王文靜
摘 要:建筑電氣防雷接地設計直接影響著居民和建筑本身的安全,由于雷電中附帶著大量的電壓負荷,如果接地系統(tǒng)不夠完善,就會造成電氣系統(tǒng)中的電流、電壓超載,從而損壞電氣設備,造成嚴重的漏電問題,甚至導致建筑火災事故。在防雷接地技術應用中,由于整個防雷接地系統(tǒng)非常復雜,并且不同環(huán)節(jié)對接地工藝要求不同,這就需要全面做好防雷接地設計工作,避免在具體施工當中產(chǎn)生質(zhì)量問題。
關鍵詞:防雷類別 接閃器 引下線 問題
隨著我國城市經(jīng)濟的持續(xù),高層建筑數(shù)量不斷增多。而隨著我國科技的進步,高層建筑正向著智能化方向發(fā)展,建筑中包含很多電子信息設備,一旦遭受雷擊,將會造成建筑物破壞、人員傷亡、設備損壞等后果,因此做好建筑的防雷接地設計工作顯得尤為重要。為此,下面結合《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057—2010,就建筑電氣防雷接地設計中相關問題進行了探討,并結合工程實例加以論述。
1建筑防雷接地概述
(1)防雷裝置。防雷裝置包括外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置。其中,外部防雷裝置由引下線、接閃器、接地裝置等幾個部分組成,是為了預防直擊雷對建筑物的危害,而內(nèi)部防雷裝置由等電位連接系統(tǒng)、布線系統(tǒng)和屏蔽系統(tǒng)幾個部分組成,其中不同的系統(tǒng)具有不同的作用。(2)引下線。在引下線使用時,一般配以避雷針一起使用,主要將避雷針的電流引至地下,并將它作為導線體。引下線選用時,要從其耐腐蝕性等方面進行選擇。(3)等電位連接。等電位連接導體作為導電物體與裝置之間的連接體,具有減少電位差,降低雷電對接地裝置破壞的作用。(4)雷擊電磁脈沖。雷擊電磁脈作為一種電磁效應,是在直雷擊和間雷擊相互作用下而產(chǎn)生的,這種電磁效應直接影響到防雷裝置的電位,對連接導體產(chǎn)生一定的干擾作用。(5)接地。目前來說,在建筑電氣設計過程中,一般將防雷接地分為保護性接地和功能性接地兩種方式,這兩方式具有不同的保護對象,其保護性接地保護對象是人,避免建筑內(nèi)部的人受到雷擊的傷害。而功能性接地保護對象是設備,避免建筑內(nèi)部設備受到雷擊的傷害。
2建筑防雷接地系統(tǒng)的設計
建筑防雷接地系統(tǒng)主要同引下線、接閃器、接地體、均壓環(huán)等四個部分組成。其中,在接閃器選擇時,可以選擇避雷帶和避雷針。在敷設避雷帶時,如果在建筑頂部,應要沿著房角進行敷設,以免出現(xiàn)遺漏。在建筑防雷接地設計過程中,其設計難點為包括引下線設計和接地體設計兩個部分。當結構主鋼筋直徑大于或等于φ16時,采用2根主鋼筋綁扎或焊接作為一組引下線;當結構主鋼筋直徑大于或等于φ10且小于φ16時,采用4根主鋼筋綁扎或焊接作為一組引下線。引下線其間距沿周長計算不大于18m。并在引下線上距外地面不低于0.3m處設接地體連接板,然后將引下線引至地下。另外,要確保引下線上端與建筑物避雷裝置連接,下端與接地體相連接,以減少施工材料損耗,避免出現(xiàn)雷擊電流漏點,防止雷對建筑外觀的破壞。在建筑接地體設計時,應將樁基內(nèi)部鋼筋作為自然接地體,這樣既能夠確保防雷接地效果,又可以提升建筑施工進度,降低施工成本。
3建筑防雷接地設計實例分析
3.1工程概況
某高層住宅樓,地上26層,地下你2層,建筑高度74m,采用框架剪力墻結構。屬于一類高層住宅建筑。地下兩層為儲藏間,地下為停車庫兼人防工程,地上1、2層為商業(yè)網(wǎng)點,3層以上為住宅。預計雷擊次數(shù)0.33次/a,根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057—2010屬于第二類防雷建筑。
3.2防雷接地設計
(1)接閃器。建筑物接閃器選用Φ12mm熱鍍鋅圓鋼作為接閃帶(網(wǎng)),并將它設置在屋頂上,沿女兒墻、屋角等部位進行設置。同時,采用人工焊接方式將接閃帶應與引下線相接,屋面金屬物、設備要與接閃帶連接,同時,確保屋頂接閃帶網(wǎng)格不大于10×10m或12×8m。對于屋頂接閃帶,應在建筑的核心位置安排防雷設計。在實際設計時,要充分考慮到接閃器的保護范圍,將住宅建筑物上方的彩燈、照明燈及電氣設備設計在保護范圍之內(nèi)。(2)引下線。住宅建筑防雷引下線采利用構造柱內(nèi)的主筋,如果鋼筋直徑大于16mm,應將兩根鋼筋焊接成一組,如果鋼筋直徑大于10mm,小于16mm,應將四根鋼筋焊接作為一組引下線。同時,將引下線上部與接閃帶焊接,下部與接地裝置焊接,對于部分引下線,應在距離地面0.5處做接地測試卡,一共6處。(3)防側擊雷。為了預防直接擊雷,建筑首層每隔3層沿建筑四周設設置均壓環(huán)一周,并對圈內(nèi)的兩根主鋼筋進行焊接,以連成電氣通路,同時與引下線相接。建筑金物體應與均壓環(huán)相連接,對于超過18層的外墻,應將外墻上的金屬物,如太陽能熱水器,要利用Φ10mm圓鋼與均壓環(huán)焊接在一起。對于標高超過60m的建筑物,其表面的邊緣、設備均按屋頂?shù)谋Wo措施進行處理。(4)防雷接地與等電位聯(lián)結。住宅建筑接地裝置采用地梁內(nèi)部的鋼筋,將建筑地下最外圈地梁內(nèi)兩根主焊接成環(huán)形,同時與建筑基礎內(nèi)部鋼焊,并將它作為接地極,接地電阻不大于1Ω,如果超過需要增加接地極。另外,防雷接地與電氣弱電系統(tǒng)使用相同的接地裝置。在總等電位聯(lián)結設計時,其內(nèi)容包括:①電氣接地裝置和接地干線;②PE、PEN干線;③進入建筑物的金屬管道;④建筑結構金屬構件。對于住宅衛(wèi)生間和設備房,需要做局部等電位聯(lián)結,配電設備、動力設備的外殼、弱電箱均設置接地系統(tǒng)。對于電梯軌道和金屬水暖管,應采用25×4(mm)扁鋼與接地系統(tǒng)連接。
4結語
綜上所述,防雷接地設計是一項非常系統(tǒng)、復雜的電氣設計,需要設計人員能夠針對防雷技術的應用要點,對防雷接地中各個環(huán)節(jié)進行合理的設計,同時還要保證施工過程中各項技術指標滿足設計要求,這樣才能夠充分發(fā)揮電氣防雷接地設計工作的效能,確保整個建筑工程電氣系統(tǒng)的質(zhì)量。
參考文獻
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