建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)

許東曲

（廈門特房建設(shè)工程集團(tuán)有限公司，福建 廈門 360100）

0 引言

防雷接地工程的注意作用在于避免雷擊對建筑物本身或其內(nèi)部居住者及電器設(shè)備造成損害。同時(shí)，也可以起到降低靜電危害的作用。防雷接地設(shè)施遍布建筑物整體整體，且與工程主體的鋼筋等部件相連接。因此，該項(xiàng)工程對施工技術(shù)的要求較高。本文期望通過對同安新城酒店這一大型建筑項(xiàng)目的研究，為相關(guān)施工活動(dòng)提供一定的參考與借鑒。從而提升建筑防雷能力，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 建筑電氣安裝中防雷接地系統(tǒng)簡介

建筑電氣安裝中防雷接地系統(tǒng)具有多種形式。目前，國內(nèi)常見的包括IT、TT與TN 三類，TN 系統(tǒng)又可以分為多個(gè)子類別。其中，IT 系統(tǒng)更適合應(yīng)用于低壓供電，在普通建筑中的應(yīng)用不多。TT 系統(tǒng)的外殼接地保護(hù)能力不足，且發(fā)生雷擊時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致配變可能發(fā)生正、逆變換過電壓。因此，一般建議采取TN-S 作為建筑物的防雷接地裝置構(gòu)建方式。該體系需要的施工先連接樁基，隨后進(jìn)行水平、等電位、重復(fù)接地等焊接作業(yè)。在接地電阻通過測試后經(jīng)過其他焊接作業(yè)，最后安裝避雷針帶，具體流程如圖1所示：

圖1 建筑電氣安裝中防雷接地施工流程

2 工程概況

防雷接地施工根據(jù)建筑規(guī)模與類型有所不同，為便于研究具體的施工方法，本文選取同安新城酒店施工項(xiàng)目作為研究對象。該項(xiàng)目位于福建省廈門市同安區(qū)濱海新城，地處環(huán)東海域邁阿密酒店群地段，濱海西大道東側(cè)，總建筑面積約為19.98 萬m2。其中2012TP01 地塊建筑面積約為140616.25 m2，2012TP01 地塊建筑面積約為59153.89 m2；建筑層數(shù)為地上11 層，地下3 層。該項(xiàng)的施工單位工程采用TN-S 接地系統(tǒng)，且具有類似工程結(jié)構(gòu)形式的豐富施工經(jīng)驗(yàn)。在本工程電氣安裝施工中采取了相對成熟的技術(shù)方案，具有良好的參考與研究價(jià)值。

3 建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

建筑電氣安裝防雷接地施工前，需要在檢查作業(yè)條件和施工材料兩方面進(jìn)行準(zhǔn)備工作。防雷接地施工需要借助土建樁基的鋼筋作為導(dǎo)體。因此需要首先檢查樁基鋼筋。人工截樁可以通過砍樁露出拋頭鋼筋；機(jī)械截樁則需要在頂部焊接。同時(shí)，檢查底板筋與柱筋、內(nèi)鋼筋與柱內(nèi)筋的綁扎情況。防雷接地施工需要的材料包括接地裝置與各類鋼材。施工前需要確保接地裝置具備良好的熱穩(wěn)定性，且具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。各類鋼材進(jìn)場前應(yīng)當(dāng)逐一檢查合格證明并對比材料型號(hào)規(guī)格，確保材料符合施工要求。

3.2 接地極

接地極是借助鋼混結(jié)構(gòu)中主筋作為垂直接地體，在土建工程施工完成后，由電氣專業(yè)人員對樁基露頭鋼筋進(jìn)行焊接，焊接采用對焊跨接方式，并根據(jù)樁基距建筑中心長度，焊接環(huán)形接電線與樁基鋼筋連接，從而形成以樁臺(tái)板為中心圓形接地體。在接地體鋪設(shè)時(shí)，施工單位應(yīng)確保接地體覆蓋全部樁基，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電與固定的雙重作用。

3.3 水平接地體

依據(jù)工程設(shè)計(jì)，本工程借助土建梁底兩側(cè)主筋以圈焊方式作為水平接地體，接地體與防雷引下線和樁基主筋接地跨接。在土建施工時(shí)，基礎(chǔ)梁底兩側(cè)主筋綁扎完成后，即可對主筋搭接處進(jìn)行焊接處理。在此過程中，土建專業(yè)應(yīng)確保主筋及搭接焊接質(zhì)量。在焊接作業(yè)中，一般采取雙面延長焊接的方式。在主鋼筋轉(zhuǎn)彎的地方用φ12 圓鋼進(jìn)行跨接焊通。上述焊接的長度應(yīng)當(dāng)在各自結(jié)合部所屬主鋼筋的6 倍以上。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)明位置,選擇結(jié)構(gòu)內(nèi)的對角主筋連通水平接地體。同時(shí)，為便于下一階段施工應(yīng)當(dāng)對下引線進(jìn)行明確標(biāo)注另外，施工時(shí)應(yīng)注意要讓水平接地體焊接成環(huán)形電氣通路,在施工前后應(yīng)當(dāng)對水平接地體的施工情況進(jìn)行反復(fù)確認(rèn)。

3.4 等電位聯(lián)結(jié)及工作接地、重復(fù)接地

在本工程地下三層底板施工時(shí)，施工單位應(yīng)設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)（MEB）,聯(lián)結(jié)端子排通過規(guī)格25×4 的鍍鋅扁鋼與地梁接地體主筋連接，并將各類構(gòu)成部分及相關(guān)金屬部件就近連接到端子板上。隨后，根據(jù)配電箱安裝進(jìn)度及位置情況，使用φ12 圓鋼將配電箱與水平接地體雙面搭接焊接，并使用-40×4 規(guī)格的鍍鋅扁鋼與φ12 圓鋼進(jìn)行雙面搭接，作為配電箱重復(fù)節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)點(diǎn)。本工程中，變壓器室位于地下一層，依據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，施工單位應(yīng)從地下三層的水平接地處焊接分別引出接地至變壓器室、分配電室等電位段子箱工作接地。結(jié)合本工程專業(yè)施工要求，變壓器室及柴油發(fā)電機(jī)房內(nèi)的接地體只需預(yù)留接地點(diǎn)，待變壓器和發(fā)電機(jī)到位并確定位置后再進(jìn)行接地。保護(hù)接地施工中，施工單位應(yīng)落實(shí)動(dòng)、靜設(shè)備外殼和基礎(chǔ)接地，除借助電源系統(tǒng)接地線連接外，施工單位還應(yīng)當(dāng)按工程設(shè)計(jì)要求使用-40x4 熱鍍鋅扁鋼引至水泵房、冷凍機(jī)房等電位端子板；同時(shí)，施工單位應(yīng)預(yù)留一定的接地點(diǎn)，待設(shè)備安裝就位后以編織銅帶的方式接地。此外，施工單位必須對管線線槽進(jìn)行接地處理，以φ12 圓鋼與各層線槽橋架末端位置連接，并在線槽板上預(yù)留接線盒安裝位置，圓鋼末端套絲后接入接線盒。線槽橋架安裝到位后，施工人員使用φ16 包塑金屬軟管與預(yù)留盒子連接，另一端與線槽接地系統(tǒng)連接。

3.5 接地電阻測試

在土建澆搗混凝土隱蔽之前必須進(jìn)行接地電阻測試。需要注意，當(dāng)遇到雨天時(shí)需要待雨水蒸發(fā)后才能進(jìn)行接地電阻測量。具體步驟如下：首先，將接地干線與接地體的連接解除，選擇兩根接地棒，分近端與遠(yuǎn)端分別插入地面。兩者之間應(yīng)當(dāng)保持10m 以上的距離，插入深度應(yīng)當(dāng)保證大于500mm。隨后，連接三個(gè)導(dǎo)線，分別與接地電阻測量儀（如圖2所示）。

圖2 接地電阻測量儀示意圖

將三根導(dǎo)線連接接地體及遠(yuǎn)近兩端的接地棒。根據(jù)接地電阻調(diào)節(jié)儀器測試范圍，勻速搖動(dòng)測量儀并對撥盤進(jìn)行微調(diào)，指導(dǎo)儀器指針居中，即可通過讀書確定接地電阻。此階段需要注意先用10 倍檔進(jìn)行測量再換0.1 倍檔得到精確數(shù)值。

3.6 均壓環(huán)

本工程中，施工單位使用底板圈梁主筋跨接作為均壓環(huán)，使用φ12 圓鋼對土建鋼筋、轉(zhuǎn)彎處進(jìn)行搭接處理，圈梁與作為防雷引下線的柱內(nèi)主筋以φ12 圓鋼進(jìn)行焊接連通。此外，均壓環(huán)上的金屬門框、欄桿、幕墻鋼結(jié)構(gòu)等應(yīng)與均壓環(huán)焊接連通，形成完整的均壓環(huán)整體，提高建筑物防雷側(cè)擊能力。在具體土建預(yù)埋施工中，施工單位應(yīng)先以φ12 圓鋼從均壓環(huán)跨接引出，在門窗、欄桿等分項(xiàng)工程施工到位后再進(jìn)行焊接聯(lián)通。

3.7 防雷引下線

本工程為二級(jí)防雷接地系統(tǒng)，屋面防雷采用明裝避雷帶，使用Φ10 圓鋼沿女兒墻明敷。并在屋面上裝設(shè)不大于15×20M 的網(wǎng)格。屋面所有的金屬設(shè)備外殼，金屬管道構(gòu)件均應(yīng)與避雷帶可靠聯(lián)接。防雷引下線采用暗敷方式，利用建筑內(nèi)主鋼筋進(jìn)行敷設(shè)，引下線平均間距應(yīng)控制在18m 以內(nèi)。在建筑頂部與接閃器焊接，在建筑一層室外地坪下0.8 處焊接出一根規(guī)格為D12mm×400mm×4mm 的鍍鋅導(dǎo)體，與墻體距離應(yīng)大于1m，并確保引下線滿足兩個(gè)條件：當(dāng)鋼筋直徑大于16mm時(shí)，應(yīng)將兩根鋼筋以綁扎或焊接的方式形成一組引下線；當(dāng)鋼筋直徑為10mm 及以上時(shí)，應(yīng)將四根鋼筋焊接為一根引下線。在引下線施工完成后，施工單位應(yīng)隊(duì)引下線進(jìn)行檢查，包括明敷部分引下線是否平直、有無急彎情況，卡釘是否分段固定，能否承受5kgf的垂直拉力，引下線支持件的間距施工符合水平直線部分0.5～1.5m，垂直直線部分1.5m～3m，彎曲部分。3m～0.5m 的要求。同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查引下線焊接質(zhì)量，檢查引下線與接閃器、接地裝置焊接部分有無銹蝕、虛焊等問題。此外，針對接地端易出現(xiàn)機(jī)械損壞的引下線，施工單位應(yīng)采取必要的保護(hù)措施，防止防雷系統(tǒng)受到破壞。

3.8 避雷針帶

屋面板施工時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將板底鋼筋網(wǎng)用φ12mm 圓鋼對網(wǎng)格交叉、轉(zhuǎn)彎處跨接焊通形成避雷網(wǎng)格。逐一確定建筑物附屬的構(gòu)件中存在哪些導(dǎo)電體，主要檢查金屬結(jié)構(gòu)的部件，并將其介入網(wǎng)格內(nèi)。將引下線的A 端露出建筑物并與與避雷帶連接，并將B 端彎折成一定角度，使雷電流能順鋼筋彎曲方向流向防雷引下線。在固定避雷帶時(shí)，支持件高度為150mm,支持件位置在女兒墻中心,大于300mm的女兒墻則從外端量入150mm 為支持件位置。支架埋入深度為80mm,預(yù)埋時(shí)應(yīng)進(jìn)行拉線找直。鍍鋅圓鋼敷設(shè)前,應(yīng)先放在地面上調(diào)直校正后,方可使用。另外，屋面上所有金屬物件均應(yīng)與避雷帶焊接,作為屋頂防雷接閃器。對于凸出屋面的管道,航空障礙燈應(yīng)該采用避雷針作為避雷措施。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑電氣安裝中防雷接地施工需要按照科學(xué)的步驟進(jìn)行。在施工前對作業(yè)條件和施工材料進(jìn)行細(xì)致檢查，還要利用各種鋼筋混凝土樁內(nèi)主筋做垂直接地體，將土建地梁底外側(cè)兩根主筋作為水平接地體，依次進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)及工作接地、重復(fù)接地作業(yè)。接地電阻測試后，進(jìn)行防雷引下線與避雷針帶施工。