0 引言

随着城市化进程的加速，高层建筑日益增多，而雷电危害对高层建筑安全构成了严重威胁。据统计，高层建筑因雷电危害而受到损害的案例逐年增加。因此，开展高层建筑防雷检测技术研究，提高防雷检测 水平，对于保障人民生命财产安全具有重要意义。为 此，需要采取一系列的应对措施，并结合建(构)筑 物结构特点及用途等因素科学、有效地开展防雷装置 安全检测工作。

1 高层建筑雷电危害主要特点

根据GB 50352-2019《民用建筑设计统一标准》 第3.1.2条规定：建筑高度大于27m 的住宅建筑和建 筑高度大于24m 的非单层公共建筑，且高度不大于 100m 的为高层民用建筑；建筑高度大于100m 为超高层建筑。

高层建筑相较于低层或多层建筑，建筑高度高， 因此其雷电危害主要具有以下特点：

a. 雷击频率高。尤其是超高层建筑，超高层建筑 顶部更接近于雷云云底，还有一些超高层建筑的顶部 处于雷云内部。建筑顶部与雷云之间的空气间隔大大 缩小，其空气湿度也会逐渐增大，在较少的电荷量、 雷电聚集情况下能够击穿云层与超高层建筑之间的空 气间隙，这也使超高层建筑物顶部极易与雷云产生闪 电通道。笔者所在团队根据 GB 50057-2010《建筑物 防雷设计规范》公式N=k×N?×A 。(N 为建筑物年预 计累计次数，k 为校正系数， Ng 为建筑物所处地区雷 击大地的年平均密度， A。为与建筑物截收面积相同雷

击次数的等效面积),对建筑物年预计雷击次数进行了 模拟计算(设置建筑长50m 、宽 2 0m 、高100m 以 上 各种数值，校正系数k 取 1 ) 如 表 1 所 示 。

表 1 超高层建筑物雷击概率计算

Tab.1 Probability calculation of lightning strike on super high-rise buildings

从表1可以看出，随着建筑高度的增加和所处地 区雷暴日数的增大，部分建筑物年预计雷击次数大于 1次 /a, 也就是理论上每年都会遭到雷击，有的还不 止1次，所以针对超高层建筑物的防雷问题大家更应 该注意。

b. 雷电流幅值大、波形陡峭。雷电具有电流大、 电压高、短时间产生热能多等特点，当雷击发生时能 够形成暂态过电压，会沿着线路威胁到电子、电气设 备及人身安全。

c. 侧击雷容易发生。当建筑物高度超过滚球半 径(第一类防雷建筑物为30m 、第二类防雷建筑物为 45m、 第三类防雷建筑物为60m) 时，建筑物的立面 金属物如幕墙、铝合金门窗、金属栏杆等金属物易直 接接闪而熔化毁坏，因此高层建筑物应采取有效措施 以防侧击雷。

2 高层建筑的防雷措施及检测技术特点

高层建筑的外部防雷系统包括接闪器、引下线和

接地装置等，其作用是引导雷电流流入大地，以避免 雷击对高层建筑造成损害；内部防雷系统包括屏蔽隔 离、合理布线、过电压保护和等电位联结等，作用是 减少雷电流对高层建筑内部电气设备的干扰和损害； 防侧击雷防护措施包括均压环和等电位联结等，作用 是拦截侧面雷击，减少侧击雷对高层建筑造成损害。

对于高层建筑防雷设施，应该定期进行检查和维 护，确保其正常工作，并建立完善的防雷检测记录， 记录每一次检测的结果和处理方法。如果发现损坏或 失效的设施，应及时进行维修或更换。

总的来说，高层建筑由于其高度和结构的特殊性， 防雷措施非常重要。通过合理的防雷设计和施工，可 以有效减少雷击对高层建筑和其内部人员的损害。同 样，针对高层建筑的防雷检测更需重视起来，更需要 采取有效的措施和方法，提高检测的准确性和可靠性。

高层建筑防雷检测的主要特点如下：

a. 多样性：雷电对高层建筑物的损害有很多种方 式，例如直击雷、侧击雷、雷电波侵入、地电位反击 等。因此，针对不同的损害方式，需要采取不同的检 测方法。

b. 复杂性：高层建筑物的结构、材料、用途等 各不相同，防雷设施的设计和安装也因此具有很大的

复杂性。同时，防雷设施在使用过程中会出现老化、 失效等问题，需要定期进行检测和维护。

c. 技术性：随着科技的发展，高层建筑物的电气 设备越来越多，对防雷设施的要求也越来越高。因此， 防雷检测需要采用先进的检测设备和仪器，以及专业 的技术人员进行操作。

d. 规范性：高层建筑防雷检测需要遵循相关的 规范和标准，如 GB 50057-2010《建筑物防雷设计规 范》、GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技 术规范》等。检测人员需要了解并遵守这些规范，确 保检测的准确性和可靠性。

e. 周期性：高层建筑防雷检测需要定期进行， 一 般每年至少进行1次检测，对于重点建筑物和高风险 区域需要增加检测频率。

综上所述，为了确保高层建筑物的安全，需要重 视防雷检测工作，采取有效的措施和方法，提高检测 的准确性和可靠性。

3 高层建筑的防雷检测技术措施

针对高层建筑物雷电防护措施，建筑物内电气、 电子系统防雷应成为高层建筑防雷检测的重点。

高层建筑防雷检测主要包含前期现场勘查及防雷设 计图纸审查、制定专项检测方案及建立针对性的检测计 划、整理检测数据、分析防雷现状及总结检测结论。

3.1 前期现场勘查及防雷设计图纸审查

a. 收集资料：包括建筑物的结构图、电气线路 图、设备清单等。

b. 现场勘查：对建筑物进行现场勘查，了解建 筑物的结构、电气设备的分布和接地情况。

3. 2 制定专项检测方案及建立针对性检测计划

a. 明确防雷检测的目的和范围，例如是对整个建 筑物进行检测，还是仅对某些特定区域进行检测。

b. 针对勘查后的检测区域范围，确定检测所涉 及的依据标准、规范；根据检测范围和目的，选择适 合的检测设备和仪器，如接地电阻测试仪、等电位连 接电阻测试仪等。

c. 根据检测的对象、范围、内容制定详细的检测 计划和流程，包括具体的检测时间、人员的安排分配、 相应的安全措施及应急处置预案等。

3. 3 整理收集检测数据、分析防雷现状及总结检测 结论

a. 按检测方案、计划安排及流程，对检测对象进

行现场检测工作，记录现场检测数据和结果。

b. 根据现场检测情况及记录的数据和结果，对 相应检测数据进行汇总、分析，编写防雷检测报告， 报告应包含检测依据、使用的设备编号、当天天气情 况、检测数据结果、整体结论及相应的隐患问题 建议。

3. 4 高层建筑外部防雷检测过程中的细节

a. 确定高层建筑框架材料的性能，分析是否能够 更好地进行电流的分散处理，确保钢筋的接搭长度符 合规范要求及接地需求。

b. 分析高层建筑侧面的性能，测试侧击时水平 接闪装置的完整度。

c. 使用高强度的均压环，外墙周围为金属材料时 的等电位连接问题。

d. 在建筑物顶部，处于LPZO?区除接闪器外其他 接闪装置、设备设施等的电气连接性能及接闪器的完 整性测试。

e. 高层和超高层建筑物防雷检测时经常遇到的一 个实际问题，即(超)高层建筑检测基准点的选取依 据和选取可行性方法问题。

(超)高层建筑物接地基准点 (ERP) 接地性能的 过渡电阻检测可通过逐级测量方式进行。首先测量第 一基准点与接地装置的过渡电阻，确认该基准点符合 接地要求，而后依次测量后一基准点与前一基准点 的过渡电阻，以保证它们符合接地要求。过渡电阻 值<0.2 Ω。超高层建筑检测基准点的选取示意如 图1所示。

如210 m 的超高层建筑物，可选择第一基准点为 建(构)筑物的接地预留测试点(一般建筑物四周预 留测试点)或总配电室电源 PE 线，或强电竖井预留扁 钢，或金属框架基础。具体选取步骤为：①选取第一 基准点，通过接地电阻测试表采用三极法测试第一基 准点的接地电阻值，如符合接地要求，可以作为第一 基准点。②以第一基准点为基础进行过渡电阻测试选 取第二基准点，通过100m 的延长线(2×0.75mm2) 选择后续基准点，按规范要求抽测中间楼层金属设备 的基准点(强电竖井预留扁钢、电源 PE 线或金属框 架);如基准点的接地阻值符合接地要求，可作为新的 接地基准点，也就是第二基准点。以第二基准点进行 本层设备的过渡电阻测试，测试完毕后继续向上选取 新的基准点作为后续接地基准点。③选取屋面基准 点，可间隔60～80m 选择1个楼层接地点作为第二基 准点，120～140m 选择1个楼层接地点为第三基准

C1 、C2——电流测试极； P1 、P2——电压测试极。

图1 超高层建筑检测基准点的选取示意图

Fig.1 Schematic diagram of the selection of detection reference points of super high-rise buildings

点，在屋面210m 处选择引下线或接闪器作为屋面基 准点。以屋面基准点为基础进行本层设备的过渡电阻 测试，其屋面基准点的接地阻值应符合接地要求(第 一基准点接地阻值+中间基准点的过渡电阻值之和小 于规范要求的接地阻值)。

此方法是笔者在实际工作中摸索出来的，可供同 行参考。

3. 5 高层建筑物内部防雷检测过程中的细节

a. 高层建筑物内部电子信息系统的检测，如电子 信息系统机房等。

b. 高层建筑物的电气系统检测，包括电力、照 明等系统的电气线路是否符合防雷要求。

3.6 高层建筑防侧击雷检测过程中的细节

a. 高层建筑幕墙的主立柱连通接地、均压环处的 主立柱与均压环的连接导通、纵向立面上的连接点等 进行可视化检查，并用专业设备测量其电气连通效果。

b. 高层建筑幕墙的金属立柱、金属横梁、铝合 金门窗框、金属栏杆应按规范要求与建筑物的防雷装 置和均压环接通连成一个防雷整体。

c. 高层建筑幕墙的上封口(顶部与女儿墙的封顶 铝盖板)由于沿着建筑物屋面四周女儿墙顶部安装， 铝质盖板应是良好的导电体。

此外，为了提高防雷检测水平，检测人员还需要 对外部防雷、内部防雷的安全性能进行评估，通过分 析出尖屋面、配电房、强弱电井的功能性，对建筑物 的防雷性能做好必要的防护，消除设备应用方面的问

题。如果检测处于雷雨、大风等天气时，应当立即停 止作业，以消除检测期间的危险事件。

4 结语

高层建筑物防雷检测是保障建筑物和人员安全的 重要措施，需要认真执行相关规范和标准，确保检测 结果准确可靠。如果标准里没有表述清楚的，要按照 “以人为本”的思路处理，比如超高层建筑遭到雷击风 险更高，所以建议增加防雷检测的频次，发现问题及 时整改。另外，高层建筑物的防雷设施需要定期进行 维护和保养，以确保其长期有效，减少防雷设施非必 要的寿命损耗。