新建建筑物防雷隱蔽工程施工方法探析

徐　穎，田德寶，屠周益，蔣煥宇

(嘉興市氣象局，浙江 嘉興 314050)

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新建建筑物防雷隱蔽工程施工方法探析

徐穎，田德寶，屠周益，蔣煥宇

(嘉興市氣象局，浙江 嘉興 314050)

新建建筑物防雷隱蔽工程是建筑物綜合防雷系統(tǒng)的一個(gè)重要分項(xiàng)工程，具有隱蔽性強(qiáng)，施工工序多，工程進(jìn)度快等特點(diǎn)，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到綜合防雷系統(tǒng)的整體性能和效果，所以掌握科學(xué)的施工方法就顯得尤為重要。在此，基于多年從事防雷裝置隱蔽工程施工跟蹤檢測的工作，結(jié)合工作實(shí)踐對新建建筑物外部防雷隱蔽工程的施工方法進(jìn)行探討。

建筑物；隱蔽工程；防雷裝置；施工方法

雷電災(zāi)害是聯(lián)合國“國際減災(zāi)十年”公布的最為嚴(yán)重的十大自然災(zāi)害之一，全球每年因雷電導(dǎo)致的火災(zāi)、爆炸、建筑物損毀等事故頻繁發(fā)生，雷擊造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失也呈逐年上升趨勢。隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，新建建筑物紛紛拔地而起，城市中新建高大建筑物導(dǎo)致雷電活動(dòng)的影響不斷加劇[1]，面對日益嚴(yán)重的雷電災(zāi)害，科學(xué)合理的防護(hù)措施就顯得尤為重要。建筑物的防雷工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，也是防雷減災(zāi)工作的重要組成部分。防雷隱蔽工程是防雷系統(tǒng)工程中的重要組成部分，其施工工藝和施工質(zhì)量的好壞直接影響到綜合防雷系統(tǒng)的防護(hù)效果。因此，在隱蔽工程施工過程中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)審核核準(zhǔn)的施工圖紙要求，掌握科學(xué)的施工方法進(jìn)行施工，以確保防雷隱蔽工程的施工質(zhì)量。

1　防雷裝置隱蔽工程概述

防雷裝置隱蔽工程是指防雷裝置施工過程中某一工序被下一工序所覆蓋，或者由于滿足其他要求項(xiàng)目竣工后部分防雷設(shè)施不可見的分項(xiàng)工程。就新建建筑物而言，外部防雷隱蔽工程主要包含接地裝置、引下線、接閃器(防側(cè)擊層和屋面層)等分項(xiàng)工程。新建建筑物防雷隱蔽工程隨主體工程同時(shí)施工，項(xiàng)目竣工后其工藝、質(zhì)量等不易檢測檢驗(yàn)，故對施工過程中的質(zhì)量控制異常重要。

2　防雷隱蔽工程施工方法

建筑物宜利用鋼筋混凝土屋頂、梁、柱、基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線和接地裝置，對于滿足《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50057—2010)》[2]中第4.3.5條第1款和第4.4.5條所規(guī)定的第二、三類建筑物宜利用屋頂鋼筋網(wǎng)、女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)的鋼筋作為接閃器。就防雷裝置隱蔽工程的施工方法、施工工藝和質(zhì)量而言，無論是國家標(biāo)準(zhǔn)，還是地方和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都對其作了明確的要求[3-5]。

2.1接地裝置

接地裝置隱蔽工程的施工需要在基礎(chǔ)澆混凝土或砌磚、填土覆蓋前完成。根據(jù)基礎(chǔ)的開挖深度不同(淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ))，接地裝置的施工方法也有所區(qū)別，對于淺基礎(chǔ)由于其埋深一般小于5 m，綜合考慮接地裝置對雷電流的散流效果和跨步電壓等的影響，一般宜利用電氣通路的下層地梁鋼筋作為水平接地體；深基礎(chǔ)由于其埋設(shè)深度較大，考慮施工難度和不影響防雷接地的整體效果，可利用電氣通路的上層地梁鋼筋和樁筋作為水平和垂直接地體。自然接地體的接地電阻值如果不能滿足實(shí)際要求時(shí)，須額外增設(shè)人工接地體，其材料規(guī)格應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

2.1.1利用建筑物的基礎(chǔ)地梁作為水平接地體

新建建筑物宜利用焊接貫通的基礎(chǔ)地梁鋼筋作為水平接地體，其焊接方式、焊接工藝與質(zhì)量應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1　接地裝置的連接方式與工藝質(zhì)量

當(dāng)基礎(chǔ)地梁的單根鋼筋直徑不小于16.0 mm時(shí)，可利用2根地梁鋼筋焊接作為水平接地體；當(dāng)單根鋼筋直徑大于10.0 mm且小于16.0 mm時(shí)，可利用4根地梁鋼筋焊接作為水平接地體。所利用的水平接地體宜用短路環(huán)跨接形成一個(gè)整體，以達(dá)到增大泄放雷電流的效果，地梁轉(zhuǎn)角處應(yīng)焊接連通，見圖1。等電位連接排應(yīng)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)位置處預(yù)留，與水平接地體焊接，連接材料應(yīng)符合國家規(guī)范和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，嚴(yán)禁從防雷引下線引出，焊接工藝應(yīng)符合表1規(guī)定。

圖1　4根地梁鋼筋轉(zhuǎn)角焊接方法示例

2.1.2利用建筑物的基礎(chǔ)樁筋作為垂直接地體

利用建筑物的灌注樁或預(yù)制樁內(nèi)鋼筋作為垂直接地體時(shí)，每處引下線宜利用附近兩個(gè)樁，每個(gè)樁內(nèi)2根樁筋分別與水平接地體(即地梁)焊接(圖2)，焊接工藝應(yīng)滿足表1規(guī)定。

圖2　引下線處樁筋的焊接方法示例

2.2引下線

引下線是用于將雷電流從接閃器傳至接地裝置的導(dǎo)體，新建建筑物宜利用建筑物柱內(nèi)鋼筋、鋼柱作為自然引下線。其材料規(guī)格應(yīng)符合：應(yīng)利用2根直徑不小于16.0 mm 的柱內(nèi)鋼筋，或利用4根直徑大于10.0 mm 且小于16.0 mm的柱內(nèi)鋼筋，分別與接地裝置進(jìn)行焊接連通。此外，當(dāng)利用混凝土內(nèi)鋼筋、鋼柱作為自然引下線并同時(shí)采用基礎(chǔ)接地體時(shí)，可不設(shè)斷接卡，但利用鋼筋作為引下線時(shí)應(yīng)在室內(nèi)外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)若干連接板；當(dāng)僅利用鋼筋作為引下線并采用埋于土壤中的人工接地體時(shí)，應(yīng)在每根引下線上距地面不低于0.3 m處設(shè)接地連接板；采用埋于土壤中的人工接地體時(shí)應(yīng)設(shè)斷接卡，其上端應(yīng)與連接板或鋼柱焊接，連接板處宜有明顯標(biāo)志。見圖3。焊接工藝應(yīng)符合表1規(guī)定。

圖3　單處引下線2根柱筋焊接方法示例

2.3接閃器

2.3.1防側(cè)擊雷

第一類防雷建筑物應(yīng)從30 m起每隔不大于6 m沿建筑物四周設(shè)水平接閃帶并與引下線相連，高于60 m的二、三類建筑物，其上部占高度20%并超過60 m的部位應(yīng)采取防側(cè)擊雷措施(如100 m 高的建筑物，應(yīng)從80 m處開始設(shè)置防側(cè)擊雷裝置)。新建建筑物宜利用圈梁外側(cè)上下2根直徑不小于10.0 mm的鋼筋焊接作為防側(cè)擊雷的接閃器，當(dāng)施工有困難且不影響防側(cè)擊雷效果時(shí)，可利用圈梁內(nèi)上層2根鋼筋進(jìn)行焊接。被用作防側(cè)擊雷接閃器的圈梁鋼筋，應(yīng)設(shè)置短路環(huán)，并與建筑物的引下線焊接貫通(圖4)。此外，應(yīng)在有門窗等較大金屬物的位置預(yù)留等電位連接端子(圖5)，材料宜為Φ10.0mm圓鋼或25mm×4mm扁鋼，并與防側(cè)擊雷的任何一根圈梁鋼筋進(jìn)行焊接，焊接工藝應(yīng)符合表1規(guī)定。

圖4　防側(cè)擊雷層短路環(huán)的焊接方法示例

圖5　門窗等較大金屬物預(yù)留等電位連接端子焊接示例

2.3.2屋面暗敷

1)對于第二類防雷建筑物，當(dāng)其屬于《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057—2010)》中規(guī)定的第3.0.3條2～4款、第9款、第10款的建筑物時(shí)，若女兒墻以內(nèi)的屋頂鋼筋網(wǎng)以上的防水和混凝土層允許不保護(hù)時(shí)，宜利用屋頂鋼筋網(wǎng)作為接閃器。當(dāng)上述建筑物為多層建筑，且周圍很少有人停留時(shí)，宜利用女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)的鋼筋作為接閃器。

2)對于第三類防雷建筑物，當(dāng)其女兒墻以內(nèi)的屋頂鋼筋網(wǎng)以上的防水和混凝土層允許不保護(hù)時(shí)，宜利用屋頂鋼筋網(wǎng)作為接閃器，以及當(dāng)建筑物為多層建筑，其女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)有鋼筋且周圍除保安人員巡邏外通常無人停留時(shí)，宜利用女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)的鋼筋作為接閃器。

上述1)、2)規(guī)定的新建建筑物，宜利用鋼筋混凝土內(nèi)鋼筋、專設(shè)圓鋼或扁鋼作為接閃器，其材料規(guī)格應(yīng)滿足規(guī)范要求，連接處應(yīng)作可靠焊接處理。另外，宜在屋面適當(dāng)位置預(yù)留等電位接地端子，供屋面金屬設(shè)施和設(shè)備接地。暗敷接閃器須與所有引下線焊接連通，見圖6。焊接工藝應(yīng)符合表1規(guī)定。

圖6　屋面暗敷接閃網(wǎng)設(shè)置示例圖

3　結(jié)　語

防雷隱蔽工程的施工是一個(gè)耗時(shí)間、考耐力、重細(xì)心的過程，所涉及的內(nèi)容也非常繁多，這就需要施工人員掌握科學(xué)的施工方法，采取精湛的施工工藝進(jìn)行施工。同時(shí)，施工單位應(yīng)會同相關(guān)部門做好隱蔽工程的檢測驗(yàn)收，并形成檢測驗(yàn)收文件，施工單位也應(yīng)進(jìn)行自行檢查，這樣才能保證防雷隱蔽工程的質(zhì)量和后續(xù)工序的連貫性以及防雷整體效果的安全性。

[1]梅衛(wèi)群，江燕如.建筑防雷工程與設(shè)計(jì)[M].北京：氣象出版社，2004.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50057—2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2011.

[3]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50601—2010建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2010.

[4]浙江省標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)站.2004浙D2民用建筑防雷及接地[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[5]中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.D501-1～4防雷與接地安裝[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2007.

Study on Construciton Methods of the LightningProtection Project for New Building

XU Ying, TIAN Debao, TU Zhouyi, JIANG Huanyu

1008-3707(2016)01-0054-03

2015-09-21

徐穎(1984—)，男，河南商丘人，助理工程師，從事防雷技術(shù)服務(wù)工作。

TU895

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