建筑施工防雷主要技術措施

 

 

    建筑施工防雷主要技術措施

    在建筑物施工過程中，防雷工程項目包括樁基礎的焊接、柱筋引下線通長焊接及均壓環(huán)、避雷網、避雷針、避雷器安裝等，一直伴隨著建設施工全過程。保證防雷工程項目施工質量的因素很多，如設計、材料、機械、地形、地質、水文、氣象、施工工藝、操作方法、技術措施、管理制度等，環(huán)節(jié)很多，要對這些環(huán)節(jié)嚴格控制，才能保證最后的工程質量。建筑物防雷包括防直擊雷和防感應雷。防直擊雷就是引導雷云與避雷裝置之間放電，使雷電流迅速流散到大地中去，從而保護建筑物免受雷擊。

    防雷電感應則通過建筑物內部的設備、管道、構架、鋼窗等金屬物的接地裝置與大地作可靠的連接，將雷云放電后在建筑上殘留的電荷迅速引入大地。目前建筑工程常用的防雷措施有接閃器、引下線、接地裝置、避雷器、均壓環(huán)及金屬導體等電位連接等的施工和安裝。

    一、建筑防雷工程施工常見問題

    通過實際檢測測驗和經驗，施工過程防直擊雷和防感應雷措施中常出現以下問題：一是避雷帶、引下線、接地體、均壓環(huán)搭接的連接長度不夠，焊接不飽滿，焊接處有夾渣、焊瘤、虛焊、咬肉和氣孔，沒有敲掉焊渣等缺陷。二是地鋼筋網的連接點的錯焊、漏焊；作為外引接地聯結點或檢測點預埋件的漏設。尤其是建筑結構轉換層，因構造柱(墻)內主鋼筋調整、防雷引下線鋼筋錯接錯焊的情況發(fā)生。三是用結構鋼材代替避雷針(網)及其引下線時，焊接破壞鍍鋅層不刷防銹漆；或螺栓連接的連接片未經處理，片與片接觸不嚴密等。四是引下點間距偏大，引下線跨越變形縫處未加設補償器，穿墻體時未加保護管。接地體安裝埋設深度不夠或引出線未作防腐處理。五是屋面金屬物，如管道、梯子、旗桿和設備外殼等，未與屋頂防雷系統相連，或等電位聯結跨接地線線徑不足。六是電氣設備接地(接零)的分支線未與接地干線連接，實行串聯連接。多層住宅采用TN-S系統時，進線在總電表箱處沒有重復接地，沒有按要求在配電間作MEB。七是低壓配電接地形式、電涌保護器(SPD)的設置及安裝工藝狀況、管線布設和屏蔽措施等與防雷設計要求不符。

    二、建筑施工防雷主要技術措施

    加強對防雷工程關鍵部位和工序的質量控制，針對施工中易出現質量通病的幾個環(huán)節(jié)，制定現場檢測預控措施，做到預防為主，動態(tài)跟蹤，保證防雷工程的施工質量。

    1.嚴格審查設計圖紙

    一是不僅要熟悉電氣圖，對建筑設計中的結構、設備的布置也要有初步認識，領會設計中有關說明，對有些特殊的建筑工程項目系統，如弱電系統中的智能化工程、信息通訊、計算機、監(jiān)控等，因為這些地點和設置在設計平面圖紙中一般都沒有明確標注，是以規(guī)范要求為施工標準進行預留預埋的，要注意對照強制性標準、施工驗收規(guī)范進行施工。如發(fā)現不符合現行施工規(guī)范要求或做法不妥，選用的防雷接地材料不當時，應及時與設計單位洽商確定，形成設計文件，以便依照執(zhí)行及備案。二是一個建設項目，相關專業(yè)設計圖紙較多，審核防雷圖紙時，要對照建筑圖、結構圖、基礎圖。各項目銜接復雜，極易導致施工錯誤。若施工單位經驗不足，易因工種(序)配合不當而造成施工錯漏。對于施工中容易忽視和特別重要的問題應起草書面意見，以提醒施工單位執(zhí)行。

    2.嚴格材料質量控制關，保證焊接質量

    一是驗材料三證；二是看材料規(guī)格；三是查在施工中是否使用設計和規(guī)范規(guī)定的鍍鋅材料。在施工監(jiān)檢過程中，作業(yè)人員往往隨手拿普通結構用鋼筋作幫條焊接，或用普通鋼材代替鍍鋅材料，或以冷鍍鋅材質代替熱鍍鋅材質，應及時糾正。防雷工程施工主要是焊接，焊接質量決定著工程質量。由焊接技術不過關的人員進行防雷接地，造成防雷工程不合格的情況時有發(fā)生，應嚴格審核專業(yè)防雷施工隊伍的資質等級和施工人員資格證。

    3.查驗地基接地焊接

    地基接地焊接是接地施工中的第一環(huán)節(jié)。對于基礎圈梁焊接或樁基鋼筋與基礎鋼筋的焊接、基礎鋼筋與柱筋的焊接，都要嚴格按基礎圖和接地點逐一進行檢查，尤其要對伸縮縫處基礎鋼筋是否跨接連通進行確認。當整個接地網焊接完成后，馬上進行接地電阻值測試，確認是否符合設計要求。當電阻值不滿足設計要求時，再次檢驗焊接質量或按設計要求補做人

    工接地裝置。

    4.檢查引上點和跨鋼筋焊接質量

    對以柱筋為引上線的接地網，要求施工人員采用每層按軸線標清每根柱子的位置及鋼筋焊接根數進行施工，防止漏焊或錯焊位置和焊接長度及質量不滿足設計及規(guī)范要求等。要對引上點和跨鋼筋焊接質量仔細檢查，并要求對焊接引上線進行定位標識，以防向上層焊錯主筋造成接地中斷錯誤。特別是對于結構的轉換層，由于柱筋的調整，防雷引下線利用柱內主筋焊接引下容易錯焊、漏焊，要進行反復核實。

    5.核實等電位焊接及其他接地部位

    對于要進行等電位焊接、重復接地的部位，如設備間、變配電室、消防機房、空調機房、電梯機房、給水管、冷卻塔、風機等部位的接地焊接要在施工日記上注明備查、核實。高層建筑45m高度以上，每向上3層在結構圈梁內敷設1條25mm×4mm的扁鋼與引下線焊成一環(huán)形水平避雷帶或用不少于2根圈梁主筋焊成均壓環(huán)。樓內水平敷設的金屬管道及金屬物應與防雷接地焊接，垂直敷設的豎向金屬管道，在其底部和頂部均應與防雷接地焊接。玻璃幕墻防雷等電位接地的施工，在對采用預埋鐵做法時，注意在柱主筋上作可靠的焊接，如果是后增加的玻璃幕墻，要根據建筑面積、建筑物的各種特點，出具詳細的防雷施工方案。屋頂上裝設的防雷網和建筑物頂部的避雷針及金屬物體應焊接成一個整體。

    6.按規(guī)范進行質量驗收

    防雷工程應按工程進度及時做好隱蔽驗收。無論自然接地體還是人工接地體以及玻璃幕墻、避雷網格、避雷針等，在施工完后都要及時進行接地電阻值的測試。尤其是接地體或接地網施工完成后，應及時認定接地電阻值是否符合設計規(guī)定值。低壓配電接地形式、電涌保護器(SPD)的設置及安裝工藝狀況、管線布設和屏蔽措施等應與防雷設計要求相符；查看設計、施工資料，檢查SPD安裝的位置、數量、型號規(guī)格、技術參數應與設計相符合。(摘自：尚鋒：《建筑施工防雷主要技術措施分析》)

    建筑防雷與土建的結合措施

    在工程建設領域中，很多從業(yè)人員都存在這樣一種認識：建筑電氣專業(yè)所涉及到的管線安裝敷設簡單，防雷接地措施要求不高，電氣安裝是土建作業(yè)的附屬，所以電氣安裝與土建施工的配合往往被忽視，或是配合脫節(jié)。其實不然，隨著現代電子產業(yè)的發(fā)展和人們對于智能化建筑的需求的提高，建筑電氣在設計、施工中所涉及的各類管線將越來越多，對防雷、防電磁脈沖等更高等級的保護措施的要求也越來越高，因此建筑電氣安裝與其他專業(yè)特別是與結構土建專業(yè)之間的協調、配合應該得到相應的重視?；谶@一點，本文將就建筑防雷與土建結構的結合措施進行討論。

    一、利用建筑中的結構鋼筋進行防雷與接地的優(yōu)越性

    按照《建筑防雷設計規(guī)范》(GB50057-94)的要求，在進行建筑防雷設計時，應優(yōu)先利用建筑本身的結構鋼筋或鋼結構等自然金屬，作為防雷裝置的一部分，使得在保證安全可靠性的前提下能兼顧經濟性。因此，如何利用建筑物的金屬導體是防雷設計中的重要問題。

    二、建筑防雷與土建結合的具體措施

    1.屋面結構與接閃器

    在設計中除了應按《建筑防雷設計規(guī)范》(GB50057-94)中附錄二要求的在屋頂外沿和突出部位等易受雷擊處設置避雷帶外，直接將屋面結構鋼筋作為避雷網的一部分也非常必要。出于防水抗裂考慮，屋面結構一般采用現澆混凝土板，其鋼筋由上部鋼筋和下部鋼筋組成，配筋較密，連接點較多，并且板鋼筋均與梁鋼筋綁扎連接形成通路。突出屋面的塔樓、樓梯間等也均通過鋼筋混凝土柱或構造柱與下層結構相連。因此，當利用建筑本身的鋼筋作為接閃器時，在結構鋼筋連接的關鍵部位如柱內鋼筋與梁鋼筋綁扎點處進行焊接，即可滿足形成電氣通路的要求，也就是GB50057-94第3.3.5條條文說明中指出的：“在雷電流流過的路徑上，有一些并聯的綁扎點時，就會是安全的”。該條文說明同時指出：“利用屋頂鋼筋作為接閃器其前提是允許屋頂遭雷擊時混凝土會有一些碎片脫開及一小塊防水，保溫層破壞”。這對屋面結構損害不大，不會影響到建筑物安全。還有一些值得注意的是，突出屋面的金屬物如金屬架、廣告牌、旗桿、太陽能熱水器、冷水塔、航空障礙燈等，除了其尺寸應符GB50057-94第4.4.1條及4.1.2條規(guī)定外，由于上述金屬物通常通過膨脹螺栓固定在屋面板上，或固定于素混凝土基礎上，故需通過可靠的電氣連接使其形成電氣通路。突出屋面的非金屬物，按GB50057-94第3.3.2條規(guī)定應安裝接閃器并與屋面防雷裝置連接。

    2.利用混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線

    不同結構形式的各類建筑中均設有一定數量的鋼筋混凝土柱，如在砌體結構中設置的構造柱，在混凝土結構中設置的框架柱、剪力墻等，柱中鋼筋直徑按《建筑物抗震設計規(guī)范》GB50011-2001第7.3.2條規(guī)定磚混結構中構造柱縱向鋼筋最小為φ12，在框架結構中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺紋鋼筋均可滿足GB50057-94中第3.3.5及4.2.1條要求。柱中鋼筋的連接形式通常采用綁扎連接、焊接和機械連接，按照《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》(GB50169-92)規(guī)定，避雷引下線的連接為搭接焊接，搭接長度為圓鋼直徑的6倍，因此，不允許用螺紋鋼代替圓鋼作搭接鋼筋。另外，作為引下線的主鋼筋在土建中如果是采用對頭碰焊的，應在碰焊處按規(guī)范補焊搭接圓鋼。

    3.利用基礎地梁作為接地裝置

    建筑物地基的形式可分為無筋擴展基礎、擴展基礎、柱下條形基礎、筏形、箱形基礎、樁基礎以及復合地基。按GB50057-94第3.2.4條、第3.3.5條、第3.4.3條、第4.4.3條規(guī)定，接地裝置應在地面50cm以下，第4.3.5條還規(guī)定：防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應小于3m，當小于3m時水平接地體局部埋深不應小于1m或采取絕緣保護措施。

    建筑物基礎埋深通常由基礎自身高度、地面下預埋管線高度及防凍防腐蝕深度等因素決定，一般均大于0.5m。但是，如果建筑結構有防水要求，用基礎圈梁代替防水層的，其基礎結構不能作為接地裝置。而柱下條形基礎及筏形、箱形基礎在基礎底面設有肋梁，柱下獨立基礎及各種類型的樁基礎均設有基礎拉梁或承臺梁，都可滿足作為基礎接地體裝置的要求。

    三、建筑防雷與土建結合的注意事項

    建筑防雷與土建的結合貫穿于整個建筑物的主體施工過程，其時間延續(xù)性較長，施工工藝要求很高，為了確保建筑物的安全性，首先，在設計上引起重視，合理布局防雷線路，既滿足建筑物的防雷標準又兼顧經濟性指標。其次，在具體施工中主要涉及防雷網與結構鋼筋的結合，這就是說，在土建施工中，鋼筋的焊接必須達到規(guī)范要求，然而在實際施工中，由于鋼筋焊接屬于土建范圍，往往出現虛焊的情況，這就大大影響了電氣回路的安全性，這就要求電氣安裝與土建施工緊密配合，在具體施工中加強巡查監(jiān)管力度，以避免上述情況的出現。

    以上這些只是筆者結合實際的設計、施工的幾點思考，希望能對廣大讀者有參考借鑒價值。當然，在實際工程中，還有很多值得注意的地方。建筑安全，百年大計，建筑防雷作為安全措施之一不容忽視，也必將得到人們越來越多的重視。(摘自：許世杰，李玉娟，侯旭峰：《淺談建筑防雷與土建的結合措施》，載《科技信息》2011年第13期)

     生活防雷

    有關資料顯示：雷擊除能夠造成人員傷亡和財產損失外，還可以導致火災、爆炸、信息系統癱瘓等事故的發(fā)生，從衛(wèi)星、通信、導航、計算機網絡到每個家庭的家用電器都會受到雷電災害的嚴重威脅——據中國氣象局統計，7月份，我國風雹、雷電等強對流天氣發(fā)生頻繁，大部地區(qū)強對流天氣累計出現日數在4天以上，其中，華北大部及內蒙古中東部、黑龍江大部、陜西北部、河南西部、江蘇中南部、安徽南部、浙江北部等地強對流天氣日數達8～12天，較常年同期偏多。2007年全國因雷擊死亡的人數為720人，2010年降到323人，今年上半年為70多人，比例正在下降。

    據了解，雷電災害已被聯合國列為“最嚴重的十種自然災害之一”，被中國相關權威部門稱作“電子時代的一大公害”。雷擊除能夠造成人員傷亡和財產損失外，還可以導致火災、爆炸、信息系統癱瘓等事故的發(fā)生，從衛(wèi)星、通信、導航、計算機網絡到每個家庭的家用電器都會受到雷電災害的嚴重威脅。隨著信息技術的快速發(fā)展，城市高層建筑物和智能大廈的日益增多，現代計算機和網絡技術在各行各業(yè)的普遍使用，對防雷系統的要求也越來越高。否則，雷電災害的危害程度和所造成的損失也會越來越大。

    專家分析，根據近10年來雷電災害事例分析，造成雷擊傷亡事故的主要原因是防雷意識淡薄、防雷常識缺乏。因此，雷電災害的綜合防御水平在很大程度上取決于全社會防雷意識的提高和科學知識的普及。

    專家提醒，為了預防、減少雷雨帶來的災禍，很重要的一點，就是要提高防范雷害的安全意識，多了解一些對付雷害天氣的生活常識。

    一、如何判斷雷電距離有多遠

    判斷雷電何時到來，最簡單的方法是，看到閃電時，通過計算看見閃電與聽到雷聲的間隔時間長短，來判斷人體所處位置與落雷的距離。由于光速比聲速大約快100萬倍，所以，在閃電與伴隨的雷聲之間，會有一定的時間差。如果看見閃電后和聽見雷聲之間，時間間隔5秒鐘，表示雷擊發(fā)生在離自己約1.5公里左右的位置；如果間隔是1秒鐘，也就是一眨眼的時間就聽見雷聲，說明雷擊位置就在你附近的300米左右。此外，通過記住雷聲與閃電時間間隔的長短，可以判斷雷電是逐漸遠離，還是即將遭受雷擊，從而采取防范措施。

    戶外如何避雷如果雷雨發(fā)生時人正在外邊，不宜到高處、開闊的田野、各種露天停車場、運動場、樓頂、房頂、鐵柵欄等易被雷擊的地方；應到有金屬頂的各種車輛內，且及時關閉車門、車窗，到大型金屬框架的建筑物、較深的山洞，但勿觸及洞壁并要并攏雙腳，實在找不到以上地點，可選擇低矮、茂密的樹林，雙腳并攏下蹲；不宜躲在孤立的樹下，應與樹保持2倍樹高的安全距離，下蹲向前彎曲；不宜冒雨趕路，更不要在樹下、電桿下、塔吊下避雨；不宜在水面、濕地或水陸交界處、高空作業(yè)，應迅速離開水中、小船、水田等；不宜冒險涉水，最好穿上絕緣性較好的球鞋或者雨鞋；不宜進行戶外活動和在戶外曠野中奔跑。不要一腳在地、一腳在車，雙腳同時離地或離車是最佳方法；不宜拿金屬物品在雷雨中停留，金屬物品可能“引雷上身”。不要把傘、鋤頭、鐵鍬、羽毛球拍、釣魚桿、高爾夫球桿等扛在肩上。隨身所帶的金屬物品應暫時放在距身體5米以外地方，待雷電停后再拾回；不宜觸摸或靠近自來水管、大樹樹干等可能因雷擊而帶電的物體，以防接觸電壓和旁側閃擊；不宜在涼亭、草棚和沒有安裝防雷設施的房屋中避雨久留，注意避開電線，不要站立在燈泡下。

    二、室內注意事項

    在室內，要注意盡量不用家用電器，最好拔掉電源線等電器連接線；要關好門窗，防止球形雷竄入室內造成危害；不要打電話和關掉手機；還要盡量離開電源線、電話線，以防止外接線路對人體的二次放電；不要靠近室內的金屬設備；不要穿潮濕的衣服，不要靠近潮濕的墻壁；切忌使用電吹風、電動剃須刀、太陽能熱水器等；不要接觸煤氣管道、自來水、天線、水管、鐵絲網、金屬門窗、建筑物外墻等帶電設備或其他類似金屬裝置；不要收曬衣繩或鐵絲上的衣服；切勿處理開口容器盛載的易燃物品。

    三、雷雨天不宜上網

    雷雨天，常會出現電腦使用時突然不能啟動或無法上網，經檢測，其中多數故障是因打雷造成的。雷雨天氣時，雷電感應和雷電波侵入會給電腦用戶帶來危害。打雷致電子計算機及其他信息設備損壞的主要原因就是雷電感應電壓造成的，它可以通過各種信號引線如上網線，把感應電壓波引入設備內部，破壞其芯片和接口。因而雷雨天要盡量避免使用電腦，尤其不要上網。最好拔掉電源線，避免磁場對電腦的影響。

    四、易遭雷擊的地方

    雷電“偏愛”在尖端放電，專家特別提醒，以下這些地方易遭雷擊，請遠離這些“是非之地”。高聳突出的建筑物，如水塔、電視塔、高聳的廣告牌、高煙囪等；水位高和特別潮濕的地帶，如河床、葦塘、湖沼等；內部有大量金屬設備的廠房；孤立、突出在曠野的建筑物以及自然界中的樹木；電視機天線和屋頂上的各種金屬突出物，如旗桿等。

    五、遭雷擊后如何急救

    被雷擊中者通常會發(fā)生心臟停跳、呼吸停止的現象，這可能是一種雷擊‘假死’的現象，要立即做現場搶救。施救的人首先要注意安全，事發(fā)地有招雷因素，應轉移到安全環(huán)境后，第一時間做胸外心臟擠壓和人工呼吸，邊做邊打“120”送醫(yī)院，堅持到救護人員到來。有些人錯誤地認為，被雷擊中的人體內還有電，而不敢去觸摸他，導致搶救時間被拖延。此外，要注意給傷者保溫。若有狂躁不安、痙攣抽搐等癥狀時，還要為其作頭部冷敷。對電灼傷的局部，在急救條件下，只需保持干燥或包扎即可。雷擊還可能使傷者的衣服著火，如果傷者衣服著火，馬上讓他躺下，使火焰不致燒及面部。也可往傷者身上潑水，或者用厚外衣、毯子把傷者裹住以撲滅火焰。用冷水冷卻傷處，然后再用干凈布塊包扎，送醫(yī)院治療。(摘自：張學珍：《雷電：電子化時代的一大公害》，載《中國婦女報》2011年8月4 日第B04版)