建筑防雷接地工程設(shè)計常見問題釋疑

王文靜

摘 要：建筑電氣防雷接地設(shè)計直接影響著居民和建筑本身的安全，由于雷電中附帶著大量的電壓負荷，如果接地系統(tǒng)不夠完善，就會造成電氣系統(tǒng)中的電流、電壓超載，從而損壞電氣設(shè)備，造成嚴(yán)重的漏電問題，甚至導(dǎo)致建筑火災(zāi)事故。在防雷接地技術(shù)應(yīng)用中，由于整個防雷接地系統(tǒng)非常復(fù)雜，并且不同環(huán)節(jié)對接地工藝要求不同，這就需要全面做好防雷接地設(shè)計工作，避免在具體施工當(dāng)中產(chǎn)生質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：防雷類別 接閃器 引下線 問題

隨著我國城市經(jīng)濟的持續(xù)，高層建筑數(shù)量不斷增多。而隨著我國科技的進步，高層建筑正向著智能化方向發(fā)展，建筑中包含很多電子信息設(shè)備，一旦遭受雷擊，將會造成建筑物破壞、人員傷亡、設(shè)備損壞等后果，因此做好建筑的防雷接地設(shè)計工作顯得尤為重要。為此，下面結(jié)合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057—2010，就建筑電氣防雷接地設(shè)計中相關(guān)問題進行了探討，并結(jié)合工程實例加以論述。

1建筑防雷接地概述

（1）防雷裝置。防雷裝置包括外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置。其中，外部防雷裝置由引下線、接閃器、接地裝置等幾個部分組成，是為了預(yù)防直擊雷對建筑物的危害，而內(nèi)部防雷裝置由等電位連接系統(tǒng)、布線系統(tǒng)和屏蔽系統(tǒng)幾個部分組成，其中不同的系統(tǒng)具有不同的作用。（2）引下線。在引下線使用時，一般配以避雷針一起使用，主要將避雷針的電流引至地下，并將它作為導(dǎo)線體。引下線選用時，要從其耐腐蝕性等方面進行選擇。（3）等電位連接。等電位連接導(dǎo)體作為導(dǎo)電物體與裝置之間的連接體，具有減少電位差，降低雷電對接地裝置破壞的作用。（4）雷擊電磁脈沖。雷擊電磁脈作為一種電磁效應(yīng)，是在直雷擊和間雷擊相互作用下而產(chǎn)生的，這種電磁效應(yīng)直接影響到防雷裝置的電位，對連接導(dǎo)體產(chǎn)生一定的干擾作用。（5）接地。目前來說，在建筑電氣設(shè)計過程中，一般將防雷接地分為保護性接地和功能性接地兩種方式，這兩方式具有不同的保護對象，其保護性接地保護對象是人，避免建筑內(nèi)部的人受到雷擊的傷害。而功能性接地保護對象是設(shè)備，避免建筑內(nèi)部設(shè)備受到雷擊的傷害。

2建筑防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計

建筑防雷接地系統(tǒng)主要同引下線、接閃器、接地體、均壓環(huán)等四個部分組成。其中，在接閃器選擇時，可以選擇避雷帶和避雷針。在敷設(shè)避雷帶時，如果在建筑頂部，應(yīng)要沿著房角進行敷設(shè)，以免出現(xiàn)遺漏。在建筑防雷接地設(shè)計過程中，其設(shè)計難點為包括引下線設(shè)計和接地體設(shè)計兩個部分。當(dāng)結(jié)構(gòu)主鋼筋直徑大于或等于φ16時，采用2根主鋼筋綁扎或焊接作為一組引下線；當(dāng)結(jié)構(gòu)主鋼筋直徑大于或等于φ10且小于φ16時，采用4根主鋼筋綁扎或焊接作為一組引下線。引下線其間距沿周長計算不大于18m。并在引下線上距外地面不低于0.3m處設(shè)接地體連接板，然后將引下線引至地下。另外，要確保引下線上端與建筑物避雷裝置連接，下端與接地體相連接，以減少施工材料損耗，避免出現(xiàn)雷擊電流漏點，防止雷對建筑外觀的破壞。在建筑接地體設(shè)計時，應(yīng)將樁基內(nèi)部鋼筋作為自然接地體，這樣既能夠確保防雷接地效果，又可以提升建筑施工進度，降低施工成本。

3建筑防雷接地設(shè)計實例分析

3.1工程概況

某高層住宅樓，地上26層，地下你2層，建筑高度74m，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。屬于一類高層住宅建筑。地下兩層為儲藏間，地下為停車庫兼人防工程，地上1、2層為商業(yè)網(wǎng)點，3層以上為住宅。預(yù)計雷擊次數(shù)0.33次/a，根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057—2010屬于第二類防雷建筑。

3.2防雷接地設(shè)計

（1）接閃器。建筑物接閃器選用Φ12mm熱鍍鋅圓鋼作為接閃帶（網(wǎng)），并將它設(shè)置在屋頂上，沿女兒墻、屋角等部位進行設(shè)置。同時，采用人工焊接方式將接閃帶應(yīng)與引下線相接，屋面金屬物、設(shè)備要與接閃帶連接，同時，確保屋頂接閃帶網(wǎng)格不大于10×10m或12×8m。對于屋頂接閃帶，應(yīng)在建筑的核心位置安排防雷設(shè)計。在實際設(shè)計時，要充分考慮到接閃器的保護范圍，將住宅建筑物上方的彩燈、照明燈及電氣設(shè)備設(shè)計在保護范圍之內(nèi)。（2）引下線。住宅建筑防雷引下線采利用構(gòu)造柱內(nèi)的主筋，如果鋼筋直徑大于16mm，應(yīng)將兩根鋼筋焊接成一組，如果鋼筋直徑大于10mm，小于16mm，應(yīng)將四根鋼筋焊接作為一組引下線。同時，將引下線上部與接閃帶焊接，下部與接地裝置焊接，對于部分引下線，應(yīng)在距離地面0.5處做接地測試卡，一共6處。（3）防側(cè)擊雷。為了預(yù)防直接擊雷，建筑首層每隔3層沿建筑四周設(shè)設(shè)置均壓環(huán)一周，并對圈內(nèi)的兩根主鋼筋進行焊接，以連成電氣通路，同時與引下線相接。建筑金物體應(yīng)與均壓環(huán)相連接，對于超過18層的外墻，應(yīng)將外墻上的金屬物，如太陽能熱水器，要利用Φ10mm圓鋼與均壓環(huán)焊接在一起。對于標(biāo)高超過60m的建筑物，其表面的邊緣、設(shè)備均按屋頂?shù)谋Ｗo措施進行處理。（4）防雷接地與等電位聯(lián)結(jié)。住宅建筑接地裝置采用地梁內(nèi)部的鋼筋，將建筑地下最外圈地梁內(nèi)兩根主焊接成環(huán)形，同時與建筑基礎(chǔ)內(nèi)部鋼焊，并將它作為接地極，接地電阻不大于1Ω，如果超過需要增加接地極。另外，防雷接地與電氣弱電系統(tǒng)使用相同的接地裝置。在總等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計時，其內(nèi)容包括：①電氣接地裝置和接地干線；②PE、PEN干線；③進入建筑物的金屬管道；④建筑結(jié)構(gòu)金屬構(gòu)件。對于住宅衛(wèi)生間和設(shè)備房，需要做局部等電位聯(lián)結(jié)，配電設(shè)備、動力設(shè)備的外殼、弱電箱均設(shè)置接地系統(tǒng)。對于電梯軌道和金屬水暖管，應(yīng)采用25×4（mm）扁鋼與接地系統(tǒng)連接。

4結(jié)語

綜上所述，防雷接地設(shè)計是一項非常系統(tǒng)、復(fù)雜的電氣設(shè)計，需要設(shè)計人員能夠針對防雷技術(shù)的應(yīng)用要點，對防雷接地中各個環(huán)節(jié)進行合理的設(shè)計，同時還要保證施工過程中各項技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計要求，這樣才能夠充分發(fā)揮電氣防雷接地設(shè)計工作的效能，確保整個建筑工程電氣系統(tǒng)的質(zhì)量。

參考文獻

[1] 李書能.淺談高層建筑電氣設(shè)計中的防雷技術(shù)[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2013（26）：856-857.

[2] 代春玲.淺談高層建筑電氣設(shè)計中的防雷技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（22）：996-997.

[3] 嚴(yán)仕林.淺論高層建筑電氣設(shè)計中的防雷技術(shù)[J].華夏地理，2014（12）：749-751.