張桂清

（福州建工集團(tuán)有限公司，福建 福州 350004）

0 引言

電氣施工是民用建筑工程中的重要環(huán)節(jié)，而防雷接地保護(hù)則是電氣系統(tǒng)中必須解決的問題。做好防雷接地保護(hù)工作，可在建筑遭遇雷擊的第一時(shí)間內(nèi)將雷電產(chǎn)生的龐大電流引入地下，從而保護(hù)建筑內(nèi)各種電氣設(shè)備以及居民人身安全[1-2]。當(dāng)前，我國一些民用建筑電氣工程防雷接地保護(hù)在電氣線管處理尚存不足，必須引起重視，可在施工工藝上采取科學(xué)方法，以完善防雷接地系統(tǒng)。本文在論述民用建筑電氣施工中防雷接地保護(hù)常見問題及應(yīng)對措施的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際案例，介紹了相應(yīng)保護(hù)措施的實(shí)施效果。

1 民用建筑電氣施工中防雷接地保護(hù)常見問題

電氣工程中大多數(shù)施工人員上崗前未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，缺乏完善的監(jiān)管體系，導(dǎo)致民用建筑電氣施工環(huán)節(jié)常出現(xiàn)以下問題：

（1）工程預(yù)制板的光線保護(hù)層厚度不達(dá)標(biāo)，且分布過于密集；

（2）防雷接地工程使用的直通未達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)，常在澆筑階段發(fā)生脫落；

（3）當(dāng)線管彎曲部分產(chǎn)生凹陷時(shí)仍未停止施工，致使管徑縮小，穿線無法進(jìn)行；

（4）在施工全過程中，施工人員為追求施工進(jìn)度忽視工程質(zhì)量，利用切割機(jī)將線路分段切割，直接影響敷線質(zhì)量，且切割后的線路在后期施工中極易遭受磨損[3]。

2 民用建筑電氣施工中防雷接地保護(hù)措施

2.1 科學(xué)選擇接地材料

在選擇防雷接地材料時(shí)，應(yīng)考慮多種因素，如機(jī)械性能、運(yùn)行穩(wěn)定性及采購成本等，最后選擇性能良好且性價(jià)比高的材料。

（1）針對移動(dòng)式電氣設(shè)備，可選擇金屬材料作接地線，避免出現(xiàn)線路接觸不良、斷線、漏電等問題；

（2）通過電流強(qiáng)度科學(xué)控制接地線的電阻大小，保證電壓處在安全范圍內(nèi)，降低觸電風(fēng)險(xiǎn)；

（3）根據(jù)電線橫截面積選擇接電材料，通常，橫截面積較大的材料熱穩(wěn)定性較高，不易產(chǎn)生電路故障。最后，可采用以下途徑降低土壤電阻率，以便于接地材料充分發(fā)揮作用：將接電體附近15cm范圍內(nèi)的土壤換為黑土或黏土；向土壤中加入MgSO4等化學(xué)物質(zhì)或化學(xué)降阻劑，通過化學(xué)反應(yīng)達(dá)到降低電阻的目的[4]。

2.2 安裝防雷引下線

防雷引下線是接閃器和防雷接地裝置間的連接導(dǎo)體，由金屬材料組成，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性。當(dāng)遭遇電擊時(shí)，該導(dǎo)體將瞬間通過巨大的電流，由電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)引發(fā)“旁側(cè)閃擊效應(yīng)”，對周圍配電設(shè)備及其他電氣裝置造成不同程度的損耗，因此，應(yīng)合理設(shè)計(jì)引下線安裝位置。當(dāng)前，絕大多數(shù)民用建筑在防雷接地施工中將引下線配套設(shè)備構(gòu)建為“法拉第籠”，該裝置處于等電位狀態(tài)，可迅速消散雷電產(chǎn)生的能量，避免臨近電氣設(shè)備發(fā)生“旁側(cè)閃擊效應(yīng)”。常用的構(gòu)建方法是將建筑柱筋作為引下線，與樓板、混凝土等絕緣物體連接，形成較為完善的接地網(wǎng)絡(luò)，從而避免雷擊損害[5]。

2.3 安裝避雷針

避雷針是民用建筑中較為常見的防雷裝置，其作用原理為：通過針尖體將雷電產(chǎn)生的巨大電流引入接地線，進(jìn)而消散電流，達(dá)到保護(hù)建筑物的目的。近年來，多處民用建筑使用年限較久，由于避雷針的不規(guī)范安裝或接地線路故障致使建筑物安全性大大降低，產(chǎn)生安全隱患。因此，在安裝避雷針裝置時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作，保證該裝置正常發(fā)揮效用。另外，為確保接地線路正常運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)，如定期檢查線路狀態(tài)等。

2.4 安裝避雷支架

在防雷接地裝置中，多采取側(cè)位打點(diǎn)的方式安裝避雷支架。首先，施工人員根據(jù)工程情況和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求確定打眼位置，使用涌電錘于建筑外墻表面10cm處垂直打眼，將避雷支架沿孔位安裝，注入砂漿，施工過程結(jié)束后，將安裝期間產(chǎn)生的粉末、建筑垃圾等清理干凈，保證避雷支架高質(zhì)量安裝。

2.5 安裝避雷網(wǎng)

一般而言，施工人員在避雷支架安裝結(jié)束后，需繼續(xù)安裝避雷網(wǎng)配套裝置，常規(guī)操作流程如下：

（1）調(diào)節(jié)鍍鋅圓鋼，在此基礎(chǔ)上敷設(shè)牢固的避雷支架；

（2）將民用建筑表面突出的金屬物體與避雷裝置緊密焊接，焊接過程需保證避雷裝置可順暢連接建筑頂層所有突出的金屬物體；

（3）根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，上述焊接部位的寬度需高于金屬突出物寬度2.5倍以上；

（4）清理焊接產(chǎn)生的碎渣等垃圾，并遵循相關(guān)規(guī)定涂抹防銹油漆。

2.6 安裝電涌保護(hù)裝置

雷擊發(fā)生時(shí)常伴有電涌現(xiàn)象，含有微處理器的電器可迅速感知電涌，極易遭受損害。民用建筑中大多數(shù)電氣設(shè)備均含有微處理器，包括建筑總控體系中的中繼器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及家用電器中的微波爐、電視等。研究證實(shí)，在電涌的影響下，此類電氣設(shè)備的使用壽命不斷縮短。近幾年，建筑行業(yè)中常用的電涌保護(hù)設(shè)備為SPD（電涌保護(hù)器）。發(fā)展至今，SPD已成為民用建筑中有效的防電涌設(shè)備。電涌現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，SPD可發(fā)揮鉗壓和泄流功能，維持電壓處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)而避免電涌導(dǎo)致的電壓浮動(dòng)，保護(hù)民用建筑中的一系列電氣設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

3 防雷接地保護(hù)的應(yīng)用實(shí)例

柘榮鴛鴦草場游客服務(wù)中心酒店項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于福建省寧德市柘榮縣東源鄉(xiāng)鴛鴦?lì)^村，該項(xiàng)目總投資13000萬元，總建筑面積為15223.56m2。項(xiàng)目施工內(nèi)容包括建筑、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)電、弱電等工程，防雷接地保護(hù)為該工程的重要環(huán)節(jié)之一，必須符合建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 樁基接地極的焊接條件

該工程利用鋼筋混凝土樁內(nèi)主筋做垂直接地體，電氣施工人員首先需完成土建工程中的砍樁工作，并打出樁基的兩根對角拋頭鋼筋，隨后用Ф12鍍鋅圓鋼焊接，并根據(jù)樁基與柱子之間的距離，甩出一定長度后再確定合理的焊接位置。

3.2 水平接地體的焊接

該工程水平接地體材料為土建地梁面外側(cè)兩根主筋周圈焊通，利用焊通完成水平接地體、防雷引下線和樁基主筋間的接地跨接，將土建地梁面外側(cè)兩根主筋捆綁緊實(shí)即可開始焊接主筋搭接處。值得注意的是，主筋搭接處雙面均需焊接，要求沿主筋焊接構(gòu)成完整的電氣通路，在拐角處用Ф12 圓鋼跨接焊通主鋼筋。選取兩根大于Ф12的對角主筋作為防雷引下線，按照圖紙標(biāo)注位置，利用Ф12圓鋼將其與水平接地體跨接焊通。

3.3 防雷引下線的應(yīng)用

（1）該工程防雷引下線材料為結(jié)構(gòu)柱內(nèi)兩對角柱筋。

（2）將柱內(nèi)兩對角柱筋焊接成電氣通路。根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)操作規(guī)程，若土建鋼筋通過電渣壓力焊或螺紋連接時(shí)則無需接地跨接。若采用搭接連接，在柱子變截面處則必須用Ф12圓鋼跨接焊通。

（3）防雷引下線柱內(nèi)對角主筋必須通過Ф12圓鋼與樁臺板外圈環(huán)形接地連接線聯(lián)為一體。將該圓鋼一端與柱內(nèi)作引下線的兩根主筋焊接，另一端跨接焊通承臺樁基主筋及樁臺板外圈環(huán)形接地連接線。

（4）選用Ф12圓鋼將防雷引下線的柱內(nèi)二根主筋與水平接地體的基礎(chǔ)地梁底兩根主筋跨接焊通。

（5）建筑物每隔1層即使用Ф12圓鋼對地下室地板及出屋面的引下線柱內(nèi)兩對角柱筋跨接焊通。

（6）該工程防雷引下線材料選用左下、右上兩對角柱筋，以黃色油漆標(biāo)記位置。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，使用鍍鋅螺栓在建筑物一層0.5m高度處焊接接地測試端子，并用膠布包扎。接地電阻測試點(diǎn)做法如圖1所示。

圖1 接地電阻測試點(diǎn)

（7）用Ф12圓鋼跨接焊通從屋面引出至女兒墻的防雷引下線，準(zhǔn)備與避雷帶連接。

3.4 衛(wèi)生間局部等電位施工的應(yīng)用

（1）該工程有淋浴功能的衛(wèi)生間局部設(shè)有等電位聯(lián)結(jié)。

（2)對衛(wèi)生間底板面筋進(jìn)行綁扎，焊接規(guī)格小于0.6m×0.6m的多個(gè)鋼筋交叉點(diǎn)，選取12mm圓鋼跨接連通衛(wèi)生間四周圈梁（見圖2所示）。

圖2 衛(wèi)生間底板焊接示意圖

（3）根據(jù)圈梁環(huán)路在LEB箱基部焊接12mm圓鋼，預(yù)留出從引出圓鋼至有等電位聯(lián)結(jié)需求的位置。

（4）配合磚墻施工：將上述施工環(huán)節(jié)中預(yù)留的12mm圓鋼用25×4扁鋼焊接至LEB箱，與端子排聯(lián)結(jié)。另外，用DN20塑料管聯(lián)結(jié)衛(wèi)生間內(nèi)插座盒至LEB箱，根據(jù)工程具體裝修要求決定是否需預(yù)留接線盒。

（5）衛(wèi)生間內(nèi)的插座盒用BV4銅芯線，利用DN16塑料管將其與等電位聯(lián)結(jié)端子箱聯(lián)通，其余預(yù)留接通點(diǎn)均用BVR線與金屬物體相聯(lián)結(jié)。

3.5 避雷帶的應(yīng)用

屋面板施工環(huán)節(jié)應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙用Ф12mm圓鋼將板底鋼筋網(wǎng)中的網(wǎng)格交叉及拐角處焊接為小于20m×20m的避雷網(wǎng)格。優(yōu)先選取女兒墻壓頂梁內(nèi)主筋通長焊接連通做避雷帶，并在屋面設(shè)置相應(yīng)規(guī)格的網(wǎng)格，將突出屋頂?shù)娜拷饘傥矬w均與避雷網(wǎng)相連。將其暗敷設(shè)的避雷帶與自屋面引出的引下線焊接牢靠，其中，引下線方向應(yīng)隨雷電流引下方向作適當(dāng)彎曲，使雷電流可順應(yīng)其彎曲方向流向防雷引下線。

如有垂直筋將女兒墻下面圈梁與壓頂圈梁相連，可將垂直筋上端與壓頂圈梁焊接連通，下端與女兒墻下面圈梁的主筋焊通，引下線和引出線材料均采用10mm圓鋼。按照施工設(shè)計(jì)要求，若女兒墻垂直筋頂端均能與壓頂鋼筋網(wǎng)綁扎連接，下端均能與圈梁的鋼筋網(wǎng)順暢連接，則不必為女兒墻設(shè)置專用的防雷引下線。通常，避雷帶應(yīng)同接地體相焊接，且跨接焊接長度為8cm，另外，在防雷引下線處需標(biāo)明接地符號（圖3）。

圖3 接地符號

4 結(jié)束語

綜上所述，防雷接地系統(tǒng)在民用建筑電氣工程中發(fā)揮著不可替代的重要作用，應(yīng)科學(xué)做好防雷接地措施。首先，應(yīng)選取性能優(yōu)良的接地材料；其次，可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需要安裝引下線、避雷針、避雷支架、避雷網(wǎng)等防雷裝置，必要時(shí)亦可安裝電涌保護(hù)裝置。本文以柘榮鴛鴦草場游客服務(wù)中心酒店項(xiàng)目為例，對防雷接地系統(tǒng)中各施工環(huán)節(jié)涉及的安裝工藝、技術(shù)要點(diǎn)等進(jìn)進(jìn)了詳盡闡述，以期通過各項(xiàng)防雷接地保護(hù)措施的應(yīng)用，有效減少甚至避免該項(xiàng)目電氣設(shè)備因雷擊而發(fā)生的安全事故，從而保證居民的人身安全。