時(shí)間:2023-03-17 17:57:53
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇建筑類論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
1.傳統(tǒng)庭院空間的局限性
傳統(tǒng)居住類庭院是一個(gè)龐大而復(fù)雜的體系,其中所包含的很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念與手法仍值得我們在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中繼承和借鑒。但傳統(tǒng)庭院畢竟是經(jīng)歷了幾千年封建中央集權(quán)制社會(huì)形態(tài)下的精神與物質(zhì)需求的產(chǎn)物,也表現(xiàn)出一定的局限性。一方面,中國傳統(tǒng)儒家文化強(qiáng)調(diào)君權(quán)禮制為中心,導(dǎo)致其輕視物質(zhì)利益,輕視科學(xué)技術(shù)的傾向,阻礙了社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,給建筑科學(xué)的發(fā)展帶來負(fù)面作用。另一方面,中國傳統(tǒng)道家文化也有很多類似“無為而治”、“不與天爭”的消極成分,在建筑設(shè)計(jì)的理論與實(shí)踐方面則表現(xiàn)為經(jīng)驗(yàn)主義、觀念保守以及缺乏創(chuàng)新。因此,應(yīng)盡可能避免這種負(fù)面影響。
2.個(gè)人行為心理和功能需求
傳統(tǒng)居住類庭院空間具有較強(qiáng)的功能適應(yīng)性。傳統(tǒng)庭院的各功能空間是由其相對獨(dú)立又互有聯(lián)系的構(gòu)成要素通過圍合限定而成的,并通過動(dòng)態(tài)變化中人的行為流線來組織各個(gè)功能空間。在當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)中,我們可以借鑒這種手法,考慮人的行為層面,根據(jù)需要靈活劃分與連接不同的功能空間,從而又引導(dǎo)人的行為。其次,傳統(tǒng)庭院空間具有較強(qiáng)流動(dòng)性。傳統(tǒng)庭院通過改變其空間的開敞程度及各要素的組合排列等方式對空間流線進(jìn)行引導(dǎo)與劃分,這樣既能有效分隔人流,又能增強(qiáng)空間親和力,減弱人由于長時(shí)間行走而產(chǎn)生的疲勞厭煩心理。在當(dāng)代建筑中,可借鑒這種手法來引導(dǎo)劃分空間流線,增強(qiáng)空間吸引力。
消防部門監(jiān)管有限,導(dǎo)致違法行為滋生。由于消防部門人力、時(shí)間有限,加之一些規(guī)模小、性質(zhì)復(fù)雜、施工地點(diǎn)分散的裝修工程不受約束,增加了監(jiān)管難度和執(zhí)法效力,滋生了違法裝修行為,造成此類場所的火災(zāi)隱患長期存在。
建筑內(nèi)部裝修工程相對建筑工程具有工期短,施工快的特點(diǎn),如不及時(shí)發(fā)現(xiàn),就會(huì)出現(xiàn)疏漏。因此,要有效控制建筑內(nèi)部裝修工程違法行為的出現(xiàn),就要求監(jiān)督員全面、準(zhǔn)確的掌握轄區(qū)情況,充分發(fā)揮公安派出所三級管理的職能,建立健全多警聯(lián)動(dòng)機(jī)制,加大監(jiān)督檢查的頻次和范圍。對發(fā)現(xiàn)的違法違章行為嚴(yán)肅處理,絕不姑息。同時(shí),廣泛發(fā)動(dòng)群眾對進(jìn)行違法裝修的場所進(jìn)行舉報(bào)投訴,使違法違章的工程無處藏身。
2從觀察—體驗(yàn)—構(gòu)建出發(fā)的圖學(xué)類學(xué)習(xí)的方法
《圖學(xué)思維的研究與訓(xùn)練》指出“思維過程由感知、存儲(chǔ)、輸入、加工、輸出5個(gè)環(huán)節(jié)組成。在感知部分,主體(人)依靠視覺、聽覺、觸覺等感官感知客觀世界中的事物,經(jīng)過表象化和概念化處理,即采用分析、歸納、抽象等方法,變成具有共性的概念或表象,通過記憶存儲(chǔ)在人腦中。”根據(jù)其中提出的圖學(xué)思維的訓(xùn)練方法,首先是“觀察促記憶”,要求有明確的觀察目的,把握觀察時(shí)機(jī),學(xué)會(huì)觀察與分析相結(jié)合的方法。“默畫促記憶”要求通過默畫記住一些圖形等方法促進(jìn)豐富的表象儲(chǔ)備。然后,通過“表象的聯(lián)想方法”拓展到不同形體的想象,再通過“表象的分析與綜合方法”是指要掌握分析法等,再通過“表象的比較方法”是指比較表象的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)。最后達(dá)到“加強(qiáng)創(chuàng)造性表象能力的訓(xùn)練”,超越過去的“再造想象”,可以進(jìn)行創(chuàng)造性想象和設(shè)計(jì)。建筑制圖與陰影透視這門圖學(xué)課程內(nèi)容中同時(shí)涵蓋了圖學(xué)教育和圖學(xué)藝術(shù)教育的內(nèi)容?!皥D學(xué)是工科學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課,培養(yǎng)的是畫圖和看圖能力;而圖學(xué)藝術(shù)教育是藝術(shù)熏陶課,培養(yǎng)的是審美與鑒賞能力,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)圖學(xué)中的潛藏之美,學(xué)會(huì)創(chuàng)造工程之美?!苯虒W(xué)的最終目的是通過知識的學(xué)習(xí)達(dá)到創(chuàng)新思維及設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。但長期以來此類教學(xué)的重點(diǎn)主要放在制圖技能和表達(dá)方法等知識的傳授上,從而忽視了對學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。由于目前學(xué)生的普遍情況是三維空間想象能力欠缺,建立二維三維空間想象及轉(zhuǎn)換能力比較差。在課程的整體安排上,首先是建筑制圖知識的傳授,主要是制圖標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)和繪制。在此過程中,通過手工制作模型的過程,使同學(xué)們在識圖繪圖以及二維和三維建立空間對應(yīng)關(guān)系。此類專業(yè)的根本在于專業(yè)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),目的是在建立對于各種形體關(guān)系,陰影、層次、效果具備豐富的知識儲(chǔ)備,并能夠靈活地運(yùn)用在自己的設(shè)計(jì)當(dāng)中。所以在課程的過程中加入了觀察的環(huán)節(jié),可以在之后陰影透視部分的學(xué)習(xí)中,對建筑形體以及細(xì)部進(jìn)行觀察,可以提高學(xué)生操作能力,由模型觀察入手,增加其感性認(rèn)識與體驗(yàn),促進(jìn)豐富的表象儲(chǔ)備,并且通過對模型的觀察,體驗(yàn)二維圖紙和三維空間的對應(yīng)關(guān)系,并通過同學(xué)間的交流,進(jìn)行觀察層面知識的拓展;在觀察中,加強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)環(huán)節(jié),直接體驗(yàn)感受與設(shè)計(jì)相關(guān)的空間尺度感,建立大數(shù)據(jù)庫,拓展思維過程中知識的表象儲(chǔ)備;在通過對于陰影透視的觀察和繪制,觀察體驗(yàn)光影關(guān)系、透視角度以及效果。在透視部分中,也增加了對于模型的觀察和體驗(yàn)環(huán)節(jié)。課程最后安排了模型制作的實(shí)踐環(huán)節(jié),通過對模型的構(gòu)建制作,拓展學(xué)生的發(fā)散思維,同時(shí)也重新思考鞏固了其相關(guān)知識,利用已掌握的知識進(jìn)行創(chuàng)造力的發(fā)揮。通過體驗(yàn)促進(jìn)豐富的表象儲(chǔ)備,最后通過構(gòu)建達(dá)到創(chuàng)造性的想象和設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)核心課程銜接的目的。當(dāng)然,隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,如BIM等軟件不斷涌現(xiàn),模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也將不斷進(jìn)步,對于專業(yè)知識課程的學(xué)習(xí),仍需不斷地了解和采用新技術(shù)新軟件充實(shí)。但課程的核心都應(yīng)是學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。
2學(xué)校對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理缺乏認(rèn)識
盡管高校的教育經(jīng)費(fèi)逐年增加,同時(shí)也加強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理,但是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的全校布局、資源分配、學(xué)科定位、項(xiàng)目申請以及教學(xué)改革的布置仍然存在重視理論教學(xué)而輕視實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的情況。學(xué)生被動(dòng)的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)付式的完成實(shí)驗(yàn),而教師也沒有很高的教學(xué)積極性,被動(dòng)的授課,降低了實(shí)驗(yàn)學(xué)科最基本的認(rèn)知能力培養(yǎng),學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象和解決物理問題的能力沒有得到突出,自主創(chuàng)新能力更難得到鍛煉和加強(qiáng)。
3大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的開放程度不足
大學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn),不簡簡單單是一門課程,更是多學(xué)科交叉與綜合的實(shí)驗(yàn)學(xué)科。目前,大多數(shù)高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程安排不合理,基本是依附《大學(xué)物理》所傳授的知識,沒有進(jìn)行更深入的發(fā)掘。實(shí)驗(yàn)的操作性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性,大學(xué)生被教材和老師設(shè)計(jì)好的題目緊緊地束縛著,只能按照設(shè)計(jì)好的模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰旧暇偷扔诓僮髂芰?,這極大限制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維的發(fā)展。再者,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)既然是基礎(chǔ)性課程,就應(yīng)該向全校學(xué)生開放,無論是理科生、文科生還是藝術(shù)生,他們都應(yīng)該得到相應(yīng)的學(xué)習(xí)和鍛煉,全面滿足培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)的需求。同時(shí),一個(gè)學(xué)校內(nèi)的不同專業(yè)、不同實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)加強(qiáng)溝通和交流(例如:電氣實(shí)驗(yàn)室、材料實(shí)驗(yàn)室、力學(xué)實(shí)驗(yàn)室等),實(shí)驗(yàn)室的設(shè)與管理需要資金的大量投入和儀器的大量購置,一個(gè)開放的實(shí)驗(yàn)室能融合不同學(xué)科之間的優(yōu)點(diǎn),整合各個(gè)學(xué)科的長處,達(dá)到真正的資源共享,也使學(xué)生們從不同實(shí)驗(yàn)室得到精髓的知識,對學(xué)校的科研和人才的最佳配置也能得到充分的滿足。
建筑類專業(yè)的學(xué)生,在畢業(yè)工作時(shí),往往會(huì)更加傾向于建筑業(yè)比較發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū),很多畢業(yè)生都愿意到一線城市。但是從實(shí)際的情況來看,在上述地區(qū),建筑行業(yè)人才基本上不存在短缺的情況,而中西部地區(qū),在建筑行業(yè),存在一定的人才缺口。由于中西部地區(qū),建筑行業(yè)發(fā)展水平相對較低,薪資待遇水平也不是很高,在加上比較艱苦的生活條件,使得很多畢業(yè)生不愿意到中西部去,這就在一定程度上導(dǎo)致了就業(yè)地點(diǎn)分布的集中,從整體上看不夠均勻。
1.2就業(yè)面較窄,需求量較小
建筑類專業(yè)的學(xué)生,其專業(yè)知識較深,專業(yè)性也比綜合類專業(yè)強(qiáng)。因此,在就業(yè)過程中,主要是比較對口的單位,例如,建筑工程設(shè)計(jì)單位、建設(shè)行政管理單位和科研教育單位。重點(diǎn)本科院?;蛘叽T士研究生,一般能夠進(jìn)入設(shè)計(jì)院等較好的單位工作,但是地方性的建筑大學(xué),學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和綜合知識,相較于重點(diǎn)大學(xué),要差一些,在就業(yè)過程中,主要是一些建筑施工單位。但是很多學(xué)生不愿意到一線的施工現(xiàn)場,因此,雖然施工單位需要的人才較多,但是經(jīng)常出現(xiàn)招不夠人的情況。而畢業(yè)生希望就業(yè)的單位,如一些設(shè)計(jì)局、園林規(guī)劃局等單位,其人才缺口非常小,并且由于是國家事業(yè)單位,建筑類專業(yè)畢業(yè)生,想要進(jìn)入上述單位工作,還需要參加公務(wù)員考試??傮w上來看,地方性建筑大學(xué)的畢業(yè)生,就業(yè)面比較窄,需求量也不是很大。
1.3對就業(yè)期望值高
建筑類專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)期望值高受以前學(xué)長們的影響,認(rèn)為建筑類仍然是熱門專業(yè),抱著“皇帝的女兒不愁嫁”這種思想,再加上一些學(xué)校和成功校友的渲染,導(dǎo)致建筑類很多專業(yè)畢業(yè)生對自身期望值偏高。同時(shí)動(dòng)手能力較弱,缺少老建筑人的艱苦奮斗精神和強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感。
1.4對就業(yè)單位挑剔
參加本次問卷調(diào)查畢業(yè)生中,希望到黨政機(jī)關(guān)就業(yè)的有4人,希望到國有企業(yè)就業(yè)的有70人,希望到外資企業(yè)工作的有10人,希望到民營企業(yè)工作的有15人,在所調(diào)查的畢業(yè)生中,有近百分之七十的人希望可以進(jìn)入到國有企業(yè)任職,百分之十的畢業(yè)生希望可以到外資企業(yè)任職,而只有百分之15畢業(yè)生希望到民營企業(yè)就職。與民營企業(yè)相比,國有企業(yè)工作比較穩(wěn)定,福利待遇優(yōu)厚。這也是畢業(yè)生絕大多數(shù)選擇國有企業(yè)的原因,但正是因?yàn)楫厴I(yè)生盲目追求國有企業(yè),而忽略一些條件較好的民營企業(yè),是造成依然沒有簽訂工作的原因之一。
1.5建筑類畢業(yè)生中女生就業(yè)壓力突出
由于建筑行業(yè)的工作性質(zhì)和特點(diǎn)較為特殊,決定了建筑類畢業(yè)生中女生在就業(yè)時(shí)受到招聘單位的挑剔。在當(dāng)前中國就業(yè)環(huán)境下,女生就業(yè)存在眾多困難。
2地方建筑類大學(xué)就業(yè)對策建議
2.1大學(xué)生加強(qiáng)自生素質(zhì)的修養(yǎng)
扎實(shí)專業(yè)素質(zhì)。打鐵還需自身硬。建筑類專業(yè)是一個(gè)知識密集型的專業(yè),大學(xué)生要想在以后的工作中取得成功,實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值,在學(xué)校時(shí)就得打下堅(jiān)固的基礎(chǔ),要博采眾家之長。同時(shí),建筑類專業(yè)更加強(qiáng)調(diào)專業(yè)實(shí)踐能力,通過在學(xué)校老師領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)踐,汲取書本以外的營養(yǎng),學(xué)會(huì)活學(xué)活用,在大學(xué)期間就為以后的工作打下扎實(shí)的素質(zhì)。樹立正確的就業(yè)觀,增強(qiáng)創(chuàng)業(yè)能力。大學(xué)生在畢業(yè)時(shí)要樹立正確的就業(yè)觀。要樹立先就業(yè)再擇業(yè)的觀念。由于從事建筑類工作的人員具有高流動(dòng)性,對于建筑類畢業(yè)生而言,如果就業(yè)形勢不樂觀,可以先就業(yè),再擇業(yè)。也可以選擇自主創(chuàng)業(yè)。做好職業(yè)生涯規(guī)劃,大學(xué)生一定要未雨綢繆,做好充分的準(zhǔn)備。凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。大學(xué)生要提早做好職業(yè)生涯規(guī)劃。指導(dǎo)者通過對大學(xué)生自身的主客觀條件進(jìn)行測定、分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上,針對性地提出幫助大學(xué)生確定自己的奮斗目標(biāo),并在此基礎(chǔ)上明確其實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的思路、途徑,使大學(xué)生在成長成才的道路上盡可能地少走彎路。在校期間要做好職業(yè)生涯規(guī)劃,在選擇就業(yè)之前做好充分的分析,畢業(yè)生才能選擇合適自己的職務(wù),而不要亂投一通,以致浪費(fèi)人才資源。
2.2增強(qiáng)教育機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新能力
深化教學(xué)改革,高校應(yīng)在不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時(shí),加大對師資隊(duì)伍建設(shè)的力度,同時(shí)深化教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。以市場為主導(dǎo),以學(xué)生為主體,拓寬教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生的知識面,使高校培養(yǎng)的學(xué)生具備各種綜合技能,并能夠適應(yīng)社會(huì)對高等人才的需求。高校要加強(qiáng)對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使大學(xué)生有能力進(jìn)行自主創(chuàng)業(yè),才能在工作中有出色的表現(xiàn),給自己創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。加強(qiáng)畢業(yè)生的就業(yè)指導(dǎo),高校要不斷加強(qiáng)和改進(jìn)就業(yè)指導(dǎo)工作,提高就業(yè)指導(dǎo)工作水平。從學(xué)生入學(xué)時(shí)起,高校就應(yīng)在不同階段對學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)職業(yè)課程的指導(dǎo),逐步進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃,并在大三、大四加大指導(dǎo)力度。
2.3加強(qiáng)國家對大學(xué)生就業(yè)的扶持力度
制定積極的就業(yè)政策,政府要加大對高校大學(xué)生的就業(yè)扶持政策。在高校密集的地區(qū),對已經(jīng)成立的高校創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園區(qū),政府要加強(qiáng)監(jiān)管,規(guī)范相關(guān)的創(chuàng)新機(jī)制,引導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)。以創(chuàng)業(yè)帶動(dòng)就業(yè)。鼓勵(lì)民營公司聘用畢業(yè)生。到私營企業(yè)就業(yè)的畢業(yè)生,公安機(jī)關(guān)積極放寬建立集體戶口的審批條件。對自主創(chuàng)業(yè)的畢業(yè)生,工商和稅務(wù)部門要精簡審批手續(xù),予以積極支持。同時(shí)鼓勵(lì)畢業(yè)生到民營單位、基層單位及廣大農(nóng)村就業(yè)。拓寬畢業(yè)生到基層就業(yè)的渠道。鼓勵(lì)畢業(yè)生大基層,到中小公司,到艱苦的地方去工作。改善就業(yè)環(huán)境,切實(shí)保護(hù)大學(xué)生就業(yè)時(shí)的切身利益。政府出臺措施平衡中小城市與北上廣等大城市的人才競爭環(huán)境。為鼓勵(lì)畢業(yè)生到農(nóng)村等基層單位工作而創(chuàng)造有利條件,要切實(shí)關(guān)心這些高校畢業(yè)生的切身利益,對到基層單位工作的高校畢業(yè)生提供一些優(yōu)惠政策,使他們到基層單位工作,發(fā)揮他們的聰明才智,在廣闊的天地大有作為。切實(shí)維護(hù)女畢業(yè)生的合法權(quán)利,由于建筑類專業(yè)的工作特點(diǎn),很多單位招聘員工時(shí)明確表示不招女生。這導(dǎo)致女生的就業(yè)難問題。政府部門應(yīng)該通過立法制止這種違法行為,保證廣大女性同胞的合法權(quán)益。同時(shí),政府應(yīng)該借助行政執(zhí)法,遏制這種行為的蔓延。
雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估是指根據(jù)建筑物所在地雷電活動(dòng)規(guī)律,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況對本區(qū)域內(nèi)發(fā)生的雷電可能導(dǎo)致的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失程度等方面的進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測,從而為建筑項(xiàng)目的規(guī)劃、建設(shè)項(xiàng)目選址、整體布局及制訂防雷具體措施、雷擊事故應(yīng)急處理方案等方面綜合分析,科學(xué)論證,在此基礎(chǔ)上對整個(gè)建筑項(xiàng)目提出指導(dǎo)性意見的一種科學(xué)評價(jià)方式。通過雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估可以為建筑項(xiàng)目提供專業(yè)雷電防護(hù)整體分析,保證項(xiàng)目建筑中防雷工程的安全性、科學(xué)性、高效經(jīng)濟(jì)性等。雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估是開展綜合防雷、防御自然災(zāi)害的一種的必經(jīng)程序,它較好地體現(xiàn)了以防為主,防治結(jié)合的科學(xué)設(shè)計(jì)理念,對整個(gè)建筑項(xiàng)目的順利進(jìn)行起到非常好的保障作用。它不同于防雷設(shè)計(jì),防雷設(shè)計(jì)只是按照國家相關(guān)的管理規(guī)范來操作執(zhí)行,對雷電防控方面缺乏系統(tǒng)性和針對性,只是從整體上進(jìn)行安排,不具體,也不全面,在設(shè)計(jì)上存有許多的不足,防雷安全系數(shù)達(dá)不到預(yù)期目的,缺乏一定的風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)急管理等。
1.2雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估在建筑物控制火災(zāi)方面的作用
科學(xué)合理地雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估對項(xiàng)目建筑有較好的促進(jìn)作用。
1.2.1高度的科學(xué)性
雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估運(yùn)用國家規(guī)定的、專業(yè)性非常強(qiáng)的知識對建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)區(qū)域進(jìn)行以下方面綜合性分析:大氣雷電區(qū)域環(huán)境檢測分析評估、當(dāng)?shù)乩讚舭l(fā)生率統(tǒng)計(jì)分析評估、當(dāng)?shù)乩纂姄p害程度風(fēng)險(xiǎn)評估、雷電危害區(qū)域損失程度分析評估、對周邊環(huán)境的危害影響分析評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)管理及預(yù)防分析等方面進(jìn)行全面科學(xué)分析,對建設(shè)基地的建筑物、供電系統(tǒng)、規(guī)劃布局、信息通訊系統(tǒng)、相關(guān)人員安全等方面提出具體的雷電防護(hù)建議及措施,盡最大限度為建筑項(xiàng)目提供更為科學(xué)的防雷設(shè)計(jì)方案,降低雷擊可能對整個(gè)建筑項(xiàng)目造成的傷害風(fēng)險(xiǎn),確保工程的順利、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。
1.2.2降低風(fēng)險(xiǎn)
雷電屬于自然現(xiàn)象,產(chǎn)生的原因受許多的自然因素影響,它不是以人的意志為轉(zhuǎn)移的,具有難以把握性,只是通過現(xiàn)有的科學(xué)知識進(jìn)行分析,將雷擊的概率性降到最低化,任何人不可能將方案設(shè)計(jì)到百分之百的防護(hù)效果。通過開展雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估,在一定程度上可以將雷擊對建筑造成的損失降低到現(xiàn)階段技術(shù)水平所能控制的范圍之內(nèi),從而有效降低了成本,提高投資效益。
1.2.3提供保障
科學(xué)合理的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估對以后的雷電突出事件提供一定的保障,當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí),可以及時(shí)根據(jù)雷擊科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評估中所制訂的應(yīng)急預(yù)防及具體措施,對事故進(jìn)行有效的應(yīng)急救援,更好地將雷擊造成的損失降到最低。
1.3雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的內(nèi)容及方法建筑雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估論文
雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估主要是對項(xiàng)目的綜合要素與當(dāng)?shù)乩纂娨蛩剡M(jìn)行結(jié)合分析,如項(xiàng)目整體規(guī)劃、建筑物選址、布局、輔助設(shè)備配置等方面雷電風(fēng)險(xiǎn)評估等,方法主要有以下幾個(gè)類型:
1.3.1建筑項(xiàng)目的預(yù)期評估
它是指工程建設(shè)項(xiàng)目中建筑物選址、布局、分布等與當(dāng)?shù)氐睦纂娰Y料進(jìn)行縱向、橫向比較,對建筑物本身、重要的設(shè)備、通信方式等進(jìn)行分析、論證,并提出科學(xué)合理的措施,為工程建設(shè)提供防雷科學(xué)依據(jù)。
1.3.2項(xiàng)目的方案評估
它是指項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案中各個(gè)具體項(xiàng)目的雷電防護(hù)措施進(jìn)行分析,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,科學(xué)論證,計(jì)算分析并設(shè)計(jì)出相關(guān)項(xiàng)目的雷電防護(hù)方案,為工程的順利實(shí)施提供保障。
1.3.3項(xiàng)目現(xiàn)狀評估
它是指對工程項(xiàng)目中已有的相關(guān)的雷電防護(hù)措施是否符合雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),參數(shù)是否與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)相符,對存有的問題進(jìn)行指導(dǎo)并提出合理化的建議,努力將雷擊事故降低。
2建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)因子在雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估中的重要性
建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)因子很多,在雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估中的作用也不盡相同,其中的主要因素主要有以下幾個(gè)方面:
2.1建筑物的面積因素
研究表明,建筑物的面積不同雷擊風(fēng)險(xiǎn)也不相同,它具體又分為以下幾種情況:孤立的建筑物,它的雷電截收面積不是它本身的積極,而是用建筑物上沿接觸的斜率為1/3的直線,用建筑物在地面上旋轉(zhuǎn)1周后所描的區(qū)域面積,要大于孤立建筑物自身的面積。不是孤立建筑物時(shí),它的雷電風(fēng)險(xiǎn)評估面積的接收面積要考慮到相關(guān)的附近建筑物的影響,用兩建筑物之間的距離的3倍于兩建筑物高度和的3倍進(jìn)行比較,當(dāng)3倍的距離大于3的高度時(shí),也就是說這兩建筑物的面積沒有出現(xiàn)重疊部分,可以講這兩個(gè)建筑物是相互獨(dú)立的,按獨(dú)立建筑物評估,而當(dāng)兩建筑物的3倍的距離小于3的高度時(shí),實(shí)際的接收面積要將重合的部分面積進(jìn)行除去進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算后的面積進(jìn)行雷電風(fēng)險(xiǎn)分析評估。
2.2建筑物的類型因素
不同的建筑類型在雷電風(fēng)險(xiǎn)評估中的作用是不同的,即使是同一類型的建筑類型不同風(fēng)險(xiǎn)評估中的參數(shù)的運(yùn)用也是不一樣的。如生活中常見的建筑物中,與人們的人身傷害有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評估中,參數(shù)取值也不盡相同,取值高的建筑物有醫(yī)院、學(xué)校、商場、賓館、公共娛樂場所等,而在財(cái)產(chǎn)損失方面的風(fēng)險(xiǎn)評估時(shí),取值較高的有商業(yè)建筑、辦公場所、醫(yī)院、工業(yè)建筑、醫(yī)院、學(xué)校等。
2.3位置因素
建筑物在地面的不同位置,對雷電風(fēng)險(xiǎn)評估有一定的影響,建筑物比周邊其他物體要高,暴露程度大些的建筑物的雷電風(fēng)險(xiǎn)評估系數(shù)要大些。如城市的高層建筑一般要高于農(nóng)村建筑,風(fēng)險(xiǎn)取值也不同。
2.4建筑物內(nèi)財(cái)物設(shè)施因素
建筑物內(nèi)部的設(shè)施不同,發(fā)生火災(zāi)時(shí)造成的程度有很大差別,一些易燃的物品,設(shè)備的復(fù)雜電路等在發(fā)生火災(zāi)時(shí),很難在短時(shí)間內(nèi)處理好,極易造成嚴(yán)重的損失。如在一些卡啦OK等娛樂場所、賓館等,裝飾時(shí)用到大量易燃物品,在雷電風(fēng)險(xiǎn)評估中與一般的普通建筑有很大程度上的差別。
2.5建筑物內(nèi)人員因素
不同素質(zhì)的人在防火方面也有著不同性,對于防火專業(yè)知識不同的人員,在遇到特殊危險(xiǎn)時(shí),人員的緊急驅(qū)散程度方面有著很大的區(qū)別。由此造成的人身傷害程度也不一樣,在雷電風(fēng)險(xiǎn)評估時(shí)結(jié)果也不會(huì)完全相同的。
目前,在感應(yīng)雷的防護(hù)當(dāng)中,電涌保護(hù)器的使用已日趨頻繁;它能根據(jù)各種線路中出現(xiàn)的過電壓,過電流及時(shí)作出反應(yīng),泄放線路的過電流,從而達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備的目的。
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.4條規(guī)定:電涌保護(hù)器必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流,并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求:通過電涌時(shí)的最大鉗壓,有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。即電涌保護(hù)器的最大鉗壓加上其兩端的感應(yīng)電壓應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的最大電涌電壓協(xié)調(diào)一致。
現(xiàn)在,我們根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定的各類防雷建筑物的雷擊電流值進(jìn)行電涌保護(hù)器的最大放電電流的選擇。
一、一類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為200KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為50KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì));首次雷擊:總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA;后續(xù)雷擊;總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為100KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU100型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
二、二類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為150KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為37.5KA,波頭0.25us;根據(jù)圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為150*50%/3/3=8.33KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流的分流值為37.5*50%/3/3=2.08KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為8.33*8=66.6KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用
電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為65KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU65型。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
三、三類防雷建筑物
1、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)附錄六規(guī)定,其首次雷擊電流幅值為100KA,波頭10us;二次雷擊電流幅值為25KA,波頭0.25us;根據(jù)附圖1,全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計(jì),另外50%按1/3分配于線纜計(jì);首次雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA;后續(xù)雷擊:總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA;如果進(jìn)線電纜已經(jīng)進(jìn)行屏蔽處理,其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%,即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA,而在電涌保護(hù)器承受10/350us的雷電波能量相當(dāng)于8/20us的雷電波能量的5~8倍,所以選擇能承受8/20us波形電涌保護(hù)器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA;即設(shè)計(jì)應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.7條規(guī)定,該級電涌保護(hù)器應(yīng)在總配電間處安裝,即在LPZOA,LPZOB與LPZ1區(qū)的交界處安裝。
2、根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)第6.4.8,第6.4.9條規(guī)定,在分配電箱處,即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護(hù)器,其額定放電電流不宜小于5KA(8/20us),故此處應(yīng)選用電涌保護(hù)器SPD的最大放電電流為40KA,額定放電電流為10KA;以法國SOULE公司產(chǎn)品為例,選用PU40型。
在供電線路中,電涌保護(hù)器的具體安裝以較常用的TN-S系統(tǒng),TN-C-S系統(tǒng),TT系統(tǒng)為例,示意如下:
1)TN-S系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
2)TN-C-S系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
3)TT系統(tǒng)過電壓保護(hù)方式
綜上所述可見,在防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中,總的防雷原則是采用三級保護(hù):1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎(chǔ)接地裝置泄散;2、阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入的過電壓;3、限制被保護(hù)設(shè)備上浪涌過電壓幅值(過電壓保護(hù))。這三道防線,缺一不可,相互配合,各行其責(zé)。目前通常作法是以下三點(diǎn):
1)建立聯(lián)合共用接地系統(tǒng),形成等電位防雷體系
將建筑物的基礎(chǔ)鋼筋(包括樁基、承臺、底板、地梁等),梁柱鋼筋,金屬框架,建筑物防雷引下線等連接起來,形成閉合良好的法拉第籠式接地,將建筑物各部分的接地(包括交流工作地,安全保護(hù)地,直流工作地,防雷接地)與建筑物法拉第籠良好連接,從而避免各接地線之間存在電位差,以消除感應(yīng)過電壓產(chǎn)生。
2)電源系統(tǒng)防雷
以建筑物為一個(gè)供電單元,應(yīng)在供電線路的各部位(防雷區(qū)交接處)逐級安裝電涌保護(hù)器,以消除雷擊過電壓。
3)等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)
國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(局部修訂條文)明確規(guī)定,各防雷區(qū)交接處,必須進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié);尤其建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)房等弱電機(jī)房,遭受直擊雷的可能性比較小,所以在此處除采取電涌保護(hù)器進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)外,還應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)方式來進(jìn)行防雷保護(hù),本文不再敘述。
作為電氣設(shè)計(jì)人員都非常清楚,建筑物的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既簡單又繁瑣的內(nèi)容,但對建筑物的安全使用,電氣設(shè)備的正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用,所以還有待于各位電氣設(shè)計(jì)人員作進(jìn)一步的研究與探討;同時(shí)必須嚴(yán)格按照國家規(guī)范,善為謀劃,精心設(shè)計(jì)。本文僅此設(shè)計(jì)作了一點(diǎn)粗淺的探討,所以文中不足之處,望同行不吝賜教。
參考文獻(xiàn)
一、前言
在建筑物防雷設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員對一、二級防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì)比較重視,疏漏差錯(cuò)很少,但對大量的三級防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì)卻常有忽視。由于設(shè)計(jì)質(zhì)量管理規(guī)定:對于一般工程的電氣設(shè)計(jì)允許可以不要計(jì)算書,因此許多設(shè)計(jì)人員對三級防雷建筑物的防雷設(shè)計(jì),不再進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,僅憑經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)。對于防雷設(shè)施的是否設(shè)置及防雷設(shè)施的各種安全間距未進(jìn)行計(jì)算、驗(yàn)算,因此造成大量的三級防雷的建筑物的防雷設(shè)計(jì)、施工存在較大的的盲目性,使有些工程提高了防雷級別,增加了工程造價(jià),而有些工程卻未按規(guī)范設(shè)計(jì)、施工,造成漏錯(cuò),帶來很大隱患和不應(yīng)有的損失。
二、建筑物防雷規(guī)范的概述及比較
現(xiàn)今建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)有1993年8月1日起實(shí)施的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》?JGJ/T16-92?推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),1994年11月1日起實(shí)施的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》?GB50057-94?強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。GB50057-94使建筑物的防雷設(shè)計(jì)、施工逐步與國際電工委員會(huì)?IEC?防雷標(biāo)準(zhǔn)接軌,設(shè)計(jì)施工更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
GB50057-94將民用建筑分為兩類,而JCJ/T16-92將民用建筑防雷設(shè)計(jì)分為三級,分得更加具體、細(xì)致、避免造成使某些民用建筑物失去應(yīng)有的安全,而有些建筑物可能出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)。為更好的掌握IEC、GB50057-94、JCJ/T16-92三者的實(shí)質(zhì),特?fù)衿渲饕獥l款列于表1。且后面的分析、計(jì)算均引自JCJ/T16-92中的規(guī)定。
三、預(yù)計(jì)的年雷擊次數(shù)確定設(shè)置防雷設(shè)施
除少量的一、二級防雷建筑物外,數(shù)量眾多的還是三級防雷及等級以外的建筑物防雷,而對此類建筑物大多設(shè)計(jì)人員不計(jì)算年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N,使許多不需設(shè)計(jì)防雷的建筑物而設(shè)計(jì)了防雷措施,設(shè)計(jì)保守,浪費(fèi)了人、材、物。現(xiàn)計(jì)算舉例說明:
例1:在地勢平坦的住宅小區(qū)內(nèi)部設(shè)計(jì)一棟住宅樓:6層高?層數(shù)不含地下室,地下室高2.2m?,三個(gè)單元,其中:長L=60m,寬W=13m,高H=20m,當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤誘d=33.2d/a,由于住宅樓處在小區(qū)內(nèi)部,則校正系數(shù)K=1。
據(jù)JCJ/T16-92中公式?D?2-1?、?D?2-2?、?D?2-3?、?D?2-4?得:與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積?km2?:Ae=?L?W+2?L+W?H?200-H?+πH?200-H??×10-6=?60×13+2(60+13)20(200-20)+3.14×20(200-20)?×10-6=0.02084?km2?
建筑物所處當(dāng)?shù)氐睦讚舸蟮氐哪昶骄芏龋?/p>
Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?
建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù):
N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?
據(jù)JCJ/T16-92第12.3.1條,只有在N≥0.05?GB50057-94中:N≥0.06?才設(shè)置三級防雷,而本例中:N=0.0475<0.05,且該住宅樓在住宅樓群中不是最高的也不在樓群邊緣,故該住宅樓不需做防雷設(shè)施。
根據(jù)以上計(jì)算步驟,現(xiàn)以L=60m,W=13m,分別以H=7m、10m、15m、20m四種不同的高度,K值分別取1,1.5,1.7,2,Ng=2.28?km2?a?進(jìn)行計(jì)算N值,計(jì)算結(jié)果見表2。
從表2中的數(shù)據(jù)可知,在本區(qū)內(nèi):①當(dāng)K=1時(shí),舉例中的建筑物均N<0.05,不需設(shè)置防雷設(shè)施。②當(dāng)K=1.5時(shí),即建筑物在河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的或特別潮濕的建筑物,在高度達(dá)15m或以上者,必須設(shè)置三級防雷措施。③當(dāng)K=1.7時(shí),即金屬的磚木結(jié)構(gòu)的建筑物,高度達(dá)7m及以上者,必須設(shè)置三級防雷措施。④當(dāng)K=2時(shí),即建筑物位于曠野孤立的位置,高度達(dá)7m?兩層以上者,均設(shè)置三級防雷措施。
可見,有的建筑物在20m的高度,卻不需設(shè)置防雷措施,而有的建筑物高度在7m,就必須設(shè)置三級防雷措施。關(guān)鍵因素在于建筑所處的地理位置、環(huán)境、土質(zhì)和雷電活動(dòng)情況所決定。
同時(shí)在峻工的工程中,我們也看到,例1中的民用建筑物,有許多類似的工程不該設(shè)置防雷卻按三級防雷設(shè)計(jì)施工了,施工后的防雷接地裝置如圖1所示。
其中8組引下線均利用結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造柱的4?12主筋,水平環(huán)路接地體埋深1m,距樓外墻1m。以上鋼材均為鍍鋅件,則共需鍍鋅鋼材0.192t,人工費(fèi)2950元,定額預(yù)算工程直接費(fèi)約0.75萬元。類似這種三級防雷以外的住宅樓、辦公樓及其他民用建筑,在我們地區(qū)1998年約竣工600~800棟,僅增設(shè)的防雷設(shè)施其工程直接費(fèi)約為450~600萬元。以此類推,在全省、全國因提高防雷等級而提高工程造價(jià)?浪費(fèi)?的數(shù)字是巨大的。因此,設(shè)計(jì)人員對民用建筑物的防雷設(shè)計(jì)必須對建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,結(jié)合具體條件,確定是否設(shè)置防雷設(shè)施。
四、防雷設(shè)施與人、金屬管道等的安全距離
1.雷電流反擊電壓與引下線間距的關(guān)系
當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí),雷擊電流通過敷設(shè)在樓頂?shù)谋芾拙W(wǎng),經(jīng)接地引下線至接地裝置流入地下,在接地裝置上升高的電位等于電流與電阻的乘積,在接地引下線上某點(diǎn)?離地面的高度為h?的對地電位則為
Uo=UR+UL=IkRq+L?1?
式中Ik―雷電流幅值?kA?
Rq―防雷裝置的接地電阻?Ω?
L―避雷引下線上某點(diǎn)?離地面的高度的為h?到接地裝置的電感?μH?
雷電流的波頭陡度?kA/μH?
?1?式中右邊第一項(xiàng)?UR即IkRq?為電位的電阻分量,第二項(xiàng)?UL?即?為電位的電感分量,據(jù)GB50057-94有關(guān)規(guī)定,三類?級?防雷建筑物中,可取雷電流Ik=100kA,波頭形狀為斜角形,波頭長度為10μs,則雷電流波頭陡度==10kA/μs,取引下線單位長度電感Lo=1.4μH/m,則由?1?式可得出
Uo=100Rq+1.4×h×10=100Rq+14h?kV??2?
根據(jù)?2?式,在不同的接地電阻Rq及高度h時(shí),可求出相應(yīng)的Uo值,但引下線數(shù)量不同,則Uo的數(shù)值有較大差異。下面以例1中引下線分別為4、8根?假定每根引下線均流過相同幅度的雷擊電流,且忽略雷電流在水平避雷上的電阻及電感壓降?,計(jì)算出的UR/UL值列于表3。
由表3中可知,接地電阻?Rq?即使為零,在不同高度的接地引下線由于電感產(chǎn)生的電位?電感分量?也是相當(dāng)高的,同樣會(huì)產(chǎn)生反擊閃絡(luò)。
2.引下線與人體之間的安全間距
雷擊電流流過引下線及接地體上產(chǎn)生的雷擊電壓,其電阻分量存在于雷電波的持續(xù)時(shí)間?數(shù)十μs?內(nèi),而電感分量只存在于波頭時(shí)間5μs內(nèi),因此兩者對空氣絕緣作用有所不同,可取空氣擊穿強(qiáng)度:電感UL=700kV/m,電阻ER=500kV/m?;炷翂Φ膿舸?qiáng)度等于空氣擊穿強(qiáng)度,磚墻的擊穿強(qiáng)度為空氣擊穿強(qiáng)度的一半。
據(jù)表3計(jì)算的數(shù)據(jù),下面計(jì)算引下線與人體之間的安全距離。因每組引下線利用構(gòu)造柱中的4?12鋼筋,可以認(rèn)為引下線與人體、金屬管道、金屬物體之間為空氣間隔,且認(rèn)為引下線與空氣之間間隔層為抹灰層,可忽略不計(jì)。
?1?當(dāng)引下線為4組時(shí),人站在一層,h1=3m,Rq=30Ω,則URI=750kV?UL1=10.5kV?人體與引下線之間安全距離L安全1>
?方可產(chǎn)生的反擊。人站在5層,h2=15m,Rq=30Ω,則:UR2=750kV?U12=52.5kV?則安全距離L安全2>
1.575m<1.83m。在上述兩個(gè)房間內(nèi),保持如此的距離是很難做到的,因此存在很危險(xiǎn)的雷電壓反擊。
(2)當(dāng)引下線為8組時(shí),當(dāng)站在一層房間內(nèi),h1=3m,Rq=30Ω,則UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?則安全間距L安全1>
0.757m。人站在5層時(shí),h2=15m?則UL2=26.25kV?UR2=375kV?則安全間距L安全2>
可見,引下線數(shù)量增加一倍,安全間距則減小一半。因此設(shè)置了防雷設(shè)施后,應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)置引下線的數(shù)量及間距。同時(shí)建議可縮短規(guī)范內(nèi)規(guī)定的引下線間距,多設(shè)一定數(shù)量的引下線,可減少雷電壓反擊現(xiàn)象。這樣處理,對增加工程造價(jià)微乎其微。
3.引下線與室內(nèi)金屬管道、金屬物體的距離
?1?當(dāng)防雷接地裝置未與金屬管道的埋地部分連接時(shí),按例一中數(shù)據(jù):樓頂?shù)囊戮€高度h=Lx=20m,Rq=30Ω時(shí),據(jù)JCJ/T16-92第12.5.7條規(guī)定,Lx<5Rq=5×30=150m,則
Sal≥0.2Kc?Ri+0.1Lx?
式中Kc―分流系數(shù),因多根引下線,取0.44
Ri―防雷接地裝置的沖擊電阻,因是環(huán)路接地體,Ri=Rq=30Ω
Sal―引下線與金屬物體之間的安全距離/m
則
Sal≥0.2×0.44×?30+0.1×20?=2.816m。
?2?當(dāng)防雷接地體與金屬管道的埋地部分連接時(shí),按式?12.3.6-3?,Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66
由以上計(jì)算的Sal≥2.816m,Sa2≥0.66m,在實(shí)際施工時(shí),均很難保證以上距離,因?yàn)榻饘俟艿揽繅?.1m左右安裝,又由于Sa2≤Sal,因此可將防雷接地裝置與金屬管道的埋地部分連接起來,同時(shí),在樓層內(nèi)應(yīng)將引下線與金屬管道?物體?連接起來,防止雷電反擊。
4.引下線接地裝置與地下多種金屬管道及其它接地裝置的距離Sed
據(jù)JCJ/T16-92第12.5.7條及公式?12.3.6-4?:Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m,而在實(shí)際施工中,地下水暖管道交錯(cuò)縱橫,先于防雷及電氣接地裝置施工,等施工后者時(shí),已經(jīng)很難保證Sed≥3.96m了,也難于保證不應(yīng)小于2m的規(guī)定,因此可將防雷接地裝置與各種接地裝置共用,即實(shí)行一棟建筑一個(gè)接地體。將接地裝置與地下進(jìn)出建筑物的各種金屬管道連接起來,實(shí)行總等電位聯(lián)結(jié)。
綜上所述,在實(shí)行一棟建筑一個(gè)總帶電位聯(lián)結(jié)、一個(gè)共用接地體的措施后,在樓頂部應(yīng)將避雷帶?針?與伸出屋面的金屬管道金屬物體連接起來,在每層內(nèi)的建筑物內(nèi)應(yīng)實(shí)行輔助等電位聯(lián)結(jié),即引下線在經(jīng)過各個(gè)樓層時(shí),將它與該樓層內(nèi)的鋼筋、金屬構(gòu)架全部聯(lián)結(jié)起來,于是不論引下線的電位升到多高,同樓層建筑物內(nèi)的所有金屬物?包括地面內(nèi)鋼筋、金屬管道、電氣設(shè)備的安全接地?都同時(shí)升到相同電位,方可消除雷電壓反擊。
五、跨步電壓與接地裝置埋地深度
跨步電壓是指人的兩腳接觸地面間兩點(diǎn)的電位差,一般取人的跨距0.8m內(nèi)的電位差??绮诫妷旱拇笮∨c接地體埋地深度、土壤電阻率、雷電位幅值等諸多因素。當(dāng)接地體為水平接地帶時(shí),
?3?
式中ρ―土壤電阻率/?Ω.m?
L―水平接地體長度m
Ik―雷電流幅值kA
K―接地裝置埋深關(guān)系系數(shù),見表4
Ukmax―跨步電壓最大值?kV?
按例一中的接地裝置計(jì)算,接地體長度L=146m,取Ik=150k,土質(zhì)為砂粘土,ρ=300Ω.m,則按埋深深度0.3m,0.5m,0.8m,1m時(shí)相應(yīng)的K值取2.2,1.46,0.97.0.78。按?3?式計(jì)算:
其Ukmax值分別為107.97,71.66,47.61,38.28/kV。
世界各國根據(jù)發(fā)生的人身沖擊觸電事故分析,認(rèn)為相當(dāng)于雷電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)人體能承受的跨步電壓為90~110kV。從計(jì)算結(jié)果可知,該工程的防雷接地體埋深0.8m時(shí),跨步電壓已在安全范圍內(nèi)。JCJ/T16-92第12.9.4規(guī)定接地體埋設(shè)深度不宜小于0.6m,第12.9.7條規(guī)定:防擊雷的人工接接地體距建筑物入口處及人行道不應(yīng)小于3m,當(dāng)小于3m時(shí),接地體局部埋深不應(yīng)小于1m,或水平接地體局部包以絕緣物。包以絕緣物易增大其接地電阻,因此還是以埋深大于1m時(shí)為好。這樣處理,只增加少量工程造價(jià),卻將接地裝置處理得更加安全可靠,起到事半功倍的效果。
若采用基礎(chǔ)和圈梁內(nèi)鋼筋作為環(huán)形接地體,但由于三級防雷的建筑物大多為毛石基礎(chǔ),毛石基礎(chǔ)上的圈梁埋地一般為0.3m左右,較淺根本達(dá)不到防止危險(xiǎn)的跨步電壓需將接地裝置埋深1m的要求,因此不宜采用圈梁做為環(huán)形接地體?指三級防雷建筑物?。
六、區(qū)別工頻、沖擊接地電阻
工頻、沖擊接地電阻兩者的區(qū)別及關(guān)系,許多施工技術(shù)人員不能區(qū)別與明晰,使部分工程的防雷裝置接地電阻已達(dá)到設(shè)計(jì)值,而仍然盲目采用降阻措施,增加了工程造價(jià)。
工頻接地電阻是按通過接地體流入地中工頻電流求得的電阻??梢哉J(rèn)為是接地體20m以內(nèi)土壤的流散電阻,距接地體20m以外的大地是電氣上的零電位點(diǎn)。用接地電阻測量儀測量的電阻,即為工頻接地電阻。
引言
在科學(xué)技術(shù)日新月異的新時(shí)代,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,現(xiàn)代人們的生活物質(zhì)水平也得到了大幅度提高,因此在現(xiàn)代的房屋建筑中,電氣設(shè)備也越來越多,從而為人們創(chuàng)造美好生活奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而由于近幾年來經(jīng)報(bào)道的雷電災(zāi)害屢見不鮮,由于雷電的襲擊給人們的生活和生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大地影響,甚至給社會(huì)帶來巨大的損失。盡管隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異和建筑行業(yè)的高速發(fā)展,現(xiàn)代建筑的防雷措施都非常完善,然而由于電子科技的高速發(fā)展和智能化建筑的不斷涌現(xiàn),從而使得現(xiàn)代建筑必須要進(jìn)行電氣工程防雷,從而才能提高建筑的防雷水平,確保用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全,與此同時(shí),隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展,建筑行業(yè)中各種先進(jìn)的技術(shù)層出不窮,從而為建筑電氣工程防雷創(chuàng)造了有利的條件。但是,就目前建筑電氣工程防雷的實(shí)際情況而言,傳統(tǒng)的防雷方式和技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代建筑的需要,因此,為了提高建筑電氣工程防雷水平,還必須要加大對建筑電氣防雷的分析研究力度,從而才能夠總結(jié)出更加科學(xué)完善的建筑電氣工程防雷技術(shù),進(jìn)而才能夠?yàn)樯鐣?huì)的安居樂業(yè)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文從雷電的形成及其危害出發(fā),對建筑電氣工程防雷進(jìn)行了深入的分析,然后對建筑電氣工程防雷問題進(jìn)行了詳細(xì)論述。希望能夠起到拋磚引玉的效果,使同行相互探討共同提高,進(jìn)而為我國今后的建筑電氣工程防雷起到一定的參考作用。
一、雷電的形成及其危害
1雷電的形成
雷電是一種大氣放電現(xiàn)象。當(dāng)太陽把地面曬得很熱時(shí),地面的熱空氣攜帶大量的水汽不斷地上升到高空,形成大范圍的積雨云,積雨云的不同部位聚集著大量的正電荷或負(fù)電荷,形成雷雨云,而地面因受到近地面雷雨云的電荷感應(yīng),也會(huì)帶上與云底相反極性的電荷。當(dāng)云層里的電荷越積越多,達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),就會(huì)把空氣擊穿,打開一條狹窄的通道強(qiáng)行放電。當(dāng)云層放電時(shí),由于云中的電流很強(qiáng),通道上的空氣瞬間被燒得灼熱,溫度高達(dá)6000—20000℃,所以發(fā)出耀眼的強(qiáng)光,這就是閃電,而閃道上的高溫會(huì)使空氣急劇膨脹,同時(shí)也會(huì)使水滴汽化膨脹,從而產(chǎn)生沖擊波,這種強(qiáng)烈的沖擊波活動(dòng)形成了雷聲。
二、建筑防雷
1外部防雷裝置與內(nèi)部防雷裝置
國際電工委員會(huì)編制的標(biāo)準(zhǔn)(IEC1024-1)將建筑物的防雷裝置分為外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器是指避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng),它位于建筑物的頂部,其作用是引雷或叫截獲閃電,即把雷電流引下。引下線,上與接閃器連接,下與接地裝置連接,它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。接地裝置位于地下一定深度之處,它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。內(nèi)部防雷裝置的作用是減少建筑物內(nèi)的雷電流和所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。除外部防雷裝置外,所有為達(dá)到此目的所采用的設(shè)施、手段和措施均為內(nèi)部防雷裝置,它包括等電位連接設(shè)施(物)、屏蔽設(shè)施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。
2防雷電感應(yīng)和雷電波侵入
雷電放電時(shí),在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。因此被保護(hù)建筑物內(nèi)的金屬物接地,是防雷電感應(yīng)的主要措施。首先,是做好等電位聯(lián)結(jié)。對一、二類防雷建筑物內(nèi)平行或交叉敷設(shè)的金屬管道,其凈距小于100mm時(shí),應(yīng)采用金屬線跨接,是防止電磁感應(yīng)所造成的電位差能將小空隙擊穿,而產(chǎn)生電火花,每隔≤30m做好接地。
由于雷電對架空線或金屬管道的作用,雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi),危及人身安全或損壞設(shè)備。因此,做好進(jìn)線端的防雷保護(hù),做好均壓環(huán)及防側(cè)擊雷是防雷電波侵入的主要措施。 一、二類防雷建筑低壓進(jìn)線全線采用直埋地引入,將線路架空引入戶內(nèi)時(shí)不少于15m的一段應(yīng)換電纜(金屬鎧裝電纜直埋地,護(hù)套電纜穿鋼管)進(jìn)戶,并在架空與電纜換接處做好避雷保護(hù)。二類防雷建筑當(dāng)架空線直接引入時(shí),除在入戶處加裝避雷器,并將進(jìn)戶裝置鐵件做好接地外,靠近建筑物的兩根電桿上的鐵件也應(yīng)做好接地,且沖擊接地電阻≤30Ω,所有弱電進(jìn)線的保護(hù)應(yīng)同強(qiáng)電進(jìn)線。防雷建筑要做好均壓環(huán)及防側(cè)擊雷保護(hù)。均壓環(huán)從三層開始,環(huán)間垂直距離≤12m,所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和金屬設(shè)備均與環(huán)可靠連接,均壓環(huán)可利用結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)的鋼筋(鋼筋必須貫通成環(huán)路)。一類防雷建筑30m以上,二類防雷建筑45m以上,三類防雷建筑60m以上,要做好防側(cè)擊雷保護(hù),沿建筑物外墻做一周水平避雷帶,帶與帶間垂直距離≤6m,外墻上所有金屬欄桿,門窗均與避雷帶可靠連接,避雷帶再與引下線可靠連接。豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置可靠連接,目的是在于等電位,并且由于兩端連接使其與引下線形成并聯(lián)線路,使雷電流更訊速的入地。
3防雷電流經(jīng)引下線和接地裝置時(shí)產(chǎn)生高電位對金屬設(shè)備或電氣線路反擊的措施
2現(xiàn)場檢測及檢查
均壓環(huán)的檢測工作,應(yīng)分為首層均壓環(huán)檢測和標(biāo)準(zhǔn)層(高層建筑中空間位置布置相同的層)均壓環(huán)檢測。根據(jù)查閱圖紙環(huán)節(jié)記錄的相關(guān)內(nèi)容,嚴(yán)格對照現(xiàn)場實(shí)際施工情況檢查和測量。均壓環(huán)起始層設(shè)置應(yīng)符合GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求,即第一類防雷建筑物不高于30m,第二類防雷建筑物不高于45m,第三類防雷建筑物不高于60m。鑒于防雷工程中的均壓環(huán)實(shí)際上與土建工程中的建筑外圈梁為同一項(xiàng)工程,所以起始層均壓環(huán)建議從建筑物的首層做起。實(shí)際檢測判定結(jié)果應(yīng)以符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)層均壓環(huán)應(yīng)利用建筑物外圈梁中兩根主筋通長連接,再與本層的所有引下線分別可靠連接,路徑設(shè)置應(yīng)符合雷電流泄放的最短路徑原則,且應(yīng)形成有效的閉合回路。均壓環(huán)中的主筋數(shù)量及尺寸應(yīng)滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,要求使用不小于48mm鋼筋或截面積不小于48mm2的鍍鋅扁鋼焊接成閉合環(huán)路。利用建筑物圈梁內(nèi)主筋作為均壓環(huán)時(shí),現(xiàn)場應(yīng)主要檢查主筋的焊接質(zhì)量,不應(yīng)有漏焊、夾渣、咬肉、焊渣未清理現(xiàn)象,搭接長度及轉(zhuǎn)角處的跨接鋼筋曲率應(yīng)滿足規(guī)范要求。鋼筋焊接部分應(yīng)做好防腐處理。實(shí)際檢測判定結(jié)果應(yīng)以符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)?,F(xiàn)場還應(yīng)檢查均壓環(huán)與金屬門窗及外墻大型金屬物連接的預(yù)留接地,每層設(shè)均壓環(huán)的建筑物,應(yīng)在上下兩層均壓環(huán)各自引出接地預(yù)留。隔層設(shè)均壓環(huán)的,應(yīng)在每個(gè)門窗洞口設(shè)置不少于2點(diǎn)的接地預(yù)留。本層衛(wèi)生間等電位預(yù)留,應(yīng)就近從本層或最近層的均壓環(huán)引出,滿足雷電流泄放的最短路徑原則,且應(yīng)根據(jù)圖紙中等電位箱的實(shí)際高度,留出足夠長度的預(yù)留鋼筋或扁鐵。均壓環(huán)接地電阻應(yīng)在按照規(guī)范要求的前提下滿足設(shè)計(jì)要求。隨工檢測時(shí)應(yīng)在均壓環(huán)鋼筋綁扎、焊接工作完成后,混凝土澆筑施工前進(jìn)行。測點(diǎn)選擇應(yīng)均勻分布在均壓環(huán)各個(gè)方向。均壓環(huán)轉(zhuǎn)角處及均壓環(huán)與引下線連接處也應(yīng)進(jìn)行測試,并測試過渡電阻。套管連接的主鋼筋,在套管兩側(cè)也應(yīng)測試過渡電阻。過渡電阻的阻值應(yīng)滿足規(guī)范要求。