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没有避雷针,现代建筑如何避雷?

文章来源:科普中国网 发布时间:2016年04月16日 点击数: 【字体:

 

 

  有农村生活经历的人都会熟悉这么一个画面:房屋附近竖着一根高高的杆子,顶端挂着电视天线,电视一不正常工作,就会有人跑到杆子那儿摇一摇,或者干脆跺两脚,然后,电视就乖乖地该演《西游记》就继续演《西游记》,该是宝哥哥哄林妹妹,就“好妹妹好妹妹”地哄上了。额,其实,我们想说的是,这个电视天线杆上,往往还会有一根金属棒,棒下端连着一条足够粗的铜线,铜线顺着天线杆一直延伸到地面以下,下端一般还要连一块金属板。这个看似神奇又复杂的装置是干嘛用的?答案是避雷啊!那个装置就是传说中的避雷针!

  为啥只有农村需要避雷,城市的高楼难道有“免击金牌”,不怕雷电?非也非也!随着钢筋混凝土结构在城市建筑中的广泛应用,在20世纪中叶前后,建筑物上的传统避雷针一般被“笼式避雷网”所代替。

  “笼式避雷网”怎么工作的呢?它主要是利用建筑本身的钢筋网作为引下线和接地体,把建筑物内的钢筋通过焊接连为一体,建筑物周围的电磁脉冲场会大大减弱,对建筑物包括其内的弱电设备都起到保护作用。

  鸟巢

  “笼式避雷网”比传统的富兰克林避雷针有了更多的优点,是现代建筑使用最广泛的一种避雷技术。大家非常熟悉的鸟巢,就是采用了“笼式避雷网”。防雷设计巧妙地利用鸟巢巨大的金属屋面板充当接闪器。因此,鸟巢的接闪器是一个巨大的“避雷面”,而它所有的“钢筋铁骨”则构成了一个笼式避雷网。这个巨大的笼子保护着鸟巢,当雷电到来时,电流会顺着一根根钢筋和一块块钢板连成的“高速公路”,迅速导入地面。

  屋面避雷针和避雷网混合示意图

  除了直接的雷击之外,近年来,高精尖设备受雷击的事故日益增多,因为其内部的电子设备耐压很低,非常怕感应雷(即雷云对建筑物的各类金属管、线上产生的雷电脉冲,会威胁到建筑物内人员及各种电器设备的安全)。因此,感应雷成为现代防雷的重点。

  如何防备感应雷呢?目前,建筑设计们普遍采取的措施是建筑物内各种设备要有良好的接地和布线系统,以及安全的距离,并且根据各种线路的情况安装相应的避雷器或采取屏蔽措施。比如,在有些公共建筑里,采暖设备、给排水管道上都另外连着一根铜线;计算机房或语音室的地板都采用了特殊的地板材料。这些都是为了防雷而设置的。

  所以,不要因为看不到高高的避雷装置,就误以为现代建筑无法避雷了,建筑师只是巧妙地把引下线和接地体都放进了建筑结构而已哦。

 

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