防雷新材料在氣象防雷建筑的應用

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摘要：建筑設計雷電防護系統設計時會用到多領域專業知識，所選新材料需要根據建筑物的內部構成、應用設備及具體用途等進行優化。本文研究以某地的外科樓為例，通過跟蹤調查防雷接地工程實施全過程，分析各部門履行建設防雷安全監管職責落實情況，基于氣象信息的防雷建筑設計理念得到了全面推廣，并在實踐應用中取得了優異成績。

在城市化建設水平日益提高中，面對日益增加的社會經濟和建設要求，隨著建筑施工單位和建筑項目的增加，防雷設計逐漸成為社會關注的焦點。為了滿足氣象防雷建筑施工需求，達到相關技術標準，目前建設施工單位在進一步了解氣象部門防雷知識的同時，還組織專家學習探討了雷電特征和現有防雷措施和材料。設計雷電防護系統是為了讓建筑在受到雷擊以前，且沒有形成災難的情況下，將雷擊點的側擊雷和直擊雷快速泄放到大地中。由于當地是沿海地區，土地存在非常顯著的鹽堿性，土壤的電阻率達到了10Ω·m到1100Ω·m之間，不僅會對接地體構成腐蝕影響，而且雷電破壞力極大，因此具體結構圖如下圖1所示：

首先，接閃器屬于整體設計結構的基礎內容，根本目的在于接收雷電流。目前市場中常見的設計形式有避雷針、避雷網等。根據本文介紹案例分析可知，其在設計避雷網時整合運用了樓頂屋面與女兒墻，而基本材料選用了鍍鋅圓鋼，直徑需要大于等于8mm。根據當地氣象信息分析可知，因為空氣當中存在酸性，若繼續沿用一般鋼鐵設置避雷網或避雷針極易腐爛，但為其設計電鍍鋅保護層得到鍍鋅圓鋼，具體如下圖2所示，其不僅能提高導電性，而且可以抑制鋼鐵腐蝕生銹，增長使用時間。其次，引下線作為防雷建筑設計當中延續接閃器功能的基本結構，需要設計多條并聯的電流通路，并向地面泄放實際接收的雷電流。

一般來講，此時所選防雷材料必須要在抵抗雷電破壞力的同時，具有極強的抗腐蝕性。一般來講，用于引下線的材料有三種：第一，直徑在8mm以上插12的鍍鋅圓鋼或3*30mm、4*40mm的鍍鋅扁鋼，兩種材料施工單位一般會優先利用前者；第二，鍍銅圓鋼或鋼絞線，這類材料相比鍍鋅圓鋼或扁鋼所需成本會更高，但實際抗腐蝕性和導電性更強，因此也是最常出現在防雷建筑施工當中的。下圖3就是鍍銅鋼絞線；第三，而超絕緣引下線選用了具備多層特殊材質的絕緣材料，不僅能提升引下線設計的絕緣性，而且可以提高它的抗老氧化性。相比上述兩種材料，這類材料更適宜應用在安全性較高的建筑施工區域，因為成本支出更貴。

整合研究目前防雷建筑施工項目建設情況可知，影響整體防雷結構設計規范的因素很多，如地理地質、氣象等。因此，在防雷技術和應用材料創新發展的同時，為了更好滿足日益增加的建筑施工要求，施工單位在整合以往建設經驗的同時，還要考慮氣候和氣象因素綜合作用的影響。相信未來我們一定可以得到更加完善和有效的防雷結構設計理念和應用技術材料，以此為后續氣象防雷建筑發展奠定基礎保障。

作者：徐沈 牛宇寧 儲晶 單位：南通氣象科技有限公司