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雷電對現(xiàn)代城市建筑影響及預(yù)防建筑論文
一、雷電的成因及其對城市建筑所造成的危害
（一）雷電的形式
雷電一般來說，有三種保險形式，分別為直擊雷、感應(yīng)雷和球形雷。直擊雷是帶電的云層和大地上某點之間發(fā)生的迅猛放電現(xiàn)象。雷電直接擊在建筑構(gòu)架、動植物上，通過因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械效應(yīng)等從而造成建筑物損毀及人員傷亡。感應(yīng)雷是帶電云在于靜電感應(yīng)作用下，讓地面某一范圍內(nèi)帶上異種電荷。球形雷則是一種特殊的雷電現(xiàn)象，簡稱球雷。因為球形雷存在的時間較為短暫，對它的研究比較困難，因此到現(xiàn)在為止還沒有統(tǒng)一的說法。球形雷主要是沿著建筑物的孔洞或者打開的門窗進入室內(nèi)，有的通過煙囪或通氣管道滾進房子，多數(shù)沿帶電體而消失。但是這種“火球”到底是怎樣的東西，又是怎樣形成的，則是多種說法，目前還沒有一種說法可以比較完善地解釋這種現(xiàn)象，或在實驗中完整的重構(gòu)這個現(xiàn)象。
（二）雷電對城市建筑所造成的危害
雷電發(fā)生時多半會產(chǎn)生強烈的光，并伴隨著巨大的響聲，這種大自然的強大放電直接擊于建筑物或者防雷裝置之上，或者從建筑物的側(cè)、旁擊在建筑物之上，危害地面上的建筑物等物件和人、畜安全；同時雷電產(chǎn)生了強大的電磁脈沖(LEMP)，也具有非常大的破壞性。歸納起來，雷電所造成的危害包括直擊雷電所造成的危害和雷擊電磁脈沖所造成的危害。
1、直擊雷電對建筑物造成的危害
在雷云對地放電的時候，強大的雷電流從雷擊點進入了被擊的物體，由于雷電流幅值高達數(shù)十乃至數(shù)百千安，其熱效應(yīng)可以在雷擊點的局部范圍內(nèi)產(chǎn)生高達6000——10000攝氏度乃至于更高的溫度
2.雷擊電磁脈沖的危害
雷擊電磁脈沖為一種干擾源，是指閃電直接擊在建筑物防雷裝置和建筑物附近從而引起的效應(yīng)。雷擊電磁脈沖絕大多數(shù)是通過連接導(dǎo)體的干擾，比如雷電流或部分雷電流以及被雷電擊中裝置的電位快速升高以及電磁輻射干擾。今年以來，由于信息處理技術(shù)的普遍應(yīng)用，多種電子設(shè)備正在普遍地進入各種建筑物內(nèi)，各個建筑物之間的信息交換與傳遞也日益加強，這就使得雷電脈沖磁場的危害越來越大。雷電流不只是能夠產(chǎn)生脈沖磁場，同時能夠產(chǎn)生脈沖電場，并且能夠以電磁波的方式直接輻射到電子設(shè)備中去從而，使電子設(shè)備受到干擾甚至被損壞。
二、城市建筑防雷技術(shù)
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人們對防雷技術(shù)也有了更進一步的探索，從而采用了一些城市建筑的防雷技術(shù)，歸結(jié)起來主要有7種：避雷針防雷法、法拉第籠式防雷法、滾球防雷法、E·F避雷保護系統(tǒng)、消雷器防護法、避雷設(shè)施保護法、人工影響雷電防雷法。這里主要探討避雷針防雷法及球形雷的預(yù)防方法。
（一）避雷針防雷法的原理及適用范圍
1、避雷針防雷法的原理：避雷針防雷法主要利用避雷針高于被保護建筑的高度，讓雷云下的電場發(fā)生畸變，以此將雷電流吸引到避雷針上，并且通過引下線和接地裝置導(dǎo)入地面，使被保護的建筑避免遭遇雷電直擊。也就是說避雷針防雷法的實質(zhì)并不是避雷，而是引雷。
2、避雷針防雷法的適用范圍：避雷針防雷法主要用在防直擊雷，該系統(tǒng)的接閃器有很多，比如避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)帶等等。3、避雷針防雷法的局限（1）保護范圍不夠穩(wěn)定。避雷針的保護范圍為一個傘形或屋脊形保護區(qū)，保護范圍的張開角度受接閃器設(shè)置高度、雷電強度等各參數(shù)影響，一些采用30，一些采用60，盡管關(guān)于保護角的計算公式有不少，但怎樣精確的確定一直是富蘭克林防雷理論的最大困擾所在。（2）存在反擊問題。當(dāng)雷擊避雷針或避雷帶的時候，因為有引下線阻抗，對地電壓可能會達到較高的數(shù)值，因此可能會造成接閃器和引下線向周圍設(shè)備跳火反擊。此外，避雷針系統(tǒng)也同時存在感應(yīng)電壓危害、接觸電壓與跨步電壓等問題，這些都需要引起重視。
（二）球形雷的預(yù)防方法
球形雷的預(yù)防方法經(jīng)過了很長時間的探索，主要是因為根據(jù)實驗，球形雷為空中的帶靜電荷氣霧層運動相互作用放電電離所形成的，球形雷本質(zhì)上是一個由高速旋轉(zhuǎn)電子所封閉的等離子球體。其成因主要是來自空氣中的氣霧層電離產(chǎn)生了強電場和高頻電磁振蕩，從而產(chǎn)生一團漩渦狀等離子體。漩渦體不論從存在或消失來說，主要取決于其內(nèi)部電磁平衡以及能量補充。
三、城市氣象防雷技術(shù)工作發(fā)展前景分析
（一）不斷強化預(yù)測能力。因為進行氣象防雷過程中，無論是事中還是事后控制，都比不上事前對于將要發(fā)生的雷電襲擊進行合理規(guī)避，所以作為非常重要的事前預(yù)測技術(shù)工作，氣象防雷工作在日后的發(fā)展中，測報雷電襲擊技術(shù)的發(fā)展是必然趨勢。
（二）創(chuàng)新防雷工作機制。應(yīng)借鑒傳統(tǒng)上氣象防雷技術(shù)工作的不足之處進行持續(xù)的改革創(chuàng)新，圖片現(xiàn)有成果的局限性方能更好地推進氣象防雷技術(shù)工作的發(fā)展。一定要避免以往的錯誤重復(fù)出現(xiàn)，在氣象領(lǐng)域內(nèi)推行總體規(guī)劃、分層實施、上下協(xié)同的措施，保證防雷工作不管是從縱向還是橫向上，都可以確保信度高度統(tǒng)一與流通，還可以對各方面的資源進行協(xié)調(diào)，從而真正實現(xiàn)高度配合與工作效率，防止出現(xiàn)因重復(fù)工作所導(dǎo)致的浪費問題。
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