Những khu chung cư, tòa nhà cao tầng luôn và vị trí dễ bị sét đánh. Vì vậy việc chống sét cho các tòa nhà cao tầng luôn được quan tâm. Cùng công ty kiến trúc ACI Home tìm hiểu các tiêu chuẩn thiết kế chống sét tại các tòa nhà cao tầng.
Tác hại của tia sét
Trước khi đi vào tìm hiểu những tiêu chuẩn thiết kế chống sét tại các tòa nhà cao tầng, cùng tìm hiểu những tác hại của tia sét.
Những tòa nhà cao tầng có vị trí cao đồng thời có nhiều trang thiết bị điện tử nên dễ dàng trở thành điểm thu hút sét số 1 tại các đô thị, thành phố lớn. Sét khi tác động đến công trình có thể gây ra nhiều thiệt hại nặng như phá hủy cấu trúc, ảnh hưởng tới độ bền và tuổi thọ công trình.
Nhiều trường hợp các tòa nhà cao tầng bị sét đánh vào hệ thống điện gây chập cháy, nổ điện… Thậm chí có thể gây các thiệt hại về con người. Chính bởi những tác hại nghiêm trọng nên việc thiết kế, lắp đặt hệ thống chống sét và điều bắt buộc.
Tiêu chuẩn thiết kế chống sét tòa nhà cao tầng
Theo tiêu chuẩn chống sét được quy định, ngoài việc bảo vệ mái nhà thì còn cần bảo vệ 20% chiều cao phía trên của các tòa nhà cao hơn 60m. Đối với các tòa nhà cao tầng, tất cả các thành phần của tòa nhà trên 120m cũng cần được lắp đặt hệ thống này.
Thông thường mức bảo vệ ở cấp độ IV nhưng ngay cả với cấp độ này thì việc hạn chế về kỹ thuật, chi phí và tính thẩm mỹ cũng là vấn đề. Đặc biệt với các trường hợp được bảo vệ bằng kim thu sét cổ điển và dây dẫn.
Sử dụng kim thu sét chủ động
Sử dụng hệ thống kim thu sét hiện đại đối với các tòa nhà cao tầng là việc cần thiết. Hệ thống kim thu sét chủ động phát tia tiên đạo được khuyến khích sử dụng để tăng hiệu quả bảo vệ. Ngoài ra việc thi công mạng tiếp địa cũng cần được chú trọng. Đây là một trong nhiều thành phần quan trọng giúp tiêu hao năng lượng sét.
Đối với các tòa nhà công cộng cao tầng thì việc lắp đặt sử dụng hệ thống thiết bị cảnh báo sét để thông báo cho người dân khi nguy hiêm sắp xảy ra là việc cần thiết.\
Các kim thu sét cho tòa nhà cần chủ động bảo vệ đặc biệt là khi khu vực phía trên không đồng đều. Mái nhà và phía trên là nơi sẽ thu hút khá nhiều sét. Chính vì thế, cần thiết lập hệ thống chống sét để tạo vùng bên trong. Khoảng cách giữa các cột thu lôi là 20m/1 chiếc, phải đảm bảo có ít nhất 4 dây dẫn xuống đất. Như vậy sẽ giúp cho dòng sét đi xuống được phân tán qua dây dẫn và liên kết với nhau. Bởi vì khoảng cách giữa điểm bị sét đánh so với tiếp địa là rất lớn. Cho nên những tác động cơ học và các hiệu ứng điện cảm là rất đáng kể.
Quy trình lắp đặt hệ thống chống sét nhà cao tầng tiêu chuẩn
Định vị vị trí cọc tiếp đất
Việc đầu tiên và có vai trò quan trọng để lắp đặt hệ thống chống sét chính là xác định vị trí đặt cọc tiếp địa sao cho phù hợp. Việc này có ảnh hưởng đến khả năng thu sét sẽ đạt hiệu quả hay không. Bên cạnh đó cũng cần kiểm tra tính chất đất nơi sẽ đóng cọc tiếp địa.
Đào rãnh và đóng cọc tiếp đất
Sau khi đã xác định được vị trí đặt cọc, tiến hành đào hố hoặc khoan giếng tiếp đất. Cần hạn chế tình trạng hố đi qua các công trình ngầm như cáp ngầm, hệ thống ống nước.
Thông thường, rãnh đào có tiêu chuẩn độ sâu từ 600 đến 800 mm, bề rộng từ 300 đến 500 mm. Với nơi có đất điện trở suất cao hoặc diện tích nhỏ bé bị hạn chế thì nên đào giếng khoan. Với tiêu chuẩn về đường kính là 50 đến 8 m, độ sâu từ 20 đến 40m, tùy theo quy mô công trình.
Khi đóng cọc tiếp đất, khoảng cách giữa các cọc gấp 2 lần độ dài cọc đóng xuống đất. Cọc được đóng sâu đến khi đỉnh của cọc cách đáy rãnh khoảng 100mm đến 150mm. Cọc trung tâm sẽ được đóng nông hơn so với các cọc khác, đỉnh cọc sẽ cách mặt đất từ 150mm đến 250mm. Cáp trần được rải dọc theo các rãnh đã đào để liên kết với những cọc đã được đóng.
Trước khi tiến hành đóng cọc nên đổ hóa chất để giảm điện trở suất của đất. Cùng với hóa chất hút ẩm để hóa thành keo bao quanh lấy điện cực. Làm như vậy sẽ làm tăng về mặt tiếp xúc giữa đất và điện cực.
Lắp đặt kim thu sét
Giai đoạn tiếp theo đó chính là tiến hành gia công trị đỡ kim thu sét, lắp đặt trụ đỡ theo bản thiết kế hệ thống chống sét nhà cao tầng. Kim thu bằng kim loại có chiều dài khoảng 0,5 đến 1,5 m gắn ở trên nóc.
Sau khi đặt cột thu sẽ nối kim thu sét với dây dẫn sét. Chú ý khi nối nên luồn dây dẫn trọng ống cách điện từ điểm tiếp xúc với kim thu đến bãi tiếp đất. Làm như vậy sẽ giảm được sự lan truyền dòng điện đi vào trong kết cấu của công trình.
Lắp dây dẫn sét
Mỗi chiếc kim thu sét thông thường sẽ có 2 đường dẫn sét xuống để lắp đặt cho hệ thống chống sét cọc tiếp đất. Dây dẫn sét được mạ đồng 16, từ kim thu sét sẽ đi ngầm dưới dàn mái tới cốt thép lõi thang, được hàn với 1 thanh lõi thang 16. Thanh thép phải được kéo dài liên tục và kéo xuống tầng dưới cùng.
Lắp hệ thống nối đất
Để lắp đặt hệ thống nối đất chống sét, cọc thép được bọc đồng tiếp đất, bằng đồng sẽ liên kết và phụ kiện đầu nối sẽ được bố trí theo hệ thống nối đất. Sẽ gồm có nhiều điện cực để tản năng lượng khi sét bị thu xuống đất an toàn, nhanh chóng và hạn chế gây nguy hiểm tối đa.
Cọc nối đất thép bọc đồng dài 2400mm, khoảng cách chôn cách nhau 6000mm. Được liên kết với nhau quá băng đồng trần 25x3mm. Đầu trên của cọc sẽ đóng sâu xuống mặt đất 1000mm. Băng đồng trần đặt trong các rãnh rộng 500mm và có chiều sâu 1100mm.
Việc liên kết giữa cọc đồng, băng đồng và cáp đồng bằng cách hóa nhiệt hàn, tuân theo tiêu chuẩn TCXD 46 – 84 hiện hành của Bộ xây dựng và tiêu chuẩn H.S của Singapore. Làm như vậy sẽ tải dòng điện hiệu quả, đo được khả năng tiếp xúc giữa cọc, băng đồng và cáp thoát sét cao của hệ thống chống sét. Làm như vậy sẽ tăng độ bền và không cần sửa chữa định kỳ hệ thống chống sét như những hệ thống làm trước kia. Điện trở nối đất chống sét 10 sẽ được quy định theo TCXD 46 – 84 của Bộ xây dựng lắp đặt hệ thống chống sét.
Kiểm tra định kỳ
Sau khi lắp đặt và đưa vào sử dụng, hệ thống chống sét nên được tiến hành kiểm tra định kỳ. Để đảm bảo cho sự hoạt động hiệu quả tốt nhất của các thiết bị. Đồng thời sẽ phát hiện ra những lỗi kỹ thuật hay sự cố hỏng để có biện pháp sửa chữa kịp thời.
Trên đây là những tiêu chuẩn thiết kế chống sét tại các tòa nhà cao tầng được ACI Home tổng hợp. Hy vọng những thông tin trên đây sẽ hữu ích đối với bạn.
Liên hệ tư vấn thiết kế tòa nhà với ACI Home:
CÔNG TY CỔ PHẦN KIẾN TRÚC & ĐẦU TƯ XÂY DỰNG GOOD HOPE
Số điện thoại: 028 2220 2220 Hotline: 0968 88 00 55
Email: acihomesg@gmail.com
Văn phòng 1: Tòa nhà Rosana, 60 Nguyễn Đình Chiểu, P.Đakao, Q1, TPHCM
Văn phòng 2: Tầng 8, Tòa nhà Licogi 13, Số 164, Đường Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội
