林統杰
(福建章誠隆建設工程有限公司 350002)
淺談高層建筑的防雷接地施工要點
林統杰
(福建章誠隆建設工程有限公司350002)
本文結合筆者多年的實踐工作經驗,對高層建筑中的防雷接地技術進行了分析,對其中一些應特別注意的問題進行了詳細地闡述,以供同行參考。
建筑電氣;防雷;接地技術;質量控制
隨著現代經濟和科學技術的高速發展,高層建筑和超高層建筑不斷涌現。高層建筑由于其建筑高度高,在城區容易遭受雷擊,而雷電的特點主要是電壓高、電流大、瞬間可產生極大的熱能,其危害相當大。所以高層建筑的防雷與接地比普通建筑物要求高,施工難度大,施工單位應按規范、高標準、嚴要求進行施工。
濰坊奧文國際城15#住宅樓是一個純住宅項目,24層建筑、總建筑面積為18133.1m2。本文以此項目為例,從基礎接地網、防雷引下線、均壓網、防側擊雷、避雷帶各施工階段應注意的事項來闡述。
在施工之前應組織技術人員,施工班組對電氣設計圖紙進行全面的解讀,針對圖紙提出不明確的、施工現場安裝難度大的問題,在圖紙會審時請設計人員解答并解決。如金屬橋架接地問題,設計說明上就概況一下(金屬電纜橋架及其支架必須可靠接地,全長不少于2處與接地干線相連),具體如何做法沒有,是用φ12鍍鋅圓鋼、-25×4鍍鋅扁鋼、還是用16mm2銅芯線做接地干線呢?這個做法還是要請設計人員予以明確。還有現在大部分屋面欄桿材質采用鐵或不銹鋼,設計人員在畫圖時,按常規的避雷帶示意線帶過,沒有備注利用金屬欄桿做避雷帶。
基礎接地網焊接是接地施工中的第一個環節。目前各高層建筑都是利用樁基(灌注樁或PC樁)內的主筋做自然接地極,把樁基主筋、承臺底筋、以及基礎梁水平兩主筋通長焊接(見圖1),形成閉合環路作為接地體。各防雷引下線、設備保護接地、總等位接地均與接地體可靠焊接,除了在保證跨接焊用的圓鋼直徑、接地線-40×4鍍鋅扁鋼、焊接質量、搭接焊倍數符合規范要求外,還應從基礎接地網焊接出φ12mm鍍鋅圓鋼沿結構柱引上,預留后期電纜橋架接地用,頭尾不少兩處,每超出30m加一處。

圖1 樁基、承臺、基礎梁、防雷引下線焊接示意圖
在接地網系統焊接完整后,應實測各引下點的接地電阻值,接地電阻按設計要求不大于1Ω,如不滿足要求,應按設計要求外引加打人工接地體。
本工程的防雷引下線是利用結構柱內兩對角主筋≥φ16作為防雷引下線,主筋直徑為φ16~22為電渣壓力焊,φ25及以上采用直螺紋套筒連接。主筋連接采用電渣壓力焊的,要檢查其焊包是否均勻、飽滿,如發生偏包現象,應立即安排工人給予整改;主筋連接采用直螺紋套筒連接的,要用φ12圓鋼進行跨接焊,焊點雙面焊,焊接長度為圓鋼直徑的6倍;特別注意結構柱截面轉變層的主筋跨接焊工作。還有現場取樣做抗拉試驗鋼筋切除時,土建補強筋安裝后要及時焊接,應在每次柱封模前認真檢查好,確認無誤后請監理工程師檢查,并做好隱蔽簽證工作。在防雷引下線的最頂端構架處,應將防雷引下線兩對角主筋與水平梁主筋并接,引出一根φ12鍍鋅圓鋼待與接閃器連接(見圖2)。

圖2 構架防雷引下線處焊接示意圖
本工程屬二類防雷,按設計要求45m及以上每兩層設置均壓網,利用結構外圈梁兩主筋和剪力墻水平方向兩主筋通長焊接,并與防雷引下線兩主筋焊成閉合回路,將45m及以上的外圍金屬門窗、欄桿、空調板格柵以及空調外機預留的接地點與從均壓網引的φ10鍍鋅圓鋼可靠連接,這里最容易忽視的是空調外機接地,很多人認為空調外機接地屬于業主入住后自行解決,用從配電箱引出的PE線作為空調外機及支架接地,這樣做法會把雷電流引入到室內配電系統,非常危險且危害大。所以應在空調板位置預留一根-25×4鍍鋅扁鋼或φ10鍍鋅螺栓露出地面5cm,以供后期裝空調外機接地用(見圖3)。

圖3 空調外機接地預留點
鋁合金門窗在高層建筑中已廣泛使用,鋁合金門窗的防雷接地是高層建筑防止側擊雷襲擊的有效方法之一。其接地的方式有兩種,一種做法在定制鋁合金門窗時甩出一根-25×4鍍鋅扁鋼,其一端鉆兩個孔用螺栓固定在鋁合金門窗上,另一端與從均壓網引來的φ10鍍鋅圓鋼相焊接;另一種做法在定制鋁合金時甩出一根10mm2的銅編織帶,其一端用螺栓固定在鋁合金門窗上,另一端與從均壓網引來的φ10鍍鋅圓鋼尾部焊接的10mm牙條相焊接(見圖4);現大部分均采用后一種做法,此種做法比較牢固可靠、導通率、電阻值均能符合要求,且可以在鋁合金門窗安裝前將接地預留到位,待鋁合金門窗安裝調整好后,用螺栓、彈簧墊、平墊將銅編織帶鎖緊,然后測好電阻,確認無誤后做好隱蔽工作。

圖4 鋁合金門窗接地示意圖
避雷帶是防止屋面外部構造物免遭直擊雷破壞的最有效設施,本項目避雷帶設計在屋面構架外圈梁上明敷設,并利用結構梁內主筋設置不大于10m×10m或12m×8m的避雷網,與各防雷引下線相連接,有效地將雷電流散流到地上,因考慮屋面構架外角處是雷擊率最高的部位,在安裝避雷帶的時候于外角處焊接引出一根50cm高的φ12鍍鋅圓鋼,作為避雷針來保護外角(見圖5)。

圖5 避雷帶細部做法
高層建筑防雷接地是一項技術含量較高的施工工藝,施工過程應嚴格按照設計要求、技術規范和操作規程進行,對于容易產生接地不良、連接不牢靠等質量問題應有防范措施,以確保高層建筑防雷接地安裝工作的質量和安全。
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1673-0038(2015)21-0046-02
2015-5-6