双绞线SPD、电话线SPD、有线电视线SPD等。根据系统过电压、过电流威胁水平及SPD特性分析，信号网络系统最多可安装两级防雷保护，一个网络系统通常安装一级SPD即可；利用单个SPD组合防护电路实现对多个防雷区的保护；系统传输线路过长必须安装第二级SPD时要做好两级SPD的配合。
②电源系统电涌保护器：对于低压供电系统的电涌保护需采用分级保护原则，根据防雷器参数和安装规范要求，高层建筑物电源系统总配电处应安装通流量较大的电源电涌保护器进行一级防护；设备集中楼层的分电源处或用户进电处安装用户分电源电涌保护器进行二级防护；各个设备电源处安装的串联式的电源电涌保护器是电源系统的三级防护；防雷器间要做到能量配合，避免遭电压袭击时出现“盲点”，确保对设备的可靠防护。如果电源总进线端安装了一级SPD即可满足被保护设备过电压保护水平要求，就不需要再安装第二级；当一级SPD与被保护对象距离＞30m或被保护对象反应较为敏感时，可装设第二级SPD进行防护。
2.防雷装置运行维护措施
①高层建筑物进行防雷工程建设时，应综合考虑所在地区的气候、环境、地质及被保护建筑物的特点，由当地防雷检测站设计审核出安全可靠、科学合理的防雷设计、施工方案，方可进行施工。
②防雷施工单位应按照设计要求精心施工，并由工程建设部门负责监督管理；工程完工后，须经防雷检测站严格验收合格后才能投入使用。
③物业管理部门应配合防雷中心做好防雷安全工作，建立各项防雷安全工作机制和雷雨前后检查及日常维护等制度。雷雨过后，如发生雷灾应及时上报灾情，配合有关部门做好勘察处理，对损坏的防雷装置及时更换，避免再次发生雷击灾害。
④做好定期检测是防雷装置维护工作的重要措施，每年雷雨季到来前由法定检测站对防雷装置进行全面检测，发现问题及时处理，并对其安全性能作出评估，协助建筑物管理部门制定相应雷电灾害应急预案。
⑤高层建筑物进行改、扩建或增加设备投入时，应对原有防雷装置重新设计并增建，确保防雷装置安全有效。
参考文献:
[1] 殷春生. 高层建筑的防雷设计方法是什么. 防雷工程网.
[2] 陈卓礼. 对高层建筑物的防雷保护措施分析[J]. 广东科技，2008（22）.