楊建國
摘要:主要針對建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)展開探討,分析防雷接地裝置功能、施工注意事項,提出施工中常見質(zhì)量問題的管理措施。
關(guān)鍵詞:建筑電氣;防雷接地;質(zhì)量控制
近年,隨著建筑行業(yè)領(lǐng)域不斷發(fā)展,建筑電氣設備對建筑防雷接地設計及施工提出較高要求。建筑防雷接地對建筑防護功能主要體現(xiàn)為:一是防雷,防止因雷擊而造成建筑(包括建筑本身、內(nèi)部設施、內(nèi)部人員等)損害,此功能主要由外部防雷裝置來實現(xiàn);二是靜電接地,防止靜電對相關(guān)精密設備產(chǎn)生危害,此功能將由內(nèi)部防雷裝置來實現(xiàn)。本文將從外部和內(nèi)部防雷裝置二個方面分別介紹相關(guān)裝置功能作用、注意事項及質(zhì)量控制。
1防雷接地技術(shù)的相關(guān)概述
1.1系統(tǒng)簡介
建筑防雷接地系統(tǒng)分為外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置:外部防雷裝置包括接閃器、引下線及接地網(wǎng);內(nèi)部防雷裝置包括等電位聯(lián)結(jié)、電涌保護器等。建筑防雷接地系統(tǒng)應能預防:直擊雷、側(cè)擊雷、雷電波侵入、雷電反擊等,對直擊雷、側(cè)擊雷的防護功能主要通過外部防雷裝置實現(xiàn),而雷電波侵入、雷電反擊的防護功能主要通過內(nèi)部防雷裝置來實現(xiàn)。
1.2常規(guī)防雷保護裝置功能簡介
防直擊雷、側(cè)擊雷是建筑防雷工作的首要任務。常見做法是結(jié)合工程建筑的結(jié)構(gòu)特點,利用建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋來達到防護建筑內(nèi)部人與物體的功能。
(1)接閃器:接閃器應由獨立接閃桿、直接裝設在建筑物上的接閃桿、接閃帶或接閃網(wǎng)的形式之一或任意組合而成。
(2)引下線:建筑物防雷裝置宜利用建筑物鋼結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)柱的鋼筋作為引下線。
(3)接地網(wǎng):建筑宜優(yōu)先利用鋼筋混凝土基礎中的鋼筋作為防雷接地網(wǎng)。利用結(jié)構(gòu)主筋把所有引下線串聯(lián)起來,然后通過建筑樁基礎中的引下線,將雷電勢能導入大地的一種防護措施。
(4)等電位聯(lián)結(jié):等電位聯(lián)結(jié)是屬于內(nèi)部防雷裝置,是將建筑物中各電氣設備和建筑內(nèi)部所有外露的金屬或可導電部分,就近與建筑接地體進行有效連接,以求達到減少電位差、整幢建筑物形成一個良好等電位體的目的,從而確保設備及人員安全。
(5)電涌保護器(SPD):是內(nèi)部防雷保護裝置中主要用于電子設備雷電防護的一種裝置,主要作用是把雷電發(fā)生時竄入電力線或信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲?,以達到被保護的設備或系統(tǒng)不受過電壓沖擊的目的。
(6)其他:建筑防雷接地系統(tǒng)還有均壓環(huán)、門窗接地等,均壓環(huán)類似屋面的接閃器,可視為高層建筑物為防止側(cè)擊雷而設計的環(huán)繞建筑物周邊的水平接閃帶;門窗接地是指高層建筑外墻部位的金屬門窗框、欄桿、金屬百葉、金屬幕墻等金屬構(gòu)件與建筑防雷預埋件進行可靠連接,從而將金屬門窗等與建筑防雷接地裝置連接為一體,達到防側(cè)擊雷的目的。
2施工注意事項
2.1施工注意事項
2.1.1基礎接地網(wǎng)
(1)接地網(wǎng)與所有引下線應采用不小于Φ10的鋼筋或圓鋼有效連接(一般是焊接),將所有建筑上部設置的引下線串聯(lián)在一起。
(2)焊接施工時,雙面焊的焊縫長度≥6d(鋼筋),單面焊的焊縫長度≥12d(鋼筋);焊縫應飽滿且清理干凈。
(3)強弱電井、電梯、各種機房等機房的等電位接地點,應預留鍍鋅扁鋼(40×4mm)。
2.1.2引下線
(1)敷設在混凝土結(jié)構(gòu)柱中作引下線的鋼筋僅為一根時,其直徑不應小于10mm。當利用構(gòu)造柱內(nèi)鋼筋時,其截面積總和不應小于一根直徑10mm鋼筋的截面積,且多根鋼筋應通過箍 筋綁扎或焊接連通。
(2)跨接線采用不小于Φ10的圓鋼焊接,雙面焊的焊縫長度≥6d(圓鋼),單面焊的焊縫長度≥12d(圓鋼);圓鋼彎曲半徑應大于6d(圓鋼),并用油漆標記。
(3)主筋采用機械連接時,接頭處焊接防雷跨接線;采用電渣壓力焊時,接頭處可不設跨接線。
(4)一類到三類防雷建筑物引下線的間距應符合規(guī)范要求。
2.1.3均壓環(huán)
(1)均壓環(huán)的設置要求應符合規(guī)范要求(一類防雷建筑物:高度30m及以上;二類防雷建筑物:高度45m及以上;三類防雷建筑物:高度60m及以上)。
(2)均壓環(huán)與所有引下線之間應跨接,跨接做法為采用不小于Φ10的鋼筋或圓鋼進行焊接。
(3)所有建筑外側(cè)的門窗、欄桿等金屬裝飾構(gòu)件,應預留一根不小于Φ10鋼筋或圓鋼,且與均壓環(huán)有效連接。
(4)衛(wèi)生間、強弱電井及水井中的局部等電位點與均壓環(huán)有效連接成一體。
(5)焊接施工過程中,焊接質(zhì)量應符合要求。
2.1.4等電位
等電位一般包含總等電位聯(lián)結(jié)(MEB)、輔助等電位聯(lián)結(jié)(SEB)及局部等電位聯(lián)結(jié)(LEB)。
(1)等電位聯(lián)結(jié)安裝中,除給水系統(tǒng)水表處需要加跨接線外,其他金屬管道無需跨接;電源進線需要做各自的等電位聯(lián)結(jié),所有等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)之間應就近連通,使整個建筑物的電氣裝置處于同一個電位水平上。
(2)等電位聯(lián)結(jié)端子板可采用螺栓聯(lián)結(jié),以便定期檢查、拆卸;等電位聯(lián)結(jié)線也可采用搭接焊,但焊接做法應符合規(guī)范要求。
2.1.5室外門窗欄桿接地
(1)金屬材質(zhì)的外墻門窗框、欄桿、百葉的一側(cè)應預留有一根≥Φ10的鋼筋,用于接地連接。
(2)門窗框與建筑主體結(jié)構(gòu)防雷裝置連接導體采用直徑不小于Φ8的圓鋼或扁鋼。
(3)門窗框與防雷連接件連接施工時,應將鋁合金型材表面的非導電防護層清除干凈后,方可與防雷連接件連接;
2.1.6屋面接閃器
常見接閃器裝置:獨立式避雷針;架空避雷線或架空接閃網(wǎng);直接裝設在建筑物上的避雷針、接閃帶或接閃網(wǎng)等。建筑施工中常見的接閃帶和接閃網(wǎng)的施工注意事項為:
(1)接閃帶應與所有的防雷引下線有效連接。
(2)明裝接閃帶一般采用熱鍍鋅的圓鋼,與明裝接閃帶連接的引下線也必須采用熱鍍鋅圓鋼;所有焊接地方需清理干凈并有防腐措施;焊接做法與引下線一致。
(3)一般情況下,明裝接閃帶每間隔1m設置一個支架,在轉(zhuǎn)彎處時,每隔0.5m范圍內(nèi)設置一個支架;明裝接閃帶轉(zhuǎn)彎時必須形成圓弧狀,且圓弧處直徑≥鋼筋10d。
(4)屋面伸縮縫處的接閃帶必須做成“Ω”狀,預留充足變形余量。
2.1.7電涌保護器(SPD)
(1)第一級保護的SPD應設置于靠近建筑物電力總進線的總等電位連接端子處,第二、三級保護的SPD可靠近被保護設備處安裝。
(2)SPD兩端引線應盡可能短、直,其長度不宜大于0.5m。
(3)為滿足智能化系統(tǒng)設備要求,SPD可進行多級配合安裝。在進行多級配合安裝時,需綜合考慮多級SPD之間安裝距離要求(應符合規(guī)范要求距離),避免出現(xiàn)某級SPD動作泄流的盲點。當多級SPD之間距離無法達到要求時,可采取在線路中串接退耦裝置的方式來避免出現(xiàn)SPD動作泄流的盲點。
3防雷接地施工技術(shù)的質(zhì)量管理措施
3.1施工質(zhì)量通病
(1)材料規(guī)格與設計不符,用普通結(jié)構(gòu)鋼材替代鍍鋅鋼材;焊接破壞位置未補防銹漆。
(2)引下線、均壓環(huán)、接閃帶搭接處焊接長度不夠、彎曲半徑過小,扁鋼小于寬度的2倍,焊縫不飽滿,焊接處未清理干凈,焊接處存在缺陷。
(3)接地體的引出線焊接處未做防腐處理。
(4)接閃帶(網(wǎng))跨越建筑物變形縫時,未進行變形補償措施;穿墻未設保護管。
(5)屋面金屬物(如設備外殼、爬梯、旗桿、管道等)未與屋面接閃網(wǎng)有效連接。
(6)螺栓聯(lián)結(jié)的連接片無防銹處理,鍍鋅或鍍錫面無法完全覆蓋,且片與片之間接觸不嚴密,存在縫隙。
(7)電氣設備接地的分支線虛假接地,未與接地干線有效連接。
(8)接地體埋設深度小于0.6m。
(9)接閃帶損壞變形、支架設置間距過大。
(10)未采用專門PE線,接地跨接線線徑不符合要求。
(11)基礎接地施工完成后未及時進行接地電阻測試。
3.2質(zhì)量控制措施
3.2.1做好施工前準備工作
施工人員應仔細審查圖紙,做好圖紙設計交底、專項會審工作,提前發(fā)現(xiàn)問題,避免將問題帶入施工階段;同時核查施工單位資質(zhì)等級,對于特殊工種人員,要求人證合一。
3.2.2做好材料質(zhì)量控制
必須嚴格把控材料質(zhì)量,以免影響整體工程質(zhì)量。為避免在現(xiàn)場使用不合格材料,加強材料進場報驗環(huán)節(jié),除了查驗進場材料報驗資料外,還必須核對進場材料規(guī)格型號;同時,施工過程中,應注意按照設計及規(guī)范要求使用合格的鍍鋅材料,避免施工人員隨手用普通鋼筋代替鍍鋅材料的問題。
3.2.3加強關(guān)鍵部位及關(guān)鍵工序的質(zhì)量檢驗
應針對施工中易出現(xiàn)質(zhì)量通病的部位或工序環(huán)節(jié),設置質(zhì)量檢驗停止點。施工至質(zhì)量檢驗停止點,需經(jīng)甲方、監(jiān)理及施工三方共同檢驗合格后,方可進行下道工序施工。質(zhì)量檢驗停止點一般為樁基接地焊接、等電位焊接以及設計注明需重復接地的部位等。做好工序交接驗收、隱蔽驗收等中間驗收環(huán)節(jié)。
4結(jié)束語
建筑防雷接地施工是建筑電氣安裝中一個子分支,雖總體份額較少,但防雷接地施工一旦設計或施工不合理,不但起不了保護作用,還會對被保護的設備帶來破壞性后果,因此實際施工中,應加強過程控制,完善過程檢查,為防雷接地安裝施工質(zhì)量的提升帶來保證。
參考文獻:
[1]張小青.建筑防雷與接地技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,1996.
[2]劉卓然.試論建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)的應用與質(zhì)量管理策略[J].低碳世界,2019,9(09):206-207.
[3]王少飛.建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)的應用與質(zhì)量管理研究[J].建材與裝飾,2019(20):174-175.
[4]周龍海.電涌保護器在建筑防雷設計中的應用[J].山東氣象,2009(02):22-23.
[5]張明毅,王剛,張晉.關(guān)于建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)及注意事項分析[J].低碳世界,2018(10):226-227.
中國聯(lián)合工程有限公司?310000