建筑物防雷接地施工質量監督探析

黃兵兵

（漳州高新技術產業開發區建設工程質量安全站，福建 漳州 363000)

0 引言

雷電是大自然常見的大氣放電現象，雷電通?？梢苑譃橹睋衾?、雷電波侵入和雷擊電磁脈沖等三種。直擊雷是指雷電直接對鐵塔、樹木和建筑物等直接放電，建筑物的女兒墻、檐角和鋼結構等部位遭受直擊雷的雷擊概率較大；雷電波侵入是指雷擊時雷電流從金屬管道或者架空線路產生沖擊電壓往配電系統傳導到室內，從而對室內的電子設備及人員的安全造成威脅；雷擊電磁脈沖是指發生雷擊時，由于靜電或者電磁效應使得建筑電氣設備產生過電壓，從而損壞電氣設備。雷電對電氣設備的破壞巨大，建筑物防雷接地是通過接地裝置將雷擊直接泄放到大地體。防雷接地的施工質量決定了建筑電氣設備的安全使用與壽命，只有做好防雷接地質量監督管理工作，才能確保電氣設備和人員的安全。

1 工程概況

漳州市職業教育園區工程位于漳州市高新區靖城園區，總建筑面積324269.2m2。其中，高級技工學校：1#～3#教學樓和1#～3#實訓樓均為地上5 層，建筑高度為22.5～26.9m；綜合樓為地上4 層，建筑高度為26.7m；1#學生公寓為地上7 層，建筑高度為34.0m；2#學生公寓為地上9 層，建筑高度為44.8m。高新職業技術學校：1#～6#教學樓、1#～3#常規實訓樓、賓館實訓樓和藝術實訓樓均為地上5 層，建筑高度為23.4～26.4m；綜合樓和食堂為地上4 層，建筑高度為22.7～23.1m；體育館為地上2 層，建筑高度為18.6m；大型設備實訓樓為地上3 層，建筑高度為23.6m；1#～3#學生公寓為地上12 層，建筑高度為52.0m；4#～6#學生公寓為地上9 層，建筑高度為41.2m。地下室為1 層，除了學生公寓結構形式為框剪結構，其余建筑物結構形式均為框架結構。本工程樁基為PHC 管樁，本工程防雷建筑物保護措施為第二類，接地形式采用TN-S 系統，將樁基主筋、承臺底筋及基礎梁主筋在水平方向上引出2 根主筋采用φ12mm 鍍鋅圓鋼焊接形成閉合環路作為接地體，防雷接地共用同一個接地裝置，設計要求接地電阻≤1Ω。

2 防雷接地施工質量監督

2.1 施工準備質量監督

施工單位應組織電氣專業技術人員對電氣設計圖紙進行熟悉，對建筑物的供電方式及防雷接地設計進行詳細了解，結合建筑電氣設備布設情況和結構設計圖紙相關設計節點圖，對設計圖紙說明不詳細或者結構與建筑電氣相沖突的地方，比如線路或者管道相互碰撞、弱電系統的接地預埋漏項、接地設計與接地形式不符等，在圖紙會審時跟電氣設計師進行及時溝通，對設計圖紙存在疑義的地方進行澄清，使得設計意圖能夠充分表達。根據本工程防雷接地的特點，施工單位應針對性地編制防雷接地施工方案，針對可能出現的質量缺陷提出對應的防治措施，對接地干線、引下線、接閃帶、接地端子板和接地體等安裝方法進行確定，監理單位應審查防雷接地施工方案的可行性與合規性，編制防雷接地監理規劃和細則，防雷接地施工方案通過總監理工程師審批后方可施工。在防雷接地施工前，施工單位項目技術負責人對作業人員進行技術交底，對防雷接地的主要質量控制措施進行闡述，對關鍵工序質量要求進行明確，增強作業人員的質量意識。防雷接地主要是焊接工作，要求焊工必須持證上崗，按照設計要求的焊接工藝標準對進場焊工進行技術培訓，使得焊工的焊接水平能夠滿足設計要求。

2.2 加強原材料質量監督

防雷接地采用的主要原材料有扁鋼、角鋼和圓鋼，這些材料均為熱鍍鋅材料，所有材料進場必須有出廠合格證和材質檢驗報告，對于規格和質量不符合設計要求的嚴禁投入使用。施工單位應建立健全材料領用和保管制度，建立材料臺賬，確保材料使用部位的準確性。在施工過程中經常發現操作人員采用普通的圓鋼來替代鍍鋅圓鋼，從而影響材料的導電效果。監理單位應嚴格履行材料見證取樣機制，加強對原材料質量進行檢查，確保原材料規格與材質符合設計要求。

2.3 基礎接地裝置質量監督

本工程的自然接地體為PHC 管樁主筋、承臺底筋和基礎梁2 個主筋焊接形成閉合圈[1]，如圖1 所示。根據施工圖紙注明的位置，將基礎梁的上層2 根主筋進行通長焊接形成基礎接地網，鋼筋焊接采用雙面焊，焊縫應飽滿連續；將框架柱或剪力墻的2 根主筋與接地網的PHC 管樁主筋、承臺底筋與基礎梁的主筋進行搭接焊接；跨接采用φ12mm 鍍鋅圓鋼，接地體還應與設備保護接地、總等電位接地和防雷引下線等進行可靠連接，從接地體或從框架柱和剪力墻引出φ12mm 鍍鋅圓鋼或40mm×4mm 鍍鋅扁鋼，作為后續電纜橋架、金屬線槽等的接地連接，要求兩端至少引出兩處?；A接地裝置施工完成后，對接地電阻進行檢測，要求接地電阻≤1Ω。如果接地電阻不滿足設計要求，則應增設人工接地體。

圖1 自然接地體防雷引下線焊接示意圖

2.4 防雷引下線質量監督

本工程的防雷引下線采用建筑所有框架柱或剪力墻對角的2 根主筋，鋼筋直徑為16mm。防雷引下線頂部與屋頂女兒墻上的避雷帶進行焊接，底部與基礎接地體2 根主筋進行焊接。防雷引下線從下往上通長進行縱向焊接，焊接形式均為雙面焊。防雷引下線應采用紅漆進行標識，避免后續漏焊接或者焊接錯誤。本工程框架柱主筋采用電渣壓力焊，如果電渣壓力焊的焊縫飽滿度不足的話，則應采用φ12mm 鍍鋅圓鋼進行跨接焊，焊縫長度為雙面6d，加大柱截面發生變化的主筋跨接焊接質量檢查力度，焊接質量應符合施工規范要求[2]。在建筑物首層距離地面0.5m 的地方設置引下線接地電阻測試端，在該部位預留鍍鋅鋼板，鋼板的規格為100mm×100mm×5mm；在建筑物四周的室外地坪以下1.0m 深度設置鍍鋅扁鋼，扁鋼的規格為40mm×4mm，扁鋼連續布置并延伸到離外墻2m 位置，扁鋼與防雷引下線進行焊接連接，扁鋼的主要用途為重復接地之用。將女兒墻圈梁主筋與框架柱或者剪力墻的對角的防雷引下線的2 根主筋進行可靠焊接連接，并向上引出1 根φ12mm 鍍鋅圓鋼作為連接接閃器之用，如圖2 所示。

圖2 屋頂防雷引下線焊接示意圖

2.5 均壓網質量監督

對于第二類防雷建筑物而言，設計要求從30m 開始，每隔3 層在外墻窗框上設置一圈均壓環，均壓環采用鍍鋅扁鋼，其規格為25mm×4mm，將空調外機、門窗、金屬管道、引下線及空調板格柵等構件可靠連接均壓環?？照{外機接地的處理極為重要，如果空調支架和外機的接地簡單地采用配電箱引出的PE 線，那么室內配電系統將很可能遭到雷電流危害，為了方便后續業主入住后空調外機接地，在空調板位置預留鍍鋅扁鋼，預留長度為50mm，規格為25mm×4mm。鋁合金窗的接地采用規格為12mm 的鍍鋅圓鋼，一端與鋁合金窗的不銹鋼片焊接，另一端則與均壓帶鍍鋅圓鋼焊接，采用對面焊方式，焊縫高度≥6mm，其中與均壓帶鍍鋅圓鋼搭接長度≥100mm，鋁合金窗副框則采用導電鋼索與圓鋼相導通，導電鋼索規格為2×40，要求接觸面積≥150mm2，鋁合金窗測試電阻值符合設計要求。

2.6 屋頂接閃帶質量監督

在屋頂女兒墻上進行明裝接閃帶的安裝，接閃帶支架的高度為150mm，支架的間距為1m，支架和接閃帶均采用φ12mm 鍍鋅圓鋼，防雷引下線通過女兒墻上的短柱鋼筋與屋頂接閃帶進行可靠連接，接閃網格≤12m×8m 或者10m×10m[4]，屋面上所有設備金屬外殼及金屬構件均與接閃帶進行可靠連接。在屋頂女兒墻的拐角部位設置接閃桿，接閃桿采用φ12mm 鍍鋅圓鋼，其高度為0.5m。

2.7 等電位聯結質量監督

本工程配電系統的接地保護采用TN-S 系統，N 線與PE 線不得混接，接地保護線支線與PE 干線進行連接，Ⅰ類燈具、電纜橋架、插座接地孔、電纜的金屬套管、金屬線槽、電氣設備金屬外殼等均與PE 線進行可靠連接。電纜橋架的終點端與起始端均與PE 線進行連接，當電纜橋架長度≤30m，其與PE 線的連接點≥2 處；當電纜橋架長度＞30m，則要求間隔20～30m 增加1 個與PE 線的連接點[5]。將建筑物的各個樓層的空調金屬管道、金屬管道連接處、鋁合金窗與欄桿等金屬構件、金屬水管、接地母線以及PE 干線等地方均做總等電位聯結，并按照規定在變配電房和配電室安裝MEB 箱。在水泵房、弱電機房和弱電設備箱等部位安裝LEB 箱，形成局部等電位聯結。所有的漏電開關能夠同一時間斷開N 線和相線。

2.8 防雷電涌保護器質量監督

本工程的電子信息系統主要包括有線電視、電話和寬帶網絡，電子信息系統由市政電信網接入，有線電視前端箱設在建筑物的首層，相關信號由電話電纜或者光纜穿鋼管引入建筑物。電涌保護器的主要作用是將雷擊時產生的過電壓引起的電涌電流進行快速釋放，從而將雷電的危害盡量降低到最小。在有線電視系統和電信引入端均進行信號線路電涌保護器安裝。由室外的變配電室低壓母線穿鋼管引入的總配電箱和配電柜進行防雷電涌保護器的安裝，要求電壓保護水平值≤2.5kV，保護等級為Ⅰ級試驗，沖擊電流值≥12.5kA。

3 施工質量監督要點

（1）根據防雷接地的難點、工程建設強制性標準、設計要求和工程規模等情況編制防雷接地質量監督計劃，并按照規定成立監督小組。在圖紙會審時對五方責任主體的質量行為進行交底，明確防雷接地的質量監督要求，各方主體單位應嚴格按照相關法律規定履行自身的質量責任。

（2）要求監理單位嚴格對原材料質量進行把關，防雷接地采用的材料均為鍍鋅材料，嚴禁采用普通鋼材進行替代，鍍鋅鋼材焊接后應涂刷防腐漆，屋面接閃帶施工后應涂刷銀粉，做好防腐工作。

（3）采取差別化和信息化質量監督方法，對于防雷接地實體質量相對較差的分項工程應加大質量巡查力度，相關隱蔽工程應在監理工程師見證下拍照或者錄像形成影像資料，要求施工單位對接地電阻進行測試并形成施工記錄，抽查分項工程的防雷接地質量驗收記錄和隱蔽工程驗收記錄，確保防雷接地施工質量符合設計要求。

（4）接地保護采用TN-S 系統，嚴格按照設計要求進行等電位聯結設置，N 線與PE 線不得混接，使得導電體與PE 線進行可靠連接，確保建筑電氣設備和人員的安全。

4 結束語

本工程的防雷接地施工中，要求施工單位加強對基礎接地裝置、防雷引下線、均壓網、屋頂接閃帶、等電位聯結以及防雷電涌保護器等安裝質量控制，提高防雷接地系統的可靠性與安全性。本工程防雷接地施工完成后，按照要求對接地電阻進行測試，測試結果≤1Ω，測試結果滿足設計要求，從而確保建筑物的安全，取得良好的質量監督效果。