小區高層建筑防雷接地裝置施工技術

孟建欣

（重慶建新建設監理有限公司重慶400030）

小區高層建筑防雷接地裝置施工技術

孟建欣

（重慶建新建設監理有限公司重慶400030）

本文通過對小區高層建筑防雷裝置的概述，闡述了防止直擊雷、側雷擊、感應雷和雷電入侵的技術措施。

接地裝置；引下線；接閃器；直擊雷；感應雷；電波侵入；側雷擊；等電位

1 小區高層建筑防雷裝置概述

1.1 防雷措施的重要性

根據建筑物的重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果的嚴重性等因素，把建筑物劃分為三類防雷等級，以采取不同的防雷措施，小區高層建筑通常為第二類防雷等級。對于第二類建筑主要防直擊雷，但也應根據具體情況，采取措施防止感應雷、雷電入侵及防側雷擊的措施。

防止直擊雷的措施：防直擊雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器基本形式有避雷針、避雷帶和避雷網等，安裝在建筑物頂端。當建筑物由于美觀上的要求，不允許裝設避雷針時，通常采用避雷帶和避雷網。接閃器的作用是將附近的雷云放電誘導過來，通過引下線注入大地，從而使建筑物免遭直接雷擊。

防止感應雷的措施：建筑物內的設備、管道、構架等主要金屬物（不包括混凝土構件內的鋼筋），應就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設備的保護接地裝置上。建筑物內防雷電感應的接地干線與接地裝置的連接不應少于兩處。

防止電波侵入的措施：當低壓線路全長采用電纜埋地或電纜敷設在金屬線槽內引入時，在入戶端應將金屬外皮和金屬線槽接地。當低壓線路采用架空線或護套電纜穿鋼管直接埋地引入時，連接處應裝設避雷器在進戶架空線或進戶電纜的首端安裝避雷器。架空和埋地的金屬管道在進出建筑物處應就近與與防雷裝置相連或獨自接地。避雷器的作用是將雷電流引入大地，保護建筑物。

等電位和防側雷擊的措施：從首層起每兩層構架圈梁的底部鋼筋與人工引下線或作為防雷引下線的柱內鋼筋連接一次。豎直敷設的金屬管道也應每兩層與圈梁鋼筋連接一次。對于高度超過30m的第二類防雷建筑物應考慮防側雷擊，利用鋼柱建筑物本身的鋼構架、鋼筋和其他金屬物，應將30m以上的鋼構架和混凝土的鋼筋互相連接，并利用鋼柱或柱內鋼筋作防雷引下線。30m以上以及外墻上的金屬欄桿、門窗和表面裝飾物等較大的金屬物應與防雷裝置連接。豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端也應與防雷裝置連接。

圖1 等電位聯結示意圖

1.2 防雷裝置的組成

一套完整的防雷裝置由三部分組成，即接閃器、引下線和接地裝置。

接閃器又稱受雷裝置，是接受雷電流的金屬導體，基本形式有避雷針、避雷帶和避雷網等，安裝在建筑物頂端。當建筑物由于美觀上的要求，不允許裝設避雷針時，通常采用避雷帶和避雷網。

引下線又稱引流器，是把雷電流由接閃器引到接地裝置的金屬導體，一般敷設在外墻面或暗敷于混凝土的柱子內。

接地裝置是埋在地下的接地導體和垂直打入地內的接地體的總稱。接地裝置的作用是把雷電流疏散到大地去。

圖2 防雷裝置的組成示意圖

2 小區高層建筑防雷裝置施工技術措施

2.1 施工程序

避雷帶（網）、引下線及接地裝置應采取自下而上的施工程序，應首先安裝接地裝置，再安裝引下線，最后安裝接閃器即避雷帶（網），即：接地體預埋→引下線預埋→等電位預埋→接地電阻測試→均壓環預埋→屋面避雷網格預埋→避雷帶敷設→接地電阻測試→防雷驗收。

圖3 條形基礎人工接地體安裝平面示意圖

2.2 預留預埋

基礎接地預埋：接地極利用基礎鋼筋，連接線利用兩根￠16以上地梁下排鋼筋，與地圈梁采用￠12及其以上圓鋼按圖3要求連成可靠接地網，并形成良好電氣通路。各建筑基礎（包括人防車庫）所有樁與地圈梁用兩根￠12以上圓鋼相連，無基礎梁的采用-40×4鍍鋅扁鋼連接。室外金屬管網或金屬物體可在就近建筑物接地網絡上接地。

等電位預埋：（1）衛生間金屬設備應做等電位連接。所有衛生間等電位采用86系列PVC盒，用25×4鍍鋅扁鋼焊成90°，鉆￠10孔并套絲暗敷于墻內，高度距室內地坪0.5m，后端連接線用螺栓連接。商業門面衛生間內做等電位連接。（2）各建筑物30m以上為防側雷擊，在每層外墻周邊及門窗邊預留出￠10接地圓鋼，與門窗采用焊接連接。（3）屋面電氣設備不少于1處接地點，管道不少于2處接地點，法蘭間采用跨接線連接。從負二層起，電梯井每二層距地0.5m處焊出100×100×6接地鋼板，接地板與基礎接地極可靠連通。電、水井接地點利用柱內兩根￠16以上主筋從下（基礎）至上（屋頂層）焊接連通，從負二層起，井內每二層距地1.5m處焊出100×100×6接地鋼板。（4）設備接地點采用100×100×6接地鋼板，在中心距室內地坪0.3m處與兩根￠16以上可靠焊接并引下至地網。消防控制室接地點采用100×100×6接地扁鋼，在中心距首層室內地坪0.2 m處安裝，采用1根BV-1×25導線穿￠20PVC管與接地體連接。

均壓環預埋：30m以下每兩層利用靠外墻周邊梁的兩根大于￠16的水平鋼筋與引下線（大于￠16的柱筋）可靠連接，30m以上每層均應焊接均壓環。均壓環在搭接或轉角處連接時，均采用￠12及其以上的圓鋼，雙面焊接，搭接長度不小于6倍圓鋼直徑，采用單面焊時，搭接長度不小于12倍圓鋼直徑。

避雷引下線預埋：利用兩根￠16以上剪力墻主鋼筋從下（基礎）至上（屋頂）焊接連通，引下線間距不大于18m。測試點（距地0.3m）立柱預埋100×100×6鋼板，與引下線焊接。

屋面避雷網格預埋：采用25×4鍍鋅扁鋼暗敷于屋面，避雷帶網格不大于10×10m或12×8m，以防直接雷。

2.3 接地干線敷設

保護接地干線敷設：（1）強、弱電井分別由底層到頂層（不能與屋面避雷網連通）安裝一組80×6鍍鋅接地扁鋼（每層接地扁鋼距地1.5m配鉆2×￠10接地孔），分別接地。（2）金屬橋架及其支架全長應不少于兩處與接地干線連接。自低壓配電室到各棟樓總配電箱敷設一組40×4鍍鋅扁鋼，沿橋架和電纜溝內敷設。（3）接地線在穿越墻壁、樓板和地坪處應加設鋼套管，鋼套管應與接地線做電氣連接。（4）明敷的引下線、避雷帶應平直、無急彎，與支架焊接處油漆防腐無遺漏。敷設引下線時應保持一定松緊度，支持間距均勻，水平直線部分0.5～1.5m，垂直直線部分1.5～3m，彎曲部分0.3～0.5m，彎曲半徑為100㎜。

變電所接地干線敷設：(1)高低壓變電所、柴油發電機房地網采用－50×5鍍鋅扁鋼，引至建筑防雷引下線斷開處連接。地網與10#槽鋼不少于2處連接，地網接頭采用焊接，Ld≥150，并采用熱瀝青玻璃絲布包裹。(2)高低壓變電所接地干線應有不少于兩處與接地裝置引出干線連接。沿建筑物墻壁水平敷設時，距地面高度250～300㎜，與墻面距離為10～15㎜，過門處埋地敷設，埋深150㎜。當接地線跨越建筑物變形縫時，應設補償裝置。高低壓變電所內接地線表面沿長度方向，每段15～100㎜，分別涂以黃色和綠色相間的條紋。接地干線上應設置不少于兩個供臨時接地用的接線柱或接地螺栓。

屋面接閃器敷設：（1）小區高層建筑通常按二級防雷設計。屋面沿女兒墻、花架上敷設一條￠12鍍鋅圓鋼并與屋面避雷網格、避雷引下線及頂部外露的其它金屬物體相焊接，形成一個整體的閉型電氣通路。（2）接地干線焊接時，接地扁鋼焊接長度應是其寬度的3倍，三面焊。接地圓鋼焊接長度應是圓鋼直徑的6倍，雙面焊。焊縫應飽滿、無氣孔、夾渣、坑弧、砂眼、結瘤等缺陷，焊接后氧化皮應清除。

2.4 接地電阻測試：應采用ZC-8、ZC-29型接地電阻測試儀器測試

使用接地電阻測量時，沿被測接地體E，將電位探測針P和電流探測針C，依直線彼此相距20m插入地下，且電位探測針P系插于接地體E和電流探測針之間。用專用導線將E、P和C聯于儀表相應的端鈕。如圖4所示。

將“倍率標度置于最大倍數，慢慢地轉動搖把，同時旋動”測量標度盤，使檢流計的指針指于中心線。當指流計的指針接近平衡時，加快發電機搖把的轉速，使其達到每分鐘120轉以上，調正“測量標度盤”使指針指于中心線上。用“測量標度盤”的讀數乘以倍率標度的倍數，即為所測得接地電阻值。用所測得接地電阻值，乘以季節系數，所得的結果即為實測接地電阻值。

接地裝置、接閃器接地電阻測試不宜超過1Ω；金屬門窗、電氣設備、衛生間金屬設備、金屬管道等電位聯接接地電阻測試不得超過1Ω。

3 結語

總之，小區高層建筑為防止側雷擊，應設置多層避雷帶、均壓環，以及在外墻的轉角處設引下線。一般在高層建筑物邊緣和突出部分，少用避雷針，多用避雷帶，以防雷電側擊。

目前，高層建筑是把整個建筑物的梁、板、柱、基礎等主要結構的鋼筋，通過焊接連成一體，在建筑物的頂部設避雷網屋頂；在建筑物的腰部多處設置避雷帶、均壓環。這樣，使整個建筑物及每層分別連成一個整體籠式避雷網，對雷電起到均壓作用。當雷擊時，建筑物各層構成了等電位面，對人和設備都安全。同時由于屏蔽效應，籠內空間電場強度為零，籠上各處電位基本相等，則導體間不會發生反擊現象。建筑物內部的金屬管道由于與房屋建筑的結構鋼筋已作電氣連接，也能起到均衡電位作用。此外，各個結構鋼筋連為一體，并與基礎鋼筋相連有利于防雷。由于高層建筑基礎深，面積大，利用鋼筋混凝土基礎中的鋼筋作為防雷接地體，其接地電阻一般都能滿足規范要求。

圖4 接地裝置

[1]胡國文，胡乃定.民用建筑電氣技術與設計[M].清華大學出版社出版社.

[2]龔延風，陳衛.建筑消防技術[M].科學教育出版社.

[3]GB50303-2002，建筑電氣裝置安裝工程質量驗收規范[S].

[4]劉勁輝，劉勁松.建筑電氣分項工程施工工藝標準手冊[M].中國建筑工業出版社出版

責任編輯：余詠梅

Construction Techniques Regarding Lightning-Protection Grounding System for Residential High-Rises

The paper summarizes the construction techniques for lightning-protection system in residential high-rises，and explains technological measures for preventing direct lightning flash，lateral lightning flash，inductive lightning and lightning surge on incoming services.

earth-termination system;down-conductor system;air-termination system;direct lightning flash;inductive lightning;lightning surge on incoming services;lateral lightning flash;equipotential

TU895

：A

：1671-9107（2010）10-0030-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.10.030

2010-7-24

孟建欣（1963-），男，本科，工程師。