芻議多高層住宅建筑電氣接地設計

竇錦輝 江蘇大洲工程項目管理有限公司

多高層住宅建筑中應用到的電氣設備的類型和數量較多，各種電氣設備的智能化、自動化程度越來越高，故在設計、施工之前做好電氣接地工作的方案設計，為后續的電氣接地的施工圖設計、施工奠定良好的基礎。在大量的多高層建筑工程實例中可以發現，電氣接地的設計與居民的居住安全、生活的舒適程度密切相關，同時，電氣接地設計又是一項專業性、技術性很強的工作，任何環節的疏忽或者失誤都可能造成不可挽回的嚴重后果，這也從側面表明了電氣接地設計對于多高層住宅建筑的重要性。為保證電氣接地安全可靠，需嚴格按項目實際情況設計，并在后期施工過程嚴格按照設計及相關施工圖集施工。

一、多高層住宅接地設計特點

1.現階段的多高層住宅的結構形式主要有兩種，一種是框架結構，另一種是框架剪力墻結構。防雷裝置就是建筑物內本身所帶的鋼筋，包括構件內存在的網狀鋼筋、箍筋連接的鋼筋。防雷裝置的箍筋和鋼筋，以及鋼筋和鋼筋的連接方法有：綁扎法、對焊法、螺絲連接、搭焊法等。如果是單根的鋼筋、圓鋼，或者外引預埋的連接板、連接線和構件內的鋼筋，則最好采用焊接法連接，也可以用螺栓固定的卡夾器進行連接，構件和構件之間最終形成電氣通路。

2.隨著科技發展，人們生活水平提高，新產品、新工藝層出不窮，多高層住宅建筑電氣、電子設備的使用相應越來越多，通常采用保護接地、防雷接地及工作接地共用同一接地裝置。樁基內主鋼筋與基礎內鋼筋網共做接地系統的接地極，接地電阻小于1歐姆。

二、高層住宅建筑的電氣接地設計

電氣接地的目的是為了防范雷擊災害，保障居民的人身財產安全。多高層住宅建筑的防雷接地措施一般包含：1）防直擊雷措施；2）防側擊雷措施；3）防雷電流反擊措施；4）防雷電波侵入措施；5）防雷電電磁脈沖措施；6）防接觸電壓和跨步電壓措施；7）等電位聯結措施。

（一）防直擊雷措施

多高層住宅建筑屋面設置接閃網，接閃網采用熱鍍鋅圓鋼或熱鍍鋅扁鋼，支架采用同規格熱鍍鋅圓鋼或熱鍍鋅扁鋼，屋面設避雷網的同時，豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置連接；利用構造柱內主鋼筋作防雷引下線，并與接地極內接地鋼筋網可靠焊接；接閃網網格的尺寸及熱鍍鋅扁鋼的規格需符合相關的防雷規范要求。

（二）防側擊雷措施

參考防雷計算的結果，多高層住宅建筑的防雷級別通常是二類、三類。如果建筑的高度超過60m，而且建筑上部的高度占總高度的20%，而且超過了60m，則應采用防側擊雷措施：①按照建筑的防雷級別，在建筑的墻角、邊緣、明顯突出的位置布置接閃器。②對于建筑表面的設備、尖物、突出的物體，以及墻角和邊緣，要采取與屋頂相同的保護措施。

（三）防雷電流反擊措施

多高層住宅建筑由室外引入或室內引出的電力線路及信號、信息線路等在入口處的配電箱、終端箱處裝設SPD。

所有縱向走行的電線和電纜都最好鋪設在屏蔽豎井內，緊密連接各層豎井接頭，盡可能的降低接地電阻。盡可能的在高層建筑的中心設計豎井的平面位置，因為中心位置的電磁場最弱，可以最大限度地避免電氣接地系統正常運行過程中受到的電磁輻射的影響。高層建筑的結構鋼筋通常會和避雷裝置相互連接，形成一個整體。只要把建筑物內的配電金屬以及金屬配件連接在電器防雷接地系統上，就能夠起到良好的防雷電反擊的效果，如果存在伸縮縫，至少有兩處需要用軟導線連接斷開的結構鋼筋，使之成為一個整體。

（四）防雷電波侵入措施

多高層住宅建筑中所有進出建筑物的金屬管道，電纜金屬外皮，金屬保護管及屋面金屬構件均應與防雷裝置相連。屋面配電設備管線必須采取防雷電波侵入措施：a、從配電箱引出的配電線路穿鋼管；鋼管的一端與配電箱和PE 線相連，另一端與用電設備外殼、保護罩相連，并應就近與屋頂防雷裝置相連。鋼管連接設備中間斷開處，設置跨接線。b、在配電箱內，在開關電源側裝設的SPD 為II 級試驗的電涌保護器，電壓保護水平不大于2.5kV；c、屋頂處空調室外機基礎固定螺栓必須與屋頂結構板內主鋼筋做等電位連接。d、屋頂處配電金屬橋架必須與屋頂結構板內主鋼筋做等電位連接。

（五）防雷電電磁脈沖措施

多高層住宅建筑的接地系統，是由金屬支撐物、金屬管道、防雷裝置、金屬框架、配電保護系統、鋼筋混凝土的鋼筋共同組成的，而且進行了總等電位連接，以起到防雷擊電磁脈沖的效果，除此之外，還要將SPD安裝在保護設備上。

（六）防接觸電壓和跨步電壓措施

建筑物的金屬框架和鋼筋在電氣系統上是相互貫通的，自然引下線由≥10 根的柱子組成。自然引下線的柱子既包括建筑物內部，也包括建筑物的四周。一旦引下線的柱子＜10 根，那么引下線3m 以內的地表層電阻率至少要達到50kΩm，或者鋪設厚度為15cm 的礫石層，或者鋪設5cm 厚度的瀝青層，以達到保護效果。

（七）等電位聯結措施

為確保用電安全，多高層住宅建筑均做總等電位聯結。端子箱、消防系統的主管、總水管等在地下層的進線位置安裝。但凡是進出建筑的金屬構件、金屬物都要及逆行總等電位聯結，衛生間同樣如此。在每層配電間內設置樓層等電位端子板，各層在配電間內進行等電位聯結，其他豎向金屬管道，每三層與均壓環就近連接；等電位聯結做法詳見相關圖集。

三、結語

綜上所述：隨著我國經濟、科技的飛速發展，人們的物質水平不斷提高，生活居住環境也有了很大改善。高層住宅建筑的建設規模不斷擴大，并且成為衡量一座城市現代化程度的重要依據。高層建筑的電氣接地是保障人們居住安全的重要措施，本文從電氣設備的施工與接地兩方面展開分析，希望能給建筑領域的相關研究提供一定的理論與實踐參考。