建筑電氣設(shè)備安裝中防雷接地系統(tǒng)施工技術(shù)分析

文｜廣東省第二建筑工程有限公司 羅堅(jiān)恒

前言

當(dāng)前高層、超高層住宅普遍存在，由于高層建筑容易受到雷擊，需要做好防雷與接地的工作，否則會(huì)因雷災(zāi)事故造成財(cái)產(chǎn)損失，人生安全得不到保障。防雷接地系統(tǒng)主要作用是傳送電位，能夠把進(jìn)入到建筑物的雷電電流，迅速轉(zhuǎn)移到大地，從而使得建筑物及建筑內(nèi)的電氣設(shè)備、人員避免受雷害。本文對(duì)做好建筑物防雷接地施工關(guān)鍵工序進(jìn)行進(jìn)一步探討，以保證工程質(zhì)量。

一、高層建筑防雷技術(shù)

高層、超高層建筑物中，為避免受到雷擊災(zāi)害，都會(huì)進(jìn)行防雷技術(shù)處理。

通常會(huì)通過(guò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)鋼筋為接地體,利用結(jié)構(gòu)內(nèi)主筋（要至少兩根）和柱為防雷引下線，連接地體。

根據(jù)建筑物層數(shù)，每一層均進(jìn)行焊接串聯(lián)，到達(dá)結(jié)構(gòu)頂部后，再連接避雷帶，確保防雷引下線能充分發(fā)揮其功能。因此，要保證建筑結(jié)構(gòu)的接地裝置可靠安全和較小的接地電阻值，為電氣系統(tǒng)、各種電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和人員安全提供有力保障。

二、高層建筑防雷接地系統(tǒng)施工安裝

高層建筑物外部防雷通常采用“籠式”防雷：通過(guò)結(jié)構(gòu)中選擇相應(yīng)的兩根或以上的鋼筋進(jìn)行連接，使其成為“籠”狀避雷網(wǎng)，能夠把雷擊均壓及屏蔽，達(dá)到理想的防雷效果。防雷接地系統(tǒng)通常包括接地極、引下線、避雷帶（針）等部分組成。

在進(jìn)行防雷接地系統(tǒng)安裝施工過(guò)程中，應(yīng)熟悉相關(guān)的施工工序及施工控制關(guān)鍵點(diǎn)，才能保證安裝質(zhì)量。

1、施工材料及焊接

防雷接地安裝施工時(shí)，所使用的材料一定要符合施工要求，產(chǎn)品必須有合格證、檢驗(yàn)報(bào)告等文件，焊接人員必須通過(guò)專業(yè)培訓(xùn)后，具有較高的立焊技能；搭接所用的鋼筋材料以圓鋼為合適。

在實(shí)際施工過(guò)程中，由于部分作業(yè)人員焊接水平有限，責(zé)任心不夠，沒(méi)有嚴(yán)格控制焊接工序質(zhì)量，致使引下線、均壓環(huán)、避雷帶搭接施工出現(xiàn)夾渣、虛焊等；或者沒(méi)有按規(guī)定在避雷帶搭接處涂刷防銹漆；搭接所用的鋼筋不符合設(shè)計(jì)要求，如圓鋼截面過(guò)小、采用螺紋鋼搭接，焊接長(zhǎng)度達(dá)不到要求等。因此，要避免上述問(wèn)題出現(xiàn)，應(yīng)做好防雷接地焊接工序的質(zhì)量控制工作，從而保證整體工程質(zhì)量。

2、安裝防雷接地裝置關(guān)鍵工序

圖1 接地極連接圖

圖2 引下線焊接圖

2.1 安裝接地極

必須根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行防雷系統(tǒng)每道工序的施工，并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收確認(rèn)合格后，方可進(jìn)行后續(xù)工序作業(yè)。

進(jìn)行防雷接地系統(tǒng)施工時(shí)，首先進(jìn)行地下接地極施工，安裝地下鋼筋如(圖1)，接地極連接從接地焊接開始，利用建設(shè)物樁基礎(chǔ)作為接地體，根據(jù)圖紙說(shuō)明，找到接地極的具體位置，找到基礎(chǔ)中的拋頭鋼筋和承臺(tái)梁底主筋，將鋼筋和主筋焊接。之后，焊接基礎(chǔ)圈梁；再焊接柱筋和梁底主筋(地上部分作用與引下線相同)，在施工過(guò)程中，必須根據(jù)接地圖和接地點(diǎn)，認(rèn)真檢查，保證上述每道工序連接點(diǎn)均沒(méi)有出現(xiàn)斷開和錯(cuò)位等問(wèn)題。

焊接接地網(wǎng)作業(yè)完成后，需要及時(shí)采用專業(yè)儀器例如電阻儀等對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行測(cè)試接地電阻值是否達(dá)到設(shè)計(jì)值，如未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，需要與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系，采取相應(yīng)的處理措施。

2.2 引下線的施工要點(diǎn)

2.2.1 用柱內(nèi)主筋作接地引下線的安裝

在采用這種方式時(shí)，可不用再布設(shè)其它引下線。但柱內(nèi)的主筋不只兩根，要確定選擇最佳的兩根，應(yīng)考慮以下因素。

2.2.2 柱子不考慮布設(shè)斷接螺栓

如采用上述方案安裝時(shí)，方法比較簡(jiǎn)單，通過(guò)結(jié)構(gòu)頂部引出部位，方便連接接閃器和避雷網(wǎng)(針)。所用的兩根主筋，可以從柱內(nèi)靠?jī)?nèi)側(cè)或者左右側(cè)中間主筋中選擇。

2.2.3 柱子考慮布設(shè)斷接螺栓

如采用此方案，應(yīng)先確定合適的位置，安放斷接螺栓。通常安置斷接螺栓的地方有兩種：安置在室外和室內(nèi)。如安置在室外時(shí)，可利用柱子靠外側(cè)的中間兩根主筋作為引下線; 如安置在室外時(shí)則可利用柱子靠?jī)?nèi)側(cè)的中間兩根主筋作為引下線。

上述兩種方法都能夠較為容易從主筋上引出部位，安置斷接螺栓。

2.2.4 安裝斷接螺栓

實(shí)際施工過(guò)程中，作業(yè)人員由于不夠重視，容易造成漏裝斷接螺栓。在施工中應(yīng)引起足夠重視。

（1） 確定合適的安裝位置

要確定合適位置，安放斷接螺栓，應(yīng)考慮方便、美觀、安全等因素?？煽紤]安置到一般人較難碰及的地方，作業(yè)人員又能方便測(cè)量接地電阻時(shí)的接線；如建筑結(jié)構(gòu)的背面、地下室等地方。

（2）安裝高度

對(duì)于斷接螺栓的安裝高度要求，并沒(méi)有很嚴(yán)格的要求，如圖集JD里規(guī)定斷接螺栓安置的地方應(yīng)距離地面2.0 m，但也有的只要求安置在距離地面1.5～1.8m處即可，具體安裝時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況作出安排。

筆者認(rèn)為，安裝設(shè)斷接螺栓的高度，要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的層數(shù)而定，如屬于多層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，采用架空進(jìn)戶線的重復(fù)接地極的斷接螺栓，較為合適的安置高度在1.5～1.8 m間；如高層建筑結(jié)構(gòu)中，通過(guò)柱內(nèi)兩根主筋作為引下線時(shí)，在室外柱子上安置斷接螺栓的高度還與多層建筑安置的高度一樣時(shí)，則不合理，因此安置在1.5～1.8 m的高度，既影響美觀，又與人高度差不多，人經(jīng)過(guò)時(shí)受到碰觸到螺栓，容易引發(fā)事故。

筆者認(rèn)為，采用暗設(shè)的方法安置斷接螺栓，高度安設(shè)定離地面0.5 m處,這樣安置較為隱蔽，人們不容易碰及，也方便技術(shù)人員測(cè)量接地電阻時(shí)的接線，又可保持美觀。

2.2.5 柱內(nèi)主筋引導(dǎo)點(diǎn)的安裝

安裝引出點(diǎn)時(shí)，應(yīng)要注意不能傷害到柱內(nèi)主筋。

（1）柱內(nèi)主筋連接斷接螺栓和接閃器時(shí),應(yīng)先把鋼件進(jìn)行彎曲，呈直角狀，再和主筋焊接 ,不能簡(jiǎn)單直接焊成T字形，引出線的高度應(yīng)和避雷網(wǎng)相同，并連接避雷網(wǎng)。

（2） 柱內(nèi)主筋在建筑結(jié)構(gòu)頂部引出處,要控制好標(biāo)高，達(dá)到方便美觀的目的。為保證連接方便，在引出處應(yīng)預(yù)埋鋼板。

（3） 柱內(nèi)主筋引導(dǎo)安裝斷接螺栓，在引導(dǎo)處預(yù)埋鋼板。

2.3 避雷帶安裝

安裝避雷帶時(shí)，要保證橫平豎直，安裝固牢，彎曲避雷帶時(shí)要大于90度，彎曲半徑與圓鋼直徑之比要超過(guò)10∶1；連接避雷帶時(shí)，要雙面焊接，搭接長(zhǎng)度與圓鋼直徑之比要超過(guò)6∶1。

3、建筑結(jié)構(gòu)屋面防雷

建筑工程投入使用后，業(yè)主或使用人員出于多種因素考慮，都會(huì)一定程度對(duì)屋面進(jìn)行裝修。裝飾工程中多帶有金屬材料，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的金屬含量增加，遇到雷雨天氣時(shí)電荷容易聚集，引發(fā)雷擊隱患。此外，如裝修圖形不規(guī)則或布置呈現(xiàn)尖凸?fàn)顣r(shí)，也容易成為引雷的接閃器，因此，要針對(duì)已裝飾完畢的屋面做一定防雷處理。

（1）如建筑物屋面安裝有金屬物體，例如鐵塔、金屬護(hù)欄、鋼鐵支架等，均應(yīng)要和建筑結(jié)構(gòu)的避雷系統(tǒng)做相應(yīng)的電氣連接。

通常民用建筑工程都會(huì)在屋面女兒墻的頂部安設(shè)避雷帶，這種情況下，可采用鍍鋅圓鋼（直徑要大于10mm），與避雷帶焊接。焊接處不能有銹跡。

如建筑物已經(jīng)采用屋面鋼筋及女兒墻內(nèi)筋作避雷網(wǎng)，柱內(nèi)鋼筋做引下線，應(yīng)根據(jù)原有防雷設(shè)計(jì)圖，鑿開其中一處保護(hù)層，用相應(yīng)圓鋼與作為防雷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)鋼筋做電焊連接，并在屋面適當(dāng)位置布置若干外露的防雷接線柱頭。

圖3 避雷帶施工圖

（2）如屋面安放空調(diào)風(fēng)機(jī)等設(shè)備及LED燈配電線路時(shí)，如建筑物已裝有避雷帶時(shí)，可在其下面安裝燈具，以便得到保護(hù)，并將配線鋼管與避雷帶做電氣連接。如建筑物未明裝有避雷帶，要采用帶金屬防護(hù)罩的彩燈，配線鋼管同樣需與作為暗式避雷帶的結(jié)構(gòu)鋼筋做電氣連接。要另外敷設(shè)單獨(dú)的彩燈電源線，其所對(duì)應(yīng)的配電箱還要安裝電涌保護(hù)器，為了能及時(shí)把雷電波引入大地。

對(duì)于其它已安裝在屋面的帶電設(shè)施，也需要進(jìn)行類似的防雷處理，處理原則是使屋面明露部分進(jìn)行接地和屏蔽，電源引出處裝設(shè)避雷器。

（3）如建筑結(jié)構(gòu)屋面裝修較亂，存在多種裝修時(shí)，可不考慮不同的接地方式，而采用消雷器，消雷器和種類很多，并且消雷器都具有較大的保護(hù)角（通?？梢赃_(dá)到800），有比較明確的防雷范圍。安裝消雷器時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用說(shuō)明書，和其相配套的鐵架一同使用，也可以利用原有建筑物上已存有的鐵塔之類物件進(jìn)行安裝，可節(jié)省成本。

4、內(nèi)部防雷

在建筑物內(nèi)容設(shè)置防雷裝置，能夠減小建筑物受到二次雷害，具體措施有：電位連接、屏蔽、加裝電涌保護(hù)器以及合理布線和良好接地等，在實(shí)際施工時(shí)要根據(jù)有關(guān)圖紙進(jìn)行，安裝內(nèi)部防雷裝置通常是在電氣設(shè)備安裝完成后才進(jìn)行。

三、結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)施工實(shí)踐，筆者認(rèn)為，在進(jìn)行建筑電氣接地工程安裝時(shí)，要根據(jù)施工規(guī)范和操作規(guī)程進(jìn)行施工, 重視施工過(guò)程的工序控制，對(duì)質(zhì)量問(wèn)題做好防控措施，提高接地安裝水平，保證施工生產(chǎn)安全和整體電氣設(shè)備工程質(zhì)量。