建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)分析

龔成

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

在建筑防雷接地中，防雷旨在避免雷擊對(duì)建筑造成損壞；靜電接地是為了避免靜電對(duì)建筑結(jié)構(gòu)和居住人員產(chǎn)生危害影響。電氣安裝工程中，防雷接地施工尤為重要，這是因?yàn)槔纂娞鞖饨?jīng)過(guò)建筑的電流強(qiáng)度很大，在一定程度上會(huì)給電氣設(shè)備帶來(lái)安全威脅。由于雷電流具有瞬發(fā)性的特點(diǎn)，雷電通過(guò)的瞬間會(huì)產(chǎn)生較大電流，一旦處理不當(dāng)會(huì)造成電氣設(shè)備的損壞，導(dǎo)致電氣設(shè)備無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，甚至?xí)o人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)威脅。由此可見(jiàn)，建筑電氣安裝施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)防雷接地施工技術(shù)的應(yīng)用，利用防雷設(shè)施與引下線使雷電電流被順利的導(dǎo)入地下，保障電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目基本情況

本建筑工程為一處商務(wù)中心，根據(jù)建筑用地情況，沿場(chǎng)地南北中軸線布置辦公樓，建筑主體高12 層，兩側(cè)副樓高3 層，地下共計(jì)2 層。其中主樓整體為框剪結(jié)構(gòu)，建筑面積共計(jì)73609.61m2，兩側(cè)輔樓為框架結(jié)構(gòu)。建筑內(nèi)在設(shè)置給排水和通風(fēng)系統(tǒng)的同時(shí)，還設(shè)置消火栓、動(dòng)力照明、防雷接地保護(hù)系統(tǒng)等一系列設(shè)施。

1.2 項(xiàng)目施工重難點(diǎn)

建筑防雷接地施工的質(zhì)量與效果會(huì)關(guān)系到電氣工程的整體穩(wěn)定性，特別是在現(xiàn)代化建筑施工中，對(duì)電氣系統(tǒng)提出了較高的質(zhì)量要求。防雷接地施工存在一定技術(shù)規(guī)范，例如，將防雷接地極與陰極保護(hù)陽(yáng)極合二為一，加強(qiáng)對(duì)接地裝置腐蝕問(wèn)題的有效預(yù)防，接地體需采用銅材或熱鍍鋅材料，焊接位置刷瀝青，同時(shí)采用陰極保護(hù)方式，提升防雷接地的防腐蝕效果。從當(dāng)前防雷接地施工的實(shí)際情況來(lái)看，雖然出現(xiàn)了較多新設(shè)備與新工藝，且相關(guān)部門(mén)出臺(tái)了系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，最大程度上強(qiáng)化了建筑防雷接地效果，但是由于施工現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜和受到人為因素的影響，具體施工時(shí)主要存在以下問(wèn)題：①避雷帶在安裝時(shí)容易變形，施工人員在引下線位置沒(méi)有預(yù)留足夠長(zhǎng)度的外部接線，導(dǎo)致引下線距離偏大，接地效果不理想。②引下線和避雷帶施工時(shí)存在連接長(zhǎng)度不足的問(wèn)題，焊接效果達(dá)不到預(yù)期效果。③接地體作為防雷接地的核心結(jié)構(gòu)，施工時(shí)出現(xiàn)打擊深度不足，或引出線未經(jīng)過(guò)防腐處理的問(wèn)題，導(dǎo)致接地體的最終使用效果受到影響[1]。

2 建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 避雷帶施工

建筑電氣安裝環(huán)節(jié)，要求避雷帶施工應(yīng)嚴(yán)格按照第二類防雷要求完成施工，針對(duì)屋頂位置，采用直徑為12mm 的鍍鋅圓鋼為避雷帶的主要材料，同時(shí)連接網(wǎng)格不宜超過(guò)10m×10m。本項(xiàng)目建筑采用了鋼混框架剪力墻結(jié)構(gòu)，主體鋼筋可以作為防雷引下線，鋼筋直徑應(yīng)≥22mm，施工時(shí)利用建筑柱內(nèi)2 根22mm 直徑的鋼筋為引下線，當(dāng)主筋直徑＜16mm 時(shí)，需使用4 根主筋為引下線，方便雷電流可以導(dǎo)入地下。

暗裝避雷帶主要是利用建筑內(nèi)部鋼筋，以此作為避雷帶，幫助建筑達(dá)到良好的防雷擊效果。例如，以建筑V形折板內(nèi)鋼筋為避雷網(wǎng)，當(dāng)建筑存在一定防雷要求時(shí)，可使用V 形折板內(nèi)鋼筋，施工時(shí)鋼筋和吊環(huán)需要與網(wǎng)筋相互綁扎，通長(zhǎng)筋與插筋、吊環(huán)進(jìn)行綁扎，通長(zhǎng)筋的端部位置應(yīng)預(yù)留鋼筋頭，且長(zhǎng)度應(yīng)≥100mm，以便后續(xù)通長(zhǎng)筋可以和引下線有效連接。除此之外，也可使用女兒墻壓頂鋼筋作避雷帶；如果壓頂為預(yù)制混凝土，可在頂板預(yù)埋接閃帶。對(duì)于女兒墻位置的混凝土澆筑施工，可以采用暗裝接閃器的方式，要求引下線使用≥φ10mm圓鋼，同時(shí)對(duì)引下線和接閃器進(jìn)行焊接處理。

明裝避雷帶時(shí)，需提前進(jìn)行支座與支架的制作安裝，根據(jù)相應(yīng)敷設(shè)部位確定支持件的主要形式，如果敷設(shè)部位不同，那么支持件的形式也會(huì)有所差異。通常明裝避雷帶的支架由圓鋼或扁鋼制成，鍍鋅圓鋼直徑φ12mm，鍍鋅扁鋼規(guī)格為25mm×4mm，使用之前對(duì)材料調(diào)直加工，順直沿著支座路徑完成敷設(shè)施工。避雷帶一般會(huì)通過(guò)建筑伸縮沉降縫，將其朝著側(cè)面彎成100mm半徑的弧形，使其向下部彎曲，再用銅絞線進(jìn)行避雷帶的連接處理。

2.2 配電箱與弱電綜合箱殼體施工

建筑配電箱與弱電箱殼體的施工同樣是防雷施工的重點(diǎn)內(nèi)容，具體施工時(shí)對(duì)防雷效果提出了較高的要求，本項(xiàng)目在防雷接地時(shí)主要采取了以下施工方法：①殼體在施工時(shí)應(yīng)當(dāng)同建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行同時(shí)預(yù)埋處理，施工前掌握設(shè)計(jì)圖紙信息，按照相應(yīng)要求確定殼體安裝位置。②為了提高防雷施工效果，防止殼體后續(xù)因外力變形被破壞，本項(xiàng)目的配電箱殼體為厚度2mm 的板材，抗變形能力較強(qiáng)。③安裝殼體時(shí)加強(qiáng)對(duì)地標(biāo)高的科學(xué)控制，要求標(biāo)高差≤2mm，殼體垂直度≤1.5mm/m，水平度≤2mm/m。④殼體應(yīng)當(dāng)緊貼模板，兩側(cè)采用雙面焊接的方式，與一根直徑超過(guò)10mm 的頂筋焊接，并與防雷引下線鋼筋相連，確保雷電的電流可以導(dǎo)入地下。這種防雷接地方法適合用在鋼混框架剪力墻結(jié)構(gòu)中[2]。

2.3 等電位連接施工

等電位連接也是防雷接地施工的一個(gè)部分，施工要點(diǎn)如下。

（1）對(duì)管道系統(tǒng)等電位連接。將金屬管道外皮與接地保護(hù)線連接，連接時(shí)需通過(guò)接地端子箱。使用BV-1×25mm2的電線為連接干線，管線穿過(guò)RPE32 管，以此達(dá)到良好的保護(hù)效果。管的外皮使用規(guī)格為40mm×4mm 的鍍鋅扁鋼，將其制作為抱箍完成固定，并在M10鍍鋅螺栓的作用下，使用BV-25 塑銅線壓接線鼻子，使其較好的固定在螺栓上，提高構(gòu)件的穩(wěn)固效果。

（2）衛(wèi)生間的等電位連接施工，在設(shè)置電位端子箱時(shí)要求插座與金屬構(gòu)件必須在BVR-4mm2的塑銅線，將其與接線箱相互連接，對(duì)于塑銅線外部需使用RPE20 管加以保護(hù)，提高管線最終保護(hù)效果。

（3）根據(jù)建筑電氣施工的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)牡入娢宦?lián)結(jié)方式，具體主要有總部、輔助和局部3 種聯(lián)結(jié)方式。不管選擇怎樣的聯(lián)結(jié)形式，要求端子板和連接線都要用到銅制材料，同時(shí)截面積也要根據(jù)相應(yīng)機(jī)械強(qiáng)調(diào)規(guī)范要求，確保截面積不能低于所聯(lián)結(jié)線截面積，將建筑內(nèi)部或周圍的基礎(chǔ)鋼筋、電氣設(shè)備外殼、管道以及電力系統(tǒng)等金屬物的零線應(yīng)通過(guò)線路準(zhǔn)確連接，確保建筑現(xiàn)場(chǎng)等電位體情況良好，最大程度上提高建筑的防雷效果。

2.4 接地體安裝施工

對(duì)建筑接地體安裝時(shí)，應(yīng)時(shí)刻關(guān)注接地部位的電阻值，盡可能減少該處電阻，使其≤0.5Ω，由于不同型號(hào)，（“一”字型、“L”、字型和“Y”型接地電阻）的電阻值計(jì)算公式不同，具體的電阻接地埋深情況還需根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)確定。建筑接地體埋深及不同類型的電阻值最終計(jì)算結(jié)果如表1 所示。

表1 建筑接地體埋深及不同類型電阻值計(jì)算結(jié)果

作為電氣安裝中防雷接地施工的重要環(huán)節(jié)，接地安裝至關(guān)重要，選擇共同接地方法，以結(jié)構(gòu)鋼筋焊接網(wǎng)絡(luò)為主要接地裝置，采用由鋼筋底板為主要材料的接地極設(shè)備，嚴(yán)格按照方案進(jìn)行施工，建筑四周采取環(huán)形焊接手段，合理把控焊接施工質(zhì)量。接地極與焊接質(zhì)量之間保持緊密的聯(lián)系，所以施工人員必須加大對(duì)接地安裝技術(shù)的重視。本項(xiàng)目中接地極引出線與配電室接地線一共用到了4 個(gè)連接點(diǎn)（其數(shù)量不能低于2 個(gè)），只有這樣才能保障接地裝置的實(shí)際效果。接地前需要做好接地體的加工處理，采用鋼管與角鋼材料，再將鋼管加工為斜面形，使用40mm 鋼管與角鋼材料，要求接地體的長(zhǎng)度達(dá)到2.5m 左右，且不能超過(guò)3m。安裝接地干線時(shí)，應(yīng)做好標(biāo)記工作，以便后續(xù)接地體的維修與保養(yǎng)[3]。

2.5 接閃器安裝

項(xiàng)目中電氣安裝應(yīng)用的接閃器主要包含避雷網(wǎng)、避雷帶以及避雷針等裝置，在多個(gè)設(shè)備的協(xié)同作用下提高建筑避雷防護(hù)效果。其中，避雷網(wǎng)主要在屋頂保護(hù)層處安裝，可安裝于建筑的屋脊處，使其與防雷引下線相連接。避雷針的底座應(yīng)安裝于混凝土中，加強(qiáng)對(duì)避雷針開(kāi)孔位置的有效控制，要求開(kāi)孔和底座螺栓達(dá)到同等高度，通過(guò)這種方式可以有效保持建筑電器通路穩(wěn)定，提高避雷效果。安裝避雷帶之前，應(yīng)對(duì)設(shè)備做好防腐處理，提前涂抹瀝青材料，等到避雷帶處理完成后再進(jìn)行拉力測(cè)試，只有通過(guò)測(cè)試的避雷帶才可以安裝使用。安裝期間應(yīng)保證避雷帶平整，避免其彎曲，按照施工方案確定安裝位置，不能出現(xiàn)任何偏差。一般情況下，避雷帶會(huì)安裝在建筑的出風(fēng)口與屋脊等處。

建筑物屋面與外墻接閃器需要和建筑欄桿、吊車梁、管道、門(mén)窗等外露的金屬構(gòu)件有效連接，頂部接閃導(dǎo)線應(yīng)按要求進(jìn)行敷設(shè)，通常接閃導(dǎo)線會(huì)被敷設(shè)于混凝土屋面內(nèi)，隨后接閃器的安裝需根據(jù)具體施工要求選擇明敷或者暗敷的方法，如果位于多雷區(qū)，屋面拐角位置應(yīng)當(dāng)使用短避雷針。關(guān)于接閃器的保護(hù)范圍，建議采取滾球法，施工期間這種方法主要是假設(shè)以一定半徑的球體，球體沿著防雷擊位置進(jìn)行滾動(dòng)，球體和接閃器相互接觸，且不會(huì)觸及保護(hù)部位，接閃器保護(hù)范圍如圖1 所示。在安裝接閃器的時(shí)候，一般可根據(jù)工程實(shí)際情況選擇不同的安裝方式，其中明敷于建筑物上的接閃器需要在接地裝置與引下線完成施工后進(jìn)行，同時(shí)要與引下線電氣連接；暗敷在混凝土內(nèi)的接閃導(dǎo)線，在主筋綁扎后進(jìn)行焊接，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，確認(rèn)無(wú)誤后再進(jìn)行支模與混凝土澆筑振搗[4]。

圖1 接閃器保護(hù)范圍

2.6 防雷引下線施工

在建筑電氣安裝環(huán)節(jié)，防雷引下線具有引導(dǎo)電流的作用，將來(lái)自避雷針的電流直接引向接地裝置。防雷引下線種類較多，比如鍍鋅接地和鍍銅接地等，安裝時(shí)需根據(jù)方案來(lái)施工。本項(xiàng)目共選擇了3 根防雷引下線，每根間距為15m，將引下線和配電箱安全連接，做好引下線設(shè)施的安全防護(hù)，導(dǎo)線外部用橡膠材料進(jìn)行包裹，避免后續(xù)引下線在使用過(guò)程中出現(xiàn)導(dǎo)線損壞的問(wèn)題。按照具體安裝工藝，防雷引下線的明敷設(shè)主要應(yīng)用圓鋼與扁鋼材料，項(xiàng)目中用到的直徑與厚度分別為8mm和5mm，橫截面積48mm2；暗敷設(shè)方式下，引下線采用了25mm 的鍍鋅圓鋼材料。相比之下，明敷設(shè)時(shí)引下線無(wú)法用鋼管加以保護(hù)，避免設(shè)備自身的電感給電流傳輸造成影響。本項(xiàng)目選擇硬塑料管為保護(hù)殼，將其套在引下線的外部可以達(dá)到良好的防護(hù)效果，最后固定螺栓材料即可。暗敷設(shè)引下線時(shí)需將其安裝在墻體的支撐柱內(nèi)部，根據(jù)方案要求提高施工質(zhì)量[5]。

2.7 防雷支架安裝

在安裝防雷支架的時(shí)候，可采用側(cè)位打眼技術(shù)，將打眼間隔保持在10cm 左右，完成打眼后用沖擊電錘對(duì)支架進(jìn)行固定，保持支架的穩(wěn)定性。角鋼支架需要有燕尾，其埋設(shè)深度≥100mm；扁鋼與圓鋼支架埋深≥80mm。要求防雷裝置支架頂部與建筑物表面保持100mm 左右的距離；接地干線支架的頂部和墻面保持20mm 間隔距離，且支架水平間距≤1m，垂直間距≤1.5m。保持間距均勻，且允許偏差不宜超過(guò)30mm。轉(zhuǎn)角位置的支架與轉(zhuǎn)角中心間隔≤250mm，保持支架平直，水平度每隔2m 可存在3/1000 的偏差，支架全長(zhǎng)偏差應(yīng)≤10mm。完成支架的固定后，用水泥做好澆筑固定，等待水泥凝固后定期灑水，以達(dá)到良好的養(yǎng)護(hù)效果，保障水泥濕潤(rùn)，混凝土完全凝固后安裝防雷支架，要求頂端與支架底部的距離＞100mm。施工期間，要求根據(jù)設(shè)計(jì)方案畫(huà)出防雷線的具體所在位置，擺放防雷支架，確認(rèn)無(wú)誤后再用瀝青與砂漿涂抹支架的表面即可。

2.8 電氣管線盒防雷接地施工

項(xiàng)目中的電氣管線盒主要使用了鋼制材料，在接線盒生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要求底部與圈體分開(kāi)安裝，圈體上的開(kāi)孔位置根據(jù)圖紙要求定位，此時(shí)接線盒不能有雜物，施工后必須及時(shí)清理，將接線盒放在提前畫(huà)好的位置后進(jìn)行下管施工，這樣做可以有效控制管進(jìn)盒長(zhǎng)度。在接線盒和管相連的位置，焊接時(shí)需要擔(dān)心電焊時(shí)造成管堵問(wèn)題，確保管與盒的穩(wěn)定連接。建筑電氣施工時(shí)綁扎蓋筋應(yīng)做好管口防護(hù)塞堵操作，蓋上接線底盒，對(duì)角位置采取電焊的方式，使底部可以被點(diǎn)焊在圈體上，這樣的防雷接地方式可以更好的符合建筑主體施工要求，避免工序交叉給防雷施工造成不良影響。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，本文根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際案例探究建筑施工時(shí)電氣安裝對(duì)于防雷接地技術(shù)的應(yīng)用，研究后得知防雷接地施工始終是電氣安裝的重難點(diǎn)。根據(jù)雷電對(duì)電氣設(shè)備的不確定性、瞬發(fā)性特點(diǎn)，在施工時(shí)需要合理安裝避雷裝置，采用適當(dāng)?shù)姆览捉拥丶夹g(shù)，做好對(duì)細(xì)節(jié)的把控，從而有效提升電氣設(shè)備的防雷接地效果。