建筑防雷接地施工技术思考探讨

建筑防雷接地施工技术思考探讨

摘要:本文以某酒店项目为例,介绍了建筑防雷接地施工重难点、施工技术要点和注意事项,以期提高防雷接地系统的施工质量,为类似工程提供借鉴参考。

关键词:建筑;电气安装;防雷接地;施工技术

1项目概况

某酒店为二级防雷建筑,占地面积14.7万m2,建筑面积共计11.9万m2,采用独立基础+框架结构。防雷部分使用φ12mm的热镀锌圆钢,在屋顶沿外墙表面或屋檐边垂直面敷接闪带,形成10m×10m或8m×12m以内的接闪带。引下线使用框架结构内的主筋,要求直径>16mm、至少2根,且这2根主筋的间距<18m。接地极使用底梁结构内的主筋,要求上下两层钢筋采用焊接工艺,形成完整的基础接地网。接地部分装置使用室外地坪基础结构内的钢筋网,要求高度<0.5m,配合圈梁形成环形的接地网,不论是防雷、重复接地,还是PE、弱电,均使用接地装置,要求接地电阻值≤1Ω。采用TN-S低压配电系统,在建筑内进行总等电位联结,部分房间局部等电位联结(如淋浴房、卫生间)。插座回路上设置剩余电流动作保护器。

2施工重难点及应对措施

2.1施工重难点

(1)接地体防腐。防腐处理不到位易产生锈蚀,不仅影响接地电阻值,还会缩短防雷系统的使用寿命。(2)基础、梁柱钢筋搭接面积,及引下线钢筋标记。因钢筋搭接面积不足,引下线标记错误造成搭接错误,均会影响防雷系统的接地电阻值。(3)接地干线安装。扁钢平直度,接地端子漏垫弹簧垫,焊口有夹渣、咬肉、裂纹、气孔,及药皮处理不干净等现象。

2.2应对措施

(1)严格按照规范要求,对焊接面进行焊接和检查,并做好防腐处理。(2)在上一条措施的基础上,每层引下线的对角钢筋上,使用显眼的油漆进行标记,例如红漆、黄漆。(3)加强工艺培训学习,按规范要求进行施工和检查,不合格的地方及时整改。

3建筑防雷接地施工技术要点

3.1基础接地施工

3.1.1桩基接地(1)利用柱内纵向主筋作为本工程接地系统的接地体,每根柱对应的桩数≥2根时,选用距离柱最近的2根桩内主筋作为接地体。(2)当柱对应的桩只有1根时,选用此桩内主筋为接地体。利用主筋作接地体的桩,选择4根对称位置的纵向主筋通长连接,并设置明显标记,上端与承台及筏板上层水平钢筋网连通,使用φ12mm热镀锌圆钢或40mm×4mm热镀锌扁钢。(3)桩内2根纵向主筋通过水平钢筋保持电气连通。

3.1.2承台及筏板接地

承台和筏板上层钢筋,根据设计图纸组成闭合网状等电位接地体;桩内纵向主筋(接地体)和柱内主筋(引下线),均要和等电位接地体保持电气连通。构成网状等电位体的承台和筏板上层的水平钢筋,要并列选择,在每个柱的位置相互连通,提高接地系统的可靠性(见图1)。3.2引下线敷设(1)作为防雷引下线的柱外侧四角的4根主筋(≥φ16mm)或钢柱做引下线,通过焊接或夹具上下通长连接,将4根钢筋连接为一组,每组钢筋上端伸出女儿墙顶150mm,与贴装在女儿墙上的避雷带焊接。(2)下端延伸与基础钢筋网之间,通过φ12mm热镀锌圆钢采用夹具跨接连接。在室外地面下0.8m~1m处进行人工接地,使用40mm×4mm的热镀锌扁钢,伸出外墙的距离≥1m。(3)如果有排水沟或室外平台,台阶要伸出室外平台。作为引下线的钢筋与经过的圈梁(包括基础圈梁)钢筋(每层)连接,圈梁内的钢筋为圈梁内里外两根钢筋,同时连成闭合回路。引下线的施工需跟随结构专业逐层施工,施工上层结构前需将作为引下线的柱内主筋进行刷漆标明,以避免上层结构施工选错主筋[1]。(4)接地扁钢沿建筑周围敷设,在相邻两建筑间采用40mm×4mm热镀锌扁钢连接两个建筑周围的人工接地体,从而保证整个厂区形成电气防雷接地网。另外,作为接地柱的四角4根主筋(≥φ16mm),通过焊接或夹具上下通长连接,下端承台及筏板内钢筋用夹具连接。

3.3屋面避雷系统施工

3.3.1屋面避雷

本工程为二级防雷建筑,在屋面设置接闪网作为接闪器,尺寸要求在10m×10m或12m×8m以内。屋面上所有的突出金属物,均要和接闪装置连接。本工程施工中,屋面避雷系统采用φ12mm热镀锌圆钢,利用夹具连接。屋面避雷带支架采用夹具配套专用混凝土支墩,每个混凝土支墩的间距为1m。屋面避雷带、女儿墙上避雷带,两者相互联通,上下高差处圆钢需横平竖直安装(见图2)。

3.3.2防雷电感应

在建筑物外侧设置防雷接地预埋件,建筑物外墙上的金属夹芯板机幕墙等的金属支撑构件应与防雷预埋件可靠连接。建筑内的主要金属物(例如设备、管道),遵循就近原则,和室内防雷接地预埋件单独连接。其中,金属物如果是平行敷设或交叉敷设,当净距<100mm时,则使用金属线跨接,且平行敷设时的跨接点间距≤30m[2]。

3.3.3防雷电波侵入

管道、线路进出建筑物时,在入户端将金属物和室外墙上的防雷接地预埋件连接。其中,套管及金属管道,先用抱卡和管道连接,然后抱卡和预留点之间使用金属线跨接;电缆金属外皮,使用金属管线固定后直接连接。

3.4接地系统施工

3.4.1接地系统类型

本工程中,接地系统分为防静电接地、通信接地、变电所工作接地、变电所保护接地、工艺设备接地、仪表接地和普通保护接地等7类。其中,防静电接地、通信接地、变电所保护接地、工艺设备接地、仪表接地,采用在柱内预埋95mm2的电缆可靠连接;变电所工作接地采用柱内预埋300mm2电缆可靠连接;作为接地线的电缆与基础钢筋之间,采用夹具可靠连接。各接地干线严格按照图纸指定位置及标高,对端子板、端子箱进行预留施工(见图3)。

3.4.2端子板安装

前期施工时,按照后期端子箱位置预留出接地铜线及暂时放置铜线的线盒。待后期模板拆除后,对铜线进行整理,保证预留的铜线长度及截面积满足设计要求。后期端子板安装施工时,将铜线引入端子板内,采用铜螺栓对预留的铜线及铜端子板进行固定。

3.5接地电阻值测试

本工程使用的接地电阻值测试仪,型号是DER2571型,测试方法如下:①起点是被测接地极E′,调整电探针P′、电流探针C′,使三者位于一条直线上,间距为20m。②将被测接地极和仪表连接起来,其中E′和测试孔C2、P2相连,P′和测试孔P1相连,C′和测试孔C1相连。③在仪表上调整测试量程,以满足测试要求。④开启测试开关,此时电流指示灯亮起,显示屏上就会出现接地电阻值(见图4)。值得注意的是,P′的应尽量位于E′、C′两者连线的中点,提高测试精准度;而且在雨后,接地电阻值会受到干扰,此时不能立即测试。将主接地网的连接点断开后,本工程接地电阻测试结果显示,符合规程要求。

4施工注意事项

(1)做好施工技术准备。防雷接地施工前,电气专业的技术人员,要对现场施工人员进行技术交底,确保施工人员充分了解现场情况,例如土建结构、工作原理、规范标准等,以便后续顺利进行施工。各种物料到达现场,首先进行检查和试验,看是否有完整的资料,如出厂证明、产品合格证、检测报告书等。对于关键部位和重要材料,施工期间进行动态监控,检查有无生锈、腐蚀、应力损伤等现象,避免对导电、防雷等性能产生影响。(2)工后进行系统检查。工后检查,除了检查线路连接和运行情况,还要看金属管道的表面状态。防雷接地工程,不论是设备安装、还是线缆敷设,均会使用大量的金属管,这些金属管为了防止生锈,会在表层覆盖一层保护膜[3]。现场施工时,金属管在拿取和使用时,可能和其他材料、墙体、梁柱之间产生碰撞,甚至损坏表面涂层,后期使用就容易生锈。因此,检查金属管道的表面,有没有锈蚀点,这些锈蚀会增大管道的电阻值,破坏防雷避雷效果。如果发现有锈蚀点,应及时进行除锈,并且镀锌处理,避免该部位再次发生锈蚀。(3)严格开展验收作业。本工程验收内容包括电线及电缆敷设、桥架、线管敷设、设备安装和运行等,严格执行三检制度。

5结语

建筑防雷接地是一个重要的环节,是对建筑及电气设备和线路的保护措施。施工过程应做好施工技术准备,工后系统检查,严格开展验收作业,更好地控制施工质量,才能充分发挥防雷接地系统的功能,确保电气系统安全稳定运行。

作者:彭超 吕海洋 季华卫 王风臣 李英杰 单位:中建八局第一建设有限公司