新建建筑物防雷裝置施工常見問題剖析

李志軍

摘 要：在我國城市化進程不斷推進的背景下，新建建筑越來越多，新建建筑的啊高度普遍比較高，對防雷裝置施工也提出了更高的要求。基于此，本文結(jié)合理論實踐，在簡要闡述建筑物雷電危害原因和形式的基礎(chǔ)上，分析了防雷裝置施工中常見的問題，并提出相應(yīng)的控制對策。希望對提升新建建筑防雷裝置施工質(zhì)量有一定參考和幫助。

關(guān)鍵詞：新建建筑;防雷裝置;接閃器;電涌保護器

0引言

近年來，我國城市發(fā)生了巨大變化，新建高層建筑和超高層建筑越來越多，雖然在一定程度上提升了人民的生活水平，但也頻繁發(fā)生雷電災(zāi)害，造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。主要原因在新建建筑防雷裝置施工不達標，沒有嚴格按照相應(yīng)的規(guī)范和標準進行施工，也沒有及時發(fā)現(xiàn)和解決防雷裝置施工中存在的問題。為最大限度上降低雷災(zāi)害發(fā)生概率，需要嚴格按照新建建筑的特性，制定行之有效的防雷裝置施工方案，發(fā)現(xiàn)問題及時提出整改意見。基于此，開展新建建筑物防雷裝置施工常見問題剖析就顯得尤為重要。

1新建建筑雷擊危害和形式

新建建筑遭受雷擊的主要原因是雷云在放電過程中形成了較高的電壓，經(jīng)過線路桿塔時形成了放電通道，致使新建建筑結(jié)構(gòu)的附著物被擊穿。雷擊是通過放電通道，使得大地感應(yīng)電荷和雷云異電荷相遇之后形成的結(jié)果。雷擊災(zāi)害和新建建筑接地設(shè)備的完好性及性能有較大關(guān)系。大量研究和實例表明，不同地質(zhì)條件、不同地形地貌發(fā)生雷擊的概率差距加大，遭受雷擊災(zāi)害的類型也不相同，比如：山區(qū)引發(fā)雷擊災(zāi)害擾擊事件的概率遠遠大于平原地區(qū)。而平原地區(qū)的建（構(gòu)）筑物更容易發(fā)生雷電雷擊災(zāi)害的反擊事件。按照目前建筑工程防雷規(guī)范中的要求，雷電對建筑物的危害形式主要有三種：

第一種，直擊雷。雷達直接擊在建筑工程結(jié)構(gòu)上或者外部防雷設(shè)備上，會形成不同程度的電效應(yīng)、熱效應(yīng)、機械力，會對建筑物造成一定程度的危害及破壞。

第二種，感應(yīng)雷。在雷云的作用下，可促使建筑物附近的金屬導(dǎo)體，感應(yīng)出和雷云電荷相反的吸引電荷。此過程中雷云會主動放電，將先導(dǎo)通道中的電荷放出，如果這些電荷沒有及時釋放到大地中，就會形成較大的瞬間高壓點位，導(dǎo)致附近導(dǎo)體發(fā)生靜電感應(yīng)，損壞附近的電氣設(shè)備，極易引發(fā)火災(zāi)和觸電事故。

第三種，閃電電涌侵入。當雷電作用于電纜線路、架空線路或者金屬管道上時，形成的雷電波就是閃電電涌，可沿著這些的線路進入建筑物內(nèi)容部，破壞電氣設(shè)備，威脅人身安全。

2 新建建筑物防雷裝置施工常見問題

2.1 接閃器施工中常見的問題

接閃器是建筑物主要的防雷裝置，由接閃桿、接閃帶、接閃線等構(gòu)件共同組成。為保證防雷效果，接閃器按照施工中，所選材料、規(guī)格、焊接長度、焊接方法等都必須符合相應(yīng)的規(guī)范和標準。但就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，在新建建筑接閃器施工中，還存在以下問題：

第一，接閃帶安裝問題。在《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）中明確指出，接閃帶固定支架的高度不能低于150mm，提高接閃帶的架設(shè)高度，有助于提升接閃效率。但在新建建設(shè)施工中，設(shè)計人員和施工人員為了達到建筑物美觀效果無形之中降低了支架高度或仍然按照老規(guī)范施工，接閃帶固定支架的高度在100mm左右，嚴重違反了新規(guī)范中的規(guī)定。

第二，接閃桿安裝問題。在接閃器安裝中，如果屋面部分超過接閃帶的保護范圍，可獨立設(shè)置接閃桿，但在接閃桿安裝過程中，經(jīng)常忽略接閃桿和被保護物之間的安全距離，有的距離僅僅1～2m，遠遠小于《規(guī)范》中規(guī)定的3m安全距離。此外，在具體施工中，還進程忽略接閃桿和接閃帶之前的焊點，在《規(guī)范》要求焊接點不少于2點，但在新建建筑施工中，經(jīng)常可見焊接1點的問題[1]。

2.2電涌保護器施工常見的問題

第一，選型錯誤。在《規(guī)范》中要求，電氣接地裝置和防雷接地裝置如果共用或者相互連接，需要合理設(shè)置總配電箱，并在每個配電箱上布置Ⅰ級電涌保護器，且電壓保護水平不能小于2.5kV。在新建建筑防雷裝置竣工驗收中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)入戶處配電箱上安裝了Ⅱ級電涌保護器，其電流值、最大沖擊電流值都不能有效防御雷擊電磁脈沖，防雷效果不足。

第二，安裝錯誤。在安裝電涌保護器時，如果采用了凱文接線法，則電涌保護器到總等電位端子的接地線遵循短且直的鋪設(shè)方法，最長不能超過0.5m。但在具體施工中，沒有準確理解《規(guī)范》內(nèi)容，在電涌保護器安裝中，不使用凱文接線法，且接地線長度普遍在2m以上，一旦遭受到雷擊，在導(dǎo)線上就會積存大量電壓，會對電氣設(shè)備造成嚴重破壞。

2.3接地裝置施工中常見的問題

第一，引下線缺乏跨步電壓保護措施。一些防雷裝置施工單位，比較重視接地裝置和引下線施工焊接工作，也做好了有效的防觸電措施。但不夠重視引下線附近防跨步電壓保護措施，一旦發(fā)生雷擊事故，就會對人員造成傷害[2]。

第二，接地裝置埋深不足。在《規(guī)范》中明確規(guī)定，新建建筑防雷裝置施工中，接地體的埋深不能小于0.5m。但在具體施工中，經(jīng)常發(fā)生施工人員對《規(guī)范》在理解不足，執(zhí)行不夠的問題，局部埋深沒有達到要求，從而影響了防雷效果。

3 提升新建建筑物防雷裝置施工質(zhì)量的措施

3.1接閃器施工質(zhì)量控制措施

在接閃器按照之前，需要對接閃器的材料、規(guī)格、質(zhì)量、型號、防腐保護措施等進行詳細檢查，大大《規(guī)范》中的要求之后才能開始絲攻。當接閃器安裝完成后，及時檢查安裝的垂直度、焊接質(zhì)量、焊接點個數(shù)、是否存在折斷、熔化等問題，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，并保證接閃器和引下線連接的可靠性。通過滾球法全面檢測接閃器的保護范圍，確定接閃器是否對建筑物起到了良好的保護作用[3]。在具體施工中，嚴格控制接閃帶固定支架的高度，不能低于150mm。

低層建筑或者多層建筑可利用女兒墻內(nèi)、防水層內(nèi)或者保護層內(nèi)的鋼筋暗敷接閃器，但需要對建筑物周圍的情況進行全面檢查，避免存在混凝土碎塊墜落的質(zhì)量安全隱患。除了低層和多層建筑工程之外，其他建筑在接閃器按照時不能用女兒墻內(nèi)的鋼筋作為暗敷接閃器。第二類和第三類防雷新建建筑，在接閃器施工中要符合以下規(guī)定：（1）接閃器沒有保護到的孤立金屬物小于以下數(shù)值時，可不做保護措施，高出屋頂平面小于0.3m、上層表面總面積小于1.0m2、上層表面總長度小于2.0m。（2）超過接閃器保護范圍的非金屬屋頂物體，如果高度低于接閃器保護面0.5m以下，也可以不做保護措施。嚴格查驗施工公司的施工質(zhì)量，避免焊縫不飽滿，焊接不規(guī)范，連接有缺陷等問題。同時對設(shè)計圖紙上防雷系統(tǒng)需要焊接的地方仔細確認，尤其是接閃帶（網(wǎng)）、引下線、接地體、均壓環(huán)等焊縫的確認，保證焊接嚴格規(guī)范，連接處沒有松動、脫焊、接觸不良等問題，接地完整無遺漏，符合國家強制性標準要求。

3.2電涌保護器施工質(zhì)量控制措施

第一，合理選擇保護類別。在建筑工程防雷保護中應(yīng)用的電涌保護器共分為三類，總配電柜可使用Ⅰ類或者Ⅱ類;分配電箱可選擇Ⅱ類或者Ⅲ類，后端也可以采用Ⅱ類和Ⅲ類。

第二，最大持續(xù)工作電壓的選擇。最大持續(xù)工作電壓是施加在電涌保護器上的最大電壓有效值，也是電涌保護器的門限值，一旦工作電壓超過此數(shù)值，則電涌保護器的漏電流指數(shù)級會明顯提升[4]。在選擇最大持續(xù)工作電壓時，要綜合考慮系統(tǒng)接地形式、電壓、電能質(zhì)量等，最低不能小于正常工作電壓，為提升防雷下效果，電涌保護器的最大持續(xù)工作電壓，應(yīng)為保護系統(tǒng)額定電壓的1.5倍左右。

第三，在電涌保護器施工之前，需要嚴格按照《規(guī)范》中的要求，控制電涌保護器和周圍建筑的距離，提升保護效果。

3.3接地裝置施工質(zhì)量控制措施

在建筑物人員可以經(jīng)過或者停留的引下線和接地體連接處3m范圍中，需要采取防止跨步電壓對人員造成傷害，比如：鋪設(shè)使地面電阻不小于50kΩ·m的5cm厚瀝青層或者厚度不小于15cm的礫石層。也可以用網(wǎng)狀接地裝置對地面進行地面均衡處理[5]。

新建建筑可利用鋼筋混凝土屋頂、梁柱、基礎(chǔ)中的鋼筋作為引下線，但要保證每個構(gòu)件之間的連通性。并在建筑引下線附近合理設(shè)施跨步電壓保護措施。可利用建筑物金屬框架和內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)體系，且不少于10根鋼筋，組成自然引下線。外露的引下線距離地面2.7m以下的導(dǎo)體可要采用1.2/50μs沖擊電壓100kV的絕緣層進行隔離，也可以用厚度不小于3mm交聯(lián)聚乙烯作為隔離層。同時用護欄、警告牌等促使人員接觸引下線的概率降到最低。

在接地裝置施工中，通常會受到施工條件的影響，為降低施工難度，提升施工效率，經(jīng)常不按照《規(guī)范》施工，比如：沒有把地梁底筋作為水平地極，而將地梁面筋作為水平地極，導(dǎo)致地梁面筋到地面的距離比較小，沒有達到《規(guī)范》中規(guī)定的安全埋深距離，非常容易引起跨步電壓[6]。為保證施工質(zhì)量，提升接地裝置的防雷效果，要求地梁面筋的到地面的埋深不能小于0.5m。

4結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合理論實踐，分析了新建建筑物防雷裝置施工常見問題，分析結(jié)果表明，防雷裝置施工質(zhì)量對提升新建建筑使用的安全性有非常重要的意義。在城市化進程不斷推進的背景下，新建建筑的高度越來越高，遭受了雷擊災(zāi)害的概率也隨之提升。降低建筑工程遭受雷擊的概率，就必須保證防雷裝置施工質(zhì)量。就我國新建建筑防雷裝置施工現(xiàn)狀而言，還存在很多問題亟待解決，嚴重影響了防雷效果，造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。從接閃器施工質(zhì)量控制、電涌保護器施工質(zhì)量控制、接地裝置施工質(zhì)量控制等方面同時入手，可有效解決防雷裝置施工中存在的問題，值得施工單位高度重視。

參考文獻

[1] 潘鵬.建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)計算中的常錯點分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（15）：279.

[2] 雷琳.建筑物防雷接地工程施工要點分析[J].建筑安全，2019（6）：56-58.

[3] 吳靈燕，高紹忠.城市森林步道防雷裝置設(shè)計評價要點分析[J].通訊世界，2019（6）：266-267.

[4] 李洪偉.由雷擊事故引發(fā)的農(nóng)村建筑防雷思考[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2018（5）：113-114.

[5] 王昆.防雷體制改革背景下防雷檢測工作存在的問題和對策[J].環(huán)球市場信息導(dǎo)報，2018（35）：248.

[6] 陳小瑋.建筑電氣防雷接地的重要性[J].包裝世界，2018（4）：237.