建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)淺析

福建中庚置業(yè)有限公司，福建 福州 350001

近年，隨著建筑行業(yè)領(lǐng)域不斷發(fā)展，建筑電氣設(shè)備對建筑防雷接地設(shè)計(jì)及施工提出較高要求。建筑防雷接地對建筑防護(hù)功能主要體現(xiàn)為：一是防雷，防止因雷擊而造成建筑（包括建筑本身、內(nèi)部設(shè)施、內(nèi)部人員等）損害，此功能主要由外部防雷裝置來實(shí)現(xiàn)；二是靜電接地，防止靜電對相關(guān)精密設(shè)備產(chǎn)生危害，此功能將由內(nèi)部防雷裝置來實(shí)現(xiàn)［1］［2］。本文將從外部和內(nèi)部防雷裝置二個(gè)方面分別介紹相關(guān)裝置功能作用、注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制。

1 防雷接地技術(shù)的相關(guān)概述

1.1 系統(tǒng)簡介

建筑防雷接地系統(tǒng)分為外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置：外部防雷裝置包括接閃器、引下線及接地網(wǎng)；內(nèi)部防雷裝置包括等電位聯(lián)結(jié)、電涌保護(hù)器等。建筑防雷接地系統(tǒng)應(yīng)能預(yù)防：直擊雷、側(cè)擊雷、雷電波侵入、雷電反擊等，對直擊雷、側(cè)擊雷的防護(hù)功能主要通過外部防雷裝置實(shí)現(xiàn)，而雷電波侵入、雷電反擊的防護(hù)功能主要通過內(nèi)部防雷裝置來實(shí)現(xiàn)［3］。

1.2 常規(guī)防雷保護(hù)裝置功能簡介

防直擊雷、側(cè)擊雷是建筑防雷工作的首要任務(wù)。常見做法是結(jié)合工程建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋來達(dá)到防護(hù)建筑內(nèi)部人與物體的功能。

（1）接閃器：一般由建筑屋面設(shè)置避雷針、避雷帶及避雷網(wǎng)格組成的混合型接閃器。

（2）引下線：一般利用鋼柱或混凝土柱中的主鋼筋作為防雷引下線，并沿建筑物四周對稱布置。

（3）接地網(wǎng)：一般利用結(jié)構(gòu)主筋把所有引下線串聯(lián)起來，然后通過建筑樁基礎(chǔ)中的引下線，將雷電勢能導(dǎo)入大地的一種防護(hù)措施。

（4）等電位聯(lián)結(jié)：等電位聯(lián)結(jié)是屬于內(nèi)部防雷裝置，是將建筑物中各電氣設(shè)備和建筑內(nèi)部所有外露的金屬或可導(dǎo)電部分，就近與建筑接地體進(jìn)行有效連接，以求達(dá)到減少電位差、整幢建筑物形成一個(gè)良好等電位體的目的，從而確保設(shè)備及人員安全［4］。

（5）電涌保護(hù)器（SPD）：是內(nèi)部防雷保護(hù)裝置中主要用于電子設(shè)備雷電防護(hù)的一種裝置，主要作用是把雷電發(fā)生時(shí)竄入電力線或信號傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，以達(dá)到被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受過電壓沖擊的目的。

（6）其他：建筑防雷接地系統(tǒng)還有均壓環(huán)、門窗接地等，均壓環(huán)類似屋面的接閃器，可視為高層建筑物為防止側(cè)擊雷而設(shè)計(jì)的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶；門窗接地是指高層建筑外墻部位的金屬門窗框、欄桿、金屬百葉、金屬幕墻等金屬構(gòu)件與建筑防雷預(yù)埋件進(jìn)行可靠連接，從而將金屬門窗等與建筑防雷接地裝置連接為一體，達(dá)到防側(cè)擊雷的目的［5］。

2 施工注意事項(xiàng)

2.1 施工注意事項(xiàng)

2.1.1 基礎(chǔ)接地網(wǎng)

（1）接地網(wǎng)與所有引下線應(yīng)采用不小于Φ10 的鋼筋或圓鋼有效連接（一般是焊接），將所有建筑上部設(shè)置的引下線串聯(lián)在一起。

（2）焊接施工時(shí)，雙面焊的焊縫長度≥6d（鋼筋），單面焊的焊縫長度≥12d（鋼筋）；焊縫應(yīng)飽滿且清理干凈。

（3）強(qiáng)弱電井、電梯、各種機(jī)房等機(jī)房的等電位接地點(diǎn)，應(yīng)預(yù)留鍍鋅扁鋼（40×4mm）。

2.1.2 引下線

（1）采用結(jié)構(gòu)柱中2 根不小于Φ16 的豎向鋼筋與梁筋、柱筋進(jìn)行焊接。

（2）跨接線采用不小于Φ10 的圓鋼焊接，雙面焊的焊縫長度≥6d（圓鋼），單面焊的焊縫長度≥12d（圓鋼）；圓鋼彎曲半徑應(yīng)大于6d（圓鋼），并用油漆標(biāo)記。

（3）主筋采用機(jī)械連接時(shí)，接頭處焊接防雷跨接線；采用電渣壓力焊時(shí)，接頭處可不設(shè)跨接線。

（4）一類到三類防雷建筑物引下線的間距應(yīng)符合規(guī)范要求。

2.1.3 均壓環(huán)

（1）均壓環(huán)的設(shè)置要求應(yīng)符合規(guī)范要求（一類防雷建筑物：高度30m 及以上；二類防雷建筑物：高度45m 及以上；三類防雷建筑物：高度60m 及以上）。

（2）均壓環(huán)與所有引下線之間應(yīng)跨接，跨接做法為采用不小于Φ10 的鋼筋或圓鋼進(jìn)行焊接。

（3）所有建筑外側(cè)的門窗、欄桿等金屬裝飾構(gòu)件，應(yīng)預(yù)留一根不小于Φ10 鋼筋或圓鋼，且與均壓環(huán)有效連接。

（4）衛(wèi)生間、強(qiáng)弱電井及水井中的局部等電位點(diǎn)與均壓環(huán)有效連接成一體。

（5）焊接施工過程中，焊接質(zhì)量應(yīng)符合要求。

2.1.4 等電位

等電位一般包含總等電位聯(lián)結(jié)（MEB）、輔助等電位聯(lián)結(jié)（SEB）及局部等電位聯(lián)結(jié)（LEB）。

（1）等電位聯(lián)結(jié)安裝中，除給水系統(tǒng)水表處需要加跨接線外，其他金屬管道無需跨接；電源進(jìn)線需要做各自的等電位聯(lián)結(jié)，所有等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)之間應(yīng)就近連通，使整個(gè)建筑物的電氣裝置處于同一個(gè)電位水平上。

（2）等電位聯(lián)結(jié)端子板可采用螺栓聯(lián)結(jié)，以便定期檢查、拆卸；等電位聯(lián)結(jié)線也可采用搭接焊，但焊接做法應(yīng)符合規(guī)范要求。

2.1.5 室外門窗欄桿接地

（1）金屬材質(zhì)的外墻門窗框、欄桿、百葉的一側(cè)應(yīng)預(yù)留有一根≥Φ10 的鋼筋，用于接地連接。

（2）門窗框與建筑主體結(jié)構(gòu)防雷裝置連接導(dǎo)體采用直徑不小于Φ8 的圓鋼或扁鋼。

（3）門窗框與防雷連接件連接施工時(shí)，應(yīng)將鋁合金型材表面的非導(dǎo)電防護(hù)層清除干凈后，方可與防雷連接件連接；

2.1.6 屋面接閃器

常見接閃器裝置：獨(dú)立式避雷針；架空避雷線或架空避雷網(wǎng)；直接裝設(shè)在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)等。

建筑施工中常見的避雷帶和避雷網(wǎng)的施工注意事項(xiàng)為：

（1）避雷帶應(yīng)與所有的防雷引下線有效連接。

（2）明裝避雷帶一般采用熱鍍鋅的圓鋼，與明裝避雷帶連接的引下線也必須采用熱鍍鋅圓鋼；所有焊接地方需清理干凈并有防腐措施；焊接做法與引下線一致。

（3）一般情況下，明裝避雷帶每間隔1m 設(shè)置一個(gè)支架，在轉(zhuǎn)彎處時(shí)，每隔0.5m 范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)支架；明裝避雷帶轉(zhuǎn)彎時(shí)必須形成圓弧狀，且圓弧處直徑≥鋼筋10d。

（4）屋面伸縮縫處的避雷帶必須做成“Ω”狀，預(yù)留充足變形余量。

2.1.7 電涌保護(hù)器（SPD）

（1）第一級保護(hù)的SPD 應(yīng)設(shè)置于靠近建筑物電力總進(jìn)線的總等電位連接端子處，第二、三級保護(hù)的SPD 可靠近被保護(hù)設(shè)備處安裝。

（2）SPD 兩端引線應(yīng)盡可能短、直，其長度不宜大于0.5m。

（3）為滿足智能化系統(tǒng)設(shè)備要求，SPD 可進(jìn)行多級配合安裝。在進(jìn)行多級配合安裝時(shí)，需綜合考慮多級SPD 之間安裝距離要求（應(yīng)符合規(guī)范要求距離），避免出現(xiàn)某級SPD 動作泄流的盲點(diǎn)。當(dāng)多級SPD 之間距離無法達(dá)到要求時(shí)，可采取在線路中串接退耦裝置的方式來避免出現(xiàn)SPD 動作泄流的盲點(diǎn)。

3 防雷接地施工技術(shù)的質(zhì)量管理措施

3.1 施工質(zhì)量通病

（1）材料規(guī)格與設(shè)計(jì)不符，用普通結(jié)構(gòu)鋼材替代鍍鋅鋼材；焊接破壞位置未補(bǔ)防銹漆。

（2）引下線、均壓環(huán)、避雷帶搭接處焊接長度不夠、彎曲半徑過小，扁鋼小于寬度的2 倍，焊縫不飽滿，焊接處未清理干凈，焊接處存在缺陷。

（3）接地體的引出線焊接處未做防腐處理。

（4）避雷帶（網(wǎng)）跨越建筑物變形縫時(shí)，未進(jìn)行變形補(bǔ)償措施；穿墻未設(shè)保護(hù)管。

（5）屋面金屬物（如設(shè)備外殼、爬梯、旗桿、管道等）未與屋面避雷網(wǎng)有效連接。

（6）螺栓聯(lián)結(jié)的連接片無防銹處理，鍍鋅或鍍錫面無法完全覆蓋，且片與片之間接觸不嚴(yán)密，存在縫隙。

（7）電氣設(shè)備接地的分支線虛假接地，未與接地干線有效連接。

（8）接地體埋設(shè)深度小于0.6m。

（9）避雷帶損壞變形、支架設(shè)置間距過大。

（10）未采用專門PE 線，接地跨接線線徑不符合要求。

（11）基礎(chǔ)接地施工完成后未及時(shí)進(jìn)行接地電阻測試。

3.2 質(zhì)量控制措施

3.2.1 做好施工前準(zhǔn)備工作

施工人員應(yīng)仔細(xì)審查圖紙，做好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)交底、專項(xiàng)會審工作，提前發(fā)現(xiàn)問題，避免將問題帶入施工階段；同時(shí)核查施工單位資質(zhì)等級，對于特殊工種人員，要求人證合一。

3.2.2 做好材料質(zhì)量控制

必須嚴(yán)格把控材料質(zhì)量，以免影響整體工程質(zhì)量。為避免在現(xiàn)場使用不合格材料，加強(qiáng)材料進(jìn)場報(bào)驗(yàn)環(huán)節(jié)，除了查驗(yàn)進(jìn)場材料報(bào)驗(yàn)資料外，還必須核對進(jìn)場材料規(guī)格型號；同時(shí)，施工過程中，應(yīng)注意按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求使用合格的鍍鋅材料，避免施工人員隨手用普通鋼筋代替鍍鋅材料的問題。

3.2.3 加強(qiáng)關(guān)鍵部位及關(guān)鍵工序的質(zhì)量檢驗(yàn)

應(yīng)針對施工中易出現(xiàn)質(zhì)量通病的部位或工序環(huán)節(jié)，設(shè)置質(zhì)量檢驗(yàn)停止點(diǎn)。施工至質(zhì)量檢驗(yàn)停止點(diǎn)，需經(jīng)甲方、監(jiān)理及施工三方共同檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行下道工序施工。質(zhì)量檢驗(yàn)停止點(diǎn)一般為樁基接地焊接、等電位焊接以及設(shè)計(jì)注明需重復(fù)接地的部位等。做好工序交接驗(yàn)收、隱蔽驗(yàn)收等中間驗(yàn)收環(huán)節(jié)。

4 結(jié)束語

建筑防雷接地施工是建筑電氣安裝中一個(gè)子分支，雖總體份額較少，但防雷接地施工一旦設(shè)計(jì)或施工不合理，不但起不了保護(hù)作用，還會對被保護(hù)的設(shè)備帶來破壞性后果，因此實(shí)際施工中，應(yīng)加強(qiáng)過程控制，完善過程檢查，為防雷接地安裝施工質(zhì)量的提升帶來保證。