建筑物防雷與接地防護措施淺談

曾沛泉

（中化格力港務有限公司，廣東 珠海 519050）

1.概述

在建筑施工中，防雷接地防護措施是有效防止建筑物免受雷擊事故，有效保護人民財產與人身安全的有效措施。因此，我們在建筑施工中，必須做好可靠的防雷措施、對接地系統、防雷裝置及等電位聯結等方面的防護措施來應對難以捉摸的雷電自然現象。

2 接地系統

接地是指將電氣設備及接地裝置安全實現電氣連接。高層建筑物的電氣接地系統主要分為三個方面：防雷接地、電氣設備保護與變壓器中性點接地及電氣設備工作接地。而電氣設計分為兩類系統：獨立接地系統與統一接地系統。在獨立接地系統中，各系統要獨立的設接地網，此外各接地網間要隔開以避免相互影響。實驗表明，單根接地極距接地極約20米處才能視為零電位。對現代高層建筑而言，因其結構復雜及占地面積小，要實現把各接地系統完全分開在實際設計與施工中是極為難的。所以，高層建筑往往采取工作接地、防雷接地及保護接地共享接地設備的統一接地系統。高層建筑弱電系統的工作接地和其它各系統共享接地設備時要切記抗干擾處理，接地導線設設置時應該注意隔絕處理。由此，弱電系統的工作接地可采取絕緣單芯電纜穿塑料管暗敷引下，接地線直接同接地裝置連接完成單點接地，以免弱電設備受外界電磁場的影響。

現代高層建筑以智能建筑為主，均設置有處理設備，因此，對供電系統極嚴；建筑物中常伴有高低壓變電室，建筑物的基礎接地裝置為用戶的功用裝置。因而，該低壓配電系統一般應用TN-S系統。當線路產生接地事故時，相通的PE線上攜帶高電壓，若不能及時切除故障回路時會導致故障電壓蔓延的情況，威脅用戶的安全，因此要十分重視PE線的安全作用。

3 防雷裝置

建筑物的防雷系統包括外部防雷及內部防雷兩兩種。然而，外部防雷方式又分為：引下線、接閃器與接地裝置等；內部防雷方式則為：等電位聯結、屏蔽隔離、合理布線及過電壓保護等。高層建筑的防雷要把外部防雷及內部防雷當作統一采用方式。接地體與接地線是構成接地裝置的兩大因素。應用與大地有可靠連接的自然接地體為接地體的優先選擇。而高層建筑往往運用樁基主筋為接地極，且與鋼筋混凝土基礎梁主筋形成環形接地網。因此防雷安裝施工中要留意的問題如下：

由于現代智能建筑均具有多個弱電系統，所以對接地電阻的要求極其高。個別建筑所處的地理位置條件不佳，則滿足不了接地電阻值的要求，因而要通過人工圍繞建筑物設置閉合環狀的接地體，并在接地體的四周采取降阻措施。

運用導電性高及耐腐蝕等材料為接地體。由于鋼材深埋土壤中易受損，不耐用，因而接地體要利用防腐蝕處理的鋼材或者防腐接地材料。尤其可考慮石墨接地體，其耐高溫、化學穩定性好、導電與導熱性高，甚至降阻效果與同一尺寸的鋼材接地體一樣，取代鋼材接地體毫無問題，進而能大量節約鋼材及有色金屬。

避雷帶是一種帶型導體，其主要是沿建筑物易受雷擊的突出部位而進行裝置，起到接受雷電流的作用，材質為鍍鋅圓鋼。其在追求美觀的情況下也可為不銹鋼管，但一定要嚴格依照《建筑防雷設計規范》的要求采用，對接部位要跨接處理以確保不銹鋼管用作避雷帶接閃雷電流的效果。

建筑物的籠形避雷網由避雷帶、利用建筑物柱和剪力墻內豎向鋼筋作引下線與接地裝置三部分聯結而成，其具有均壓及屏蔽的防雷作用。如今高層建筑外墻通常使用鋁合金幕墻裝飾后，并利用其自身形成連貫的電氣通路與主體結構的防雷裝置有效地連接在一起，以便共同構成一個防雷整體使幕墻與建筑物免于雷電的襲擊。幕墻及電氣專業施工隊伍要增強連接點處的工序轉交，及時有效的做好連接點處接地電阻的檢測及記錄。此外屋面配電箱也要防止雷電波的侵襲，必須在配電箱出線端處裝設浪涌過電壓保護器。

4 等電位聯結

建筑物的等電位聯結是由總等電位聯結、輔助等電位聯結與局部等電位聯結三部分構成的。總等電位聯結在到達某種程度時能降低建筑物內間接接觸電擊的接觸電壓及不同金屬部件間的電位差，并可處理從建筑物外經電氣線路與各種金屬管道造成的危險故障電壓的危險，其關系到整個建筑物電位聯結的命脈。局部等電位聯結是在局部場所范圍內把各類能導電的部分連結。

若總等電位聯結及局部等電位聯結的設計部佳，僅存在于設計說明中標志，則會導致施工與驗收依據不夠或者隨意施工。因此，設計時必須畫出等電位聯結系統圖且標注要明確；再次，要在平面圖中標志并說明等電位箱的方位，及其由等電位箱至配電箱PE端子、各類金屬管道、建筑物鋼筋網等聯結線的聯結部位及敷設方法，為施工與驗收供應正確的依據。相關施工單位對于設計深度的不完善問題要在圖紙審核時提出，以便及時處理。

因為基礎梁主筋焊接成閉合環形通路作為高層建筑基礎接地設計的一般要求，其完全能取代鍍鋅扁鋼實現聯結，但是在金屬管道進出建筑物的就近位置從基礎接地裝置預埋引出線及等電位端子及金屬管道聯結，如此既能完成等電位效果，又可節省工作量、材料以及節約工程成本。

然而，對計算機房、電腦控制的電梯裝置等而言，可裝置局部等電位聯結板，利用引下線和基礎接地及其本裝置配電箱的PE線連結，令各類接地共享同一基礎點，免除干擾信號侵入，且就近同鋼筋網連結，與此同時避免雷擊和雷擊電流的危害。由于高層建筑的設備布置復雜且種類繁多，所以其從配電箱引出的線路所穿鋼管的一端不僅同配電箱外殼連結，還要與另一端用點設備外殼保護罩連結，且要就近和屋頂引下線、避雷帶相連免遭雷電波侵襲。鋼管使用絲扣連接及因連接設備而中間斷開時要運用鍍鋅抱箍或者相應的黃綠雙色銅芯導線實現補救工作。要保障抱箍連接處接觸良好。另外，局部等電位聯結要注意衛生間地面鋼筋網、熱水器插座或混凝土墻內鋼筋網等引入PE線的插座。因為設計深度不完善或施工人員對圖集與標準不明確等的因素，衛生間內帶PE柱插座的局部等電位聯結往往被忽略，因此要加強對這方面的重視。

在等電位聯結中，地面內鋼筋網及混凝土墻內鋼筋網宜與等電位聯結線連通。然而采用地面鋼筋網要按照0．6米間距在鋼筋網交叉點點焊，甚至采用圓鋼以6倍直徑長焊接是非常必要的。規范中尚未要求鋼筋網應該焊接，研究顯示若運用土建施工的綁扎方式連接，會形成鋼筋網綁扎點在極近的范圍內能形成導電性連接。然而，事實上混凝土內的鋼筋網可確保電氣相互聯通。局部等電位端子既能利用圓鋼或扁鋼及地面內鋼筋網進行可靠連接又可采用圈梁鋼筋和引下線焊通。

建設單位尤其是商品房開發商往往將衛生間的排水支管、插座及潔具的安裝交給用戶自行處理，然而局部等電位聯結只預埋等電位箱，由于大多數用戶極其缺少對于此類專業知識的認知，購房后在二次裝修時沒有再實行等電位聯結施工，隨時威脅用戶的安全。因此，施工單位在竣工驗收時要與建設單位處理好轉交手續及明確責任。

結語

總而言之，高層建筑物的接地、防雷等作為一項系統工程，覆蓋面極其廣泛，同各專業系統交集點甚多，因此，在設計及施工中必須要認真、細致、全面的加以綜合考慮，以防范建筑物及人們的安全問題。

[1]鄧昌華.等電位聯結在建筑電氣施工中問題探討[J].科技資訊.2009(02).

[2]劉桂萍.談建筑電氣施工中易忽視的幾個防雷問題[J].山西建筑.2009(07).