新建建筑物防雷工程檢測及常見問題

王立翔　劉方

摘 要：通過作者近年對新建建筑物防雷工程的檢測，介紹各個環(huán)節(jié)防雷工程施工要點及檢測內(nèi)容，并在檢測過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，如預(yù)留測試點、高層建筑物外墻金屬構(gòu)件接地、淋浴房局部等電位聯(lián)結(jié)以及屋面接閃器等，結(jié)合規(guī)范進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：防雷工程；建筑物；檢測項目；問題

引言

近幾年，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)飛速發(fā)展，整個城市發(fā)生翻天覆地的變化，新建建筑物如雨后春筍般拔地而起，《中華人民共和國氣象法》賦予氣象主管機(jī)構(gòu)履行對社會防雷管理職責(zé)，對安全生產(chǎn)起著積極意義。防雷技術(shù)部門對新建建筑物的防雷工程施工進(jìn)行檢測，防雷從業(yè)人員在應(yīng)做到技術(shù)過關(guān)，及時發(fā)現(xiàn)問題并提出整改意見，有效的保證了防雷工程能夠符合國家的規(guī)范要求，減少人們生命及財產(chǎn)損失。防雷檢測技術(shù)人員應(yīng)制定相應(yīng)的檢測方案，組織專人事先吃透防雷方案和圖紙內(nèi)容，有計劃及時地進(jìn)行檢測驗收，以防耽誤建設(shè)工期，對用戶負(fù)責(zé)。

1 檢測項目及常見問題

（1）應(yīng)先查看該建筑物的《新建建筑物防雷裝置設(shè)計技術(shù)評價意見書》，全面的了解建筑物的基本情況，包括：建筑物的防雷類別、建筑面積、層數(shù)、高度、結(jié)構(gòu)類型以及土壤狀況，熟悉建筑物的防雷設(shè)計方案，方便日后的建筑物防雷工程施工檢測。（2）熟悉電氣圖，對建筑設(shè)計中的結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置也要有初步認(rèn)識，先看設(shè)計中的有關(guān)說明。有些特殊的建筑工程項目系統(tǒng)，如弱電系統(tǒng)中的智能化工程、信息通訊、計算機(jī)、監(jiān)控等，由于未在設(shè)計平面圖紙中明確標(biāo)注，而是以規(guī)范要求為施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)留預(yù)埋的，因此要注意對照強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和施工驗收規(guī)范進(jìn)行檢測。（3）嚴(yán)把材料質(zhì)量控制關(guān)，保證焊接質(zhì)量。看材料規(guī)格，施工中是否使用設(shè)計和規(guī)范規(guī)定的材料。

2 接地裝置

接地裝置作用在于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地。檢測時應(yīng)先測量土壤電阻率，其次多方位、多次測試接地電阻值，再進(jìn)行綜合計算。接地電阻應(yīng)符合規(guī)范要求見表1。若接地電阻值大于設(shè)計要求，可及時提出整改意見，通過增加人工接地體等措施降低接地電阻值。其他檢測內(nèi)容還包括：樁利用系數(shù)、樁深、樁直徑以及材料的規(guī)格和焊接情況，焊接要求見表2。

施工重點在于鋼筋的焊接方式及焊接工藝，所以基礎(chǔ)接地焊接是接地施工的第一環(huán)節(jié)。對于基礎(chǔ)圈梁焊接或樁基鋼筋與基礎(chǔ)鋼筋的焊接、基礎(chǔ)鋼筋與柱筋的焊接，要嚴(yán)格按基礎(chǔ)圖和接地點逐一檢查，尤其要對伸縮縫處基礎(chǔ)鋼筋是否跨接連通進(jìn)行確認(rèn)。雷電流的泄放通道應(yīng)沿最短路徑，避免彎曲和過渡電阻，基礎(chǔ)地梁應(yīng)沿外圍焊接成閉合回路。

3 引下線

引下線作用在于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置[2]，起著承上啟下的作用。引下線的敷設(shè)方式分為暗裝和明裝。通常情況下引下線利用的是柱結(jié)構(gòu)主筋暗裝，當(dāng)引下線沿磚墻或混泥土構(gòu)造柱內(nèi)暗敷設(shè)，配合土建主體外墻（或構(gòu)造柱）施工。將鋼筋調(diào)直后先與接地體（或斷接卡子）連接好，由上至下展放（或一段段連接）鋼筋，敷設(shè)路徑應(yīng)盡量短而直，可直接通過挑檐板或女兒墻與避雷帶焊接。當(dāng)采用明裝引下線時，引下線通過屋面挑檐板等處，在不能直線引下而要拐彎時，不應(yīng)構(gòu)成銳角彎折，應(yīng)做成曲率半徑較大的慢彎。檢測內(nèi)容包括：檢查引上點和跨接鋼筋焊接質(zhì)量。對以柱筋為引上線的接地網(wǎng)，要求施工人員按軸線標(biāo)清每根柱子的位置及鋼筋焊接根數(shù)，防止漏焊或錯焊，避免焊接長度及質(zhì)量不滿足設(shè)計規(guī)范要求等。要仔細(xì)檢查引上點和跨鋼筋焊接質(zhì)量，并對焊接引上線進(jìn)行定位標(biāo)識，以防焊錯主筋造成接地中斷錯誤。特別是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，由于柱筋的調(diào)整，防雷引下線在柱內(nèi)主筋焊接時易錯焊、漏焊，在頂層施工時直接引出并不是原本采用的柱結(jié)構(gòu)主筋。所以建議應(yīng)嚴(yán)格采用施工圖紙所標(biāo)注的引下線位置，并將采用的柱結(jié)構(gòu)主筋涂上油漆。

4 防側(cè)擊雷

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010的規(guī)定，第一類、第二類、第三類防雷建筑物，當(dāng)其高度分別大于30m、45m、60m時，應(yīng)采取防側(cè)擊雷措施，并在其相應(yīng)高度及以上外墻的欄桿、門窗等較大金屬物與防雷裝置作電氣連通，均壓環(huán)作用在于均壓和分流，同時起到防側(cè)擊雷的作用。均壓主要是對外墻金屬門窗、欄桿、玻璃幕墻等大型金屬構(gòu)件起到均衡等電位的作用，分流是將一根引下線的雷電流分散到多根引下線進(jìn)行泄放，減小雷電流經(jīng)過引下線產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)。所以此環(huán)節(jié)檢測的內(nèi)容包括：均壓環(huán)與柱主筋的連接、均壓環(huán)與引下線的連接以及外墻金屬門窗、欄桿、玻璃幕墻等大型金屬構(gòu)件的預(yù)留接地。此環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)的問題是未對外墻金屬門窗、欄桿、玻璃幕墻等大型金屬構(gòu)件做預(yù)留接地或是做了預(yù)留接地，而在安裝金屬門窗、欄桿時并沒有做好電位連接，問題在于金屬門窗、欄桿的安裝往往分包給私人公司，施工隊伍參差不齊，施工水平也有限，對防雷相關(guān)規(guī)范不了解，不知道預(yù)留接地的作用或者為了施工單位便直接忽略預(yù)留接地，埋下了防雷安全隱患。

5 接閃器

接閃器是用于直接攔截閃。普通新建建筑物通常采用施工較為方便簡單的明敷接閃帶，當(dāng)接閃帶沿女兒墻安裝時，應(yīng)盡量隨結(jié)構(gòu)施工預(yù)埋支架固定，支架間距為1-1.5m，在拐彎處為0.25-0.5m，且應(yīng)平均分布。安裝好的接閃帶應(yīng)平直、牢固、不應(yīng)有彎曲和高低起伏的現(xiàn)象，接閃帶通過建筑物伸縮沉降縫處時，應(yīng)將接閃帶向內(nèi)側(cè)彎成半徑為100mm的弧形，且支持卡子中心與建筑物邊緣距離為400mm，如圖1所示。也有為建筑物整體美觀采用暗敷接閃帶的，《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》GB/T21431-2008第5.2.2.8條對暗敷接閃帶做了明確要求：“當(dāng)?shù)蛯踊蚨鄬咏ㄖ锢梦蓓斉畠簤?nèi)或防水層內(nèi)、保溫層內(nèi)的鋼筋做暗敷接閃器時，要對建筑物周圍環(huán)境進(jìn)行檢查，防止可能發(fā)生的混泥土碎塊墜落等事故隱患。高層建筑物不應(yīng)利用建筑物女兒墻內(nèi)鋼筋作為暗敷避雷帶”。新建建筑物天面接閃器有針、網(wǎng)和帶等形式。在容易受雷擊的角位、頂位通常設(shè)有避雷針。在檢測過程中，需注意針、網(wǎng)、帶的科學(xué)連接和避雷帶是否構(gòu)成一閉合環(huán)路；針、帶及帶與支持卡的連接是否正確。由于安全的原因，現(xiàn)代建筑物天面的四周都設(shè)有女兒墻或防護(hù)欄桿，這些是雷擊優(yōu)先接閃的地方，應(yīng)該特別注意其接閃器的安裝方法。暗敷接閃帶應(yīng)做好隱蔽工程記錄。屋面有冷卻塔、電視天線桿、旗桿、廣告牌等金屬構(gòu)件的均應(yīng)與接閃器做好連接。

6 等電位連接

施工單位應(yīng)做好等電位連接的預(yù)留端子，核實等電位焊接及其他接地部位。對于要進(jìn)行等電位焊接和重復(fù)接地的部位，如設(shè)備間、變配電室、消防機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、電梯機(jī)房、給水管、冷卻塔、風(fēng)機(jī)、衛(wèi)生間等。對于45米以上的高層建筑，每向上3層，要在結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)鋪設(shè)一條25mm×4mm的扁鋼與引下線焊成環(huán)形水平避雷帶，或用不少于2根的圈梁主筋焊成均壓環(huán)。樓內(nèi)水平鋪設(shè)的金屬管道及金屬物應(yīng)與防雷接地焊接；垂直鋪設(shè)的豎向金屬管道，其底部和頂部均應(yīng)與防雷接地焊接。在對玻璃幕墻防雷等電位接地進(jìn)行施工時，要注意在柱主筋上作可靠焊接。各個局部等電位預(yù)留端子通常采用扁鋼焊接到結(jié)構(gòu)鋼筋上，施工單位往往沒有注意所利用的結(jié)構(gòu)鋼筋之間并沒有有效的焊接或綁扎，澆注混泥土?xí)r，在震動棒作用力下，鋼筋之間則沒有連接好，導(dǎo)致等電位連接預(yù)留端子失去作用，如果是后增加的玻璃幕墻，要結(jié)合建筑面積和建筑物的各種特點，出具詳細(xì)的防雷施工方案。屋頂?shù)姆览拙W(wǎng)和建筑物頂部的避雷針及金屬物體應(yīng)焊接成一個整體。

7 電涌保護(hù)器

按規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量驗收。防雷工程應(yīng)按工程進(jìn)度及時做好隱蔽驗收。無論是自然接地體，還是人工接地體，以及玻璃幕墻、避雷網(wǎng)格、避雷針等，在施工完后都要及時進(jìn)行接地電阻值測試。電涌保護(hù)器作為內(nèi)部防雷措施的重要手段，保護(hù)電氣設(shè)備免受閃電電涌侵入造成的設(shè)備損壞。低壓系統(tǒng)電涌保護(hù)器應(yīng)對低壓電氣線路和設(shè)備起到電涌保護(hù)作用，尤其是接地體或接地網(wǎng)施工完成后，應(yīng)及時檢測接地電阻值是否符合設(shè)計規(guī)定值。低壓配電接地形式、SPD的設(shè)置及安裝工藝狀況、管線布設(shè)和屏蔽措施等應(yīng)與防雷設(shè)計要求相符。查看設(shè)計、施工資料，檢查SPD的安裝位置、數(shù)量、型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)是否與設(shè)計相符。同時不應(yīng)因SPD的安裝造成低壓電氣系統(tǒng)的故障和事故。因此，有如下三項基本要求：安裝SPD之后，在無電涌發(fā)生的情況下，SPD不應(yīng)對低壓電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。安裝SPD之后，在有電涌發(fā)生的情況下，SPD應(yīng)能承受預(yù)期通過它們的雷電流而不損壞并能鉗制電涌電壓和分流電涌電流。在電涌電流通過后，SPD應(yīng)迅速恢復(fù)到高阻狀態(tài)，切斷可能經(jīng)SPD留到PE線的工頻續(xù)流。

8 結(jié)束語

防雷檢測的目的就是發(fā)現(xiàn)問題，在防雷技術(shù)部門和施工單位共同努力，相互合作，才能確保新建建筑物防雷工程符合規(guī)范要求，人民財產(chǎn)和生命安全才能得到有效保障。因此，加強(qiáng)對防雷工程關(guān)鍵部位和工序的質(zhì)量控制，針對施工中易出現(xiàn)質(zhì)量通病的幾個環(huán)節(jié)，制訂現(xiàn)場檢測預(yù)控措施，做到預(yù)防為主，動態(tài)跟蹤，對于保證防雷工程的施工質(zhì)量非常重要。

參考文獻(xiàn)

[1]梅衛(wèi)群，江燕如.建筑物防雷設(shè)計工程與設(shè)計[M].氣象出版社，2006.

[2]GB50057-2010.建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S].

[3]GB50601-2010.建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

作者簡介：王立翔（1972-）男，漢族，河南駐馬店人，本科學(xué)歷，主要研究方向：雷電防護(hù)工程檢測。

劉方（1985-）男，漢族，河南商丘人，本科學(xué)歷，主要研究方向：雷電防護(hù)工程檢測。