[科普中國]-側(cè)擊雷

雷擊的一種，建筑防雷有直面雷擊（就是直接打在樓頂?shù)模﹤?cè)雷擊就是從側(cè)面打來的，因?yàn)橐话憬ㄖ容^高，頂避雷帶并不能完全保護(hù)住樓體，所以側(cè)面擊雷就需要加設(shè)保護(hù)。

原理為了有效地防護(hù)雷電，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，防雷電專家將建筑物分為三類， 并根據(jù)其防雷電安全的重要性人為地假設(shè)了滾球半徑。 當(dāng)建筑物的高度高于對應(yīng)的滾球半徑時(shí)，就容易產(chǎn)生側(cè)擊雷。 所謂側(cè)擊雷，就是雷擊的一種，建筑防雷有直面雷擊（就是直接打在樓頂?shù)?），而側(cè)擊雷就是從側(cè)面打來的，因?yàn)橐话憬ㄖ容^高，頂層避雷帶并不能完全保護(hù)住整個(gè)樓體，所以側(cè)面擊雷就需要加設(shè)保護(hù)。1

防護(hù)施工在設(shè)計(jì)中，只要注明必須相焊接的主筋位置及帶形窗與防雷接地系統(tǒng)的連接要求，在局部沒有鋼筋相連的地方注上連接方法和要求，對鋼筋需要焊接的主要梁柱板要標(biāo)明位置和焊接要求，其它按常規(guī)的設(shè)計(jì)要求即可。在施工中，只要做到以下幾點(diǎn)：

（1）建筑物的屋面板、各層樓板、地下室的頂板和底板上的鋼筋和柱子內(nèi)的主筋搭接處焊接好，使所有橫向樓板和屋面板通過柱子鋼筋連接成一個(gè)電氣通路。

（2）保證內(nèi)外剪力墻體內(nèi)有四根鋼筋與柱子立筋焊接，其余可綁扎，使所有豎向墻體鋼筋連接成一個(gè)電氣通路，同時(shí)，剪力墻體鋼筋與樓板鋼筋搭接處綁扎好也形成電氣通路。

（3）外層帶狀鋼窗或玻璃幕墻的高層建筑可按99dD62中的有關(guān)金屬窗、通長鋁合金及玻璃幕墻的防雷裝置做法施工。

（4）結(jié)構(gòu)專業(yè)在內(nèi)墻中非剪力墻墻體的門頂高度敷設(shè)了鋼筋混凝土帶，帶中鋼筋與柱子主筋綁扎連接。

（5）屋頂?shù)谋芾拙W(wǎng)與上一層側(cè)墻柱子立筋焊接。

（6）結(jié)構(gòu)中的框架柱，每根柱內(nèi)的主筋，按結(jié)構(gòu)專業(yè)要求必須從下到上全部焊接，并將每根柱子的最底部和最頂部，用鋼筋把樣子立筋焊接連成一圈。這樣柱內(nèi)立筋既是雷電流的主要引下線，又是金屬籠的重要組成部分。

采用上述措施后，整個(gè)建筑就形成了一個(gè)封閉式的金屬法拉第籠，該籠與接地裝置焊接連接后，可以很好地防止各種雷擊事故。1

均壓環(huán)技術(shù)分類均壓環(huán)有很多分類，能作用于很多領(lǐng)域，比如按照用處的不同，均壓環(huán)分為：防雷均壓環(huán)、避雷器均壓環(huán)（主要在避雷器的外部安裝）、絕緣子均壓環(huán)等；按制作材料的不同又可以分為不銹鋼、鐵制、鋁制等。

作用均壓環(huán)，不難理解，主要是被用來平均電壓的，其原理是將輸入的高壓等量平均的分布到物體周圍，從而在各個(gè)環(huán)形之間不存在電位差。防雷均壓環(huán)的原理也是如此，將建筑物頂部的避雷帶、建筑物的鋼筋等共同連接在一起而形成著名的法拉第籠，使籠子內(nèi)部的每處都受到保護(hù)，對于防側(cè)擊雷十分有效。其大致思路是：將建筑物內(nèi)的導(dǎo)體和墻體外敷設(shè)的金屬線路和金屬制物體等電位進(jìn)行連接，并且一直連到接地裝置，從而將處于室內(nèi)外的所有設(shè)施連成一個(gè)大等勢體，設(shè)備之間沒有了電位差也就不會(huì)產(chǎn)生有害電流，和中學(xué)物理講過的屏蔽裝置原理相類似。

施工要點(diǎn)均壓環(huán)在施工實(shí)踐中的做法，需要注意的細(xì)節(jié)有以下幾點(diǎn)：

（1）均壓的環(huán)敷設(shè)位置靈活，可以允許暗敷于建筑物外表面的抹灰層里，并且要和暗敷的避雷帶或者與建筑物樓板的鋼筋焊接起來；

（2）要將事先準(zhǔn)備好的連接鋼筋頭和結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)的主筋或者腰筋焊接為一個(gè)整體，并且要和柱筋的引下線焊接連起來；

（3）圈梁內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)引出的鋼筋頭，焊完后，用圓鋼或者扁鋼敷設(shè)在四周，在圈梁內(nèi)將各點(diǎn)焊接好，并且與周邊的各引下線相連接后形成一個(gè)閉合環(huán)形。同時(shí)，在建筑物的外沿，金屬門窗和金屬欄桿處要甩出一定程度的鍍鋅圓鋼以作備用；

（4）利用屋面的金屬制欄桿扶手做均壓環(huán)時(shí)，應(yīng)將拐彎處彎成圓弧狀活彎，欄桿仍然應(yīng)當(dāng)和接地引下線焊接在一起；

（5）電氣設(shè)備和其他可以拆卸的非金屬部件等的接地分支線，按要求必須直接和接地的主干線相連接，不允許串聯(lián)。2

防護(hù)重要性我國建筑物敷頂避雷帶的安裝率比均壓環(huán)高出很多。我們知道，頂避雷帶的作用是保護(hù)建筑物免受直擊雷的傷害，然而近年來，建筑物頻繁受到雷電的側(cè)擊，對于側(cè)擊雷疏于防范。側(cè)擊雷不同于直擊雷，由于建筑物樓體的高度不一定，因此可能遭受側(cè)擊雷的部位也不一定，從某種意義上說，側(cè)擊雷更具破壞性。側(cè)擊雷不僅難以預(yù)見，產(chǎn)生的危害更是不可小覷，當(dāng)建筑物遭受雷電側(cè)擊之后，電流很有可能隨著電氣設(shè)備的線路或者金屬門窗傳入樓體內(nèi)部，這對于建筑物內(nèi)的人員和設(shè)施是個(gè)極大的威脅。如果建筑物內(nèi)敷設(shè)了防側(cè)擊雷的均壓環(huán)，可以很大程度的降低傷害。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所