孟建欣

（重慶建新建設(shè)監(jiān)理有限公司重慶400030）

小區(qū)高層建筑防雷接地裝置施工技術(shù)

孟建欣

（重慶建新建設(shè)監(jiān)理有限公司重慶400030）

本文通過(guò)對(duì)小區(qū)高層建筑防雷裝置的概述，闡述了防止直擊雷、側(cè)雷擊、感應(yīng)雷和雷電入侵的技術(shù)措施。

接地裝置；引下線；接閃器；直擊雷；感應(yīng)雷；電波侵入；側(cè)雷擊；等電位

1 小區(qū)高層建筑防雷裝置概述

1.1 防雷措施的重要性

根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果的嚴(yán)重性等因素，把建筑物劃分為三類(lèi)防雷等級(jí)，以采取不同的防雷措施，小區(qū)高層建筑通常為第二類(lèi)防雷等級(jí)。對(duì)于第二類(lèi)建筑主要防直擊雷，但也應(yīng)根據(jù)具體情況，采取措施防止感應(yīng)雷、雷電入侵及防側(cè)雷擊的措施。

防止直擊雷的措施：防直擊雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器基本形式有避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等，安裝在建筑物頂端。當(dāng)建筑物由于美觀上的要求，不允許裝設(shè)避雷針時(shí)，通常采用避雷帶和避雷網(wǎng)。接閃器的作用是將附近的雷云放電誘導(dǎo)過(guò)來(lái)，通過(guò)引下線注入大地，從而使建筑物免遭直接雷擊。

防止感應(yīng)雷的措施：建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架等主要金屬物（不包括混凝土構(gòu)件內(nèi)的鋼筋），應(yīng)就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上。建筑物內(nèi)防雷電感應(yīng)的接地干線與接地裝置的連接不應(yīng)少于兩處。

防止電波侵入的措施：當(dāng)?shù)蛪壕€路全長(zhǎng)采用電纜埋地或電纜敷設(shè)在金屬線槽內(nèi)引入時(shí)，在入戶端應(yīng)將金屬外皮和金屬線槽接地。當(dāng)?shù)蛪壕€路采用架空線或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入時(shí)，連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器在進(jìn)戶架空線或進(jìn)戶電纜的首端安裝避雷器。架空和埋地的金屬管道在進(jìn)出建筑物處應(yīng)就近與與防雷裝置相連或獨(dú)自接地。避雷器的作用是將雷電流引入大地，保護(hù)建筑物。

等電位和防側(cè)雷擊的措施：從首層起每?jī)蓪訕?gòu)架圈梁的底部鋼筋與人工引下線或作為防雷引下線的柱內(nèi)鋼筋連接一次。豎直敷設(shè)的金屬管道也應(yīng)每?jī)蓪优c圈梁鋼筋連接一次。對(duì)于高度超過(guò)30m的第二類(lèi)防雷建筑物應(yīng)考慮防側(cè)雷擊，利用鋼柱建筑物本身的鋼構(gòu)架、鋼筋和其他金屬物，應(yīng)將30m以上的鋼構(gòu)架和混凝土的鋼筋互相連接，并利用鋼柱或柱內(nèi)鋼筋作防雷引下線。30m以上以及外墻上的金屬欄桿、門(mén)窗和表面裝飾物等較大的金屬物應(yīng)與防雷裝置連接。豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端也應(yīng)與防雷裝置連接。

圖1 等電位聯(lián)結(jié)示意圖

1.2 防雷裝置的組成

一套完整的防雷裝置由三部分組成，即接閃器、引下線和接地裝置。

接閃器又稱受雷裝置，是接受雷電流的金屬導(dǎo)體，基本形式有避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等，安裝在建筑物頂端。當(dāng)建筑物由于美觀上的要求，不允許裝設(shè)避雷針時(shí)，通常采用避雷帶和避雷網(wǎng)。

引下線又稱引流器，是把雷電流由接閃器引到接地裝置的金屬導(dǎo)體，一般敷設(shè)在外墻面或暗敷于混凝土的柱子內(nèi)。

接地裝置是埋在地下的接地導(dǎo)體和垂直打入地內(nèi)的接地體的總稱。接地裝置的作用是把雷電流疏散到大地去。

圖2 防雷裝置的組成示意圖

2 小區(qū)高層建筑防雷裝置施工技術(shù)措施

2.1 施工程序

避雷帶（網(wǎng)）、引下線及接地裝置應(yīng)采取自下而上的施工程序，應(yīng)首先安裝接地裝置，再安裝引下線，最后安裝接閃器即避雷帶（網(wǎng)），即：接地體預(yù)埋→引下線預(yù)埋→等電位預(yù)埋→接地電阻測(cè)試→均壓環(huán)預(yù)埋→屋面避雷網(wǎng)格預(yù)埋→避雷帶敷設(shè)→接地電阻測(cè)試→防雷驗(yàn)收。

圖3 條形基礎(chǔ)人工接地體安裝平面示意圖

2.2 預(yù)留預(yù)埋

基礎(chǔ)接地預(yù)埋：接地極利用基礎(chǔ)鋼筋，連接線利用兩根￠16以上地梁下排鋼筋，與地圈梁采用￠12及其以上圓鋼按圖3要求連成可靠接地網(wǎng)，并形成良好電氣通路。各建筑基礎(chǔ)（包括人防車(chē)庫(kù)）所有樁與地圈梁用兩根￠12以上圓鋼相連，無(wú)基礎(chǔ)梁的采用-40×4鍍鋅扁鋼連接。室外金屬管網(wǎng)或金屬物體可在就近建筑物接地網(wǎng)絡(luò)上接地。

等電位預(yù)埋：（1）衛(wèi)生間金屬設(shè)備應(yīng)做等電位連接。所有衛(wèi)生間等電位采用86系列PVC盒，用25×4鍍鋅扁鋼焊成90°，鉆￠10孔并套絲暗敷于墻內(nèi)，高度距室內(nèi)地坪0.5m，后端連接線用螺栓連接。商業(yè)門(mén)面衛(wèi)生間內(nèi)做等電位連接。（2）各建筑物30m以上為防側(cè)雷擊，在每層外墻周邊及門(mén)窗邊預(yù)留出￠10接地圓鋼，與門(mén)窗采用焊接連接。（3）屋面電氣設(shè)備不少于1處接地點(diǎn)，管道不少于2處接地點(diǎn)，法蘭間采用跨接線連接。從負(fù)二層起，電梯井每二層距地0.5m處焊出100×100×6接地鋼板，接地板與基礎(chǔ)接地極可靠連通。電、水井接地點(diǎn)利用柱內(nèi)兩根￠16以上主筋從下（基礎(chǔ)）至上（屋頂層）焊接連通，從負(fù)二層起，井內(nèi)每二層距地1.5m處焊出100×100×6接地鋼板。（4）設(shè)備接地點(diǎn)采用100×100×6接地鋼板，在中心距室內(nèi)地坪0.3m處與兩根￠16以上可靠焊接并引下至地網(wǎng)。消防控制室接地點(diǎn)采用100×100×6接地扁鋼，在中心距首層室內(nèi)地坪0.2 m處安裝，采用1根BV-1×25導(dǎo)線穿￠20PVC管與接地體連接。

均壓環(huán)預(yù)埋：30m以下每?jī)蓪永每客鈮χ苓吜旱膬筛笥凇?6的水平鋼筋與引下線（大于￠16的柱筋）可靠連接，30m以上每層均應(yīng)焊接均壓環(huán)。均壓環(huán)在搭接或轉(zhuǎn)角處連接時(shí)，均采用￠12及其以上的圓鋼，雙面焊接，搭接長(zhǎng)度不小于6倍圓鋼直徑，采用單面焊時(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于12倍圓鋼直徑。

避雷引下線預(yù)埋：利用兩根￠16以上剪力墻主鋼筋從下（基礎(chǔ)）至上（屋頂）焊接連通，引下線間距不大于18m。測(cè)試點(diǎn)（距地0.3m）立柱預(yù)埋100×100×6鋼板，與引下線焊接。

屋面避雷網(wǎng)格預(yù)埋：采用25×4鍍鋅扁鋼暗敷于屋面，避雷帶網(wǎng)格不大于10×10m或12×8m，以防直接雷。

2.3 接地干線敷設(shè)

保護(hù)接地干線敷設(shè)：（1）強(qiáng)、弱電井分別由底層到頂層（不能與屋面避雷網(wǎng)連通）安裝一組80×6鍍鋅接地扁鋼（每層接地扁鋼距地1.5m配鉆2×￠10接地孔），分別接地。（2）金屬橋架及其支架全長(zhǎng)應(yīng)不少于兩處與接地干線連接。自低壓配電室到各棟樓總配電箱敷設(shè)一組40×4鍍鋅扁鋼，沿橋架和電纜溝內(nèi)敷設(shè)。（3）接地線在穿越墻壁、樓板和地坪處應(yīng)加設(shè)鋼套管，鋼套管應(yīng)與接地線做電氣連接。（4）明敷的引下線、避雷帶應(yīng)平直、無(wú)急彎，與支架焊接處油漆防腐無(wú)遺漏。敷設(shè)引下線時(shí)應(yīng)保持一定松緊度，支持間距均勻，水平直線部分0.5～1.5m，垂直直線部分1.5～3m，彎曲部分0.3～0.5m，彎曲半徑為100㎜。

變電所接地干線敷設(shè)：(1)高低壓變電所、柴油發(fā)電機(jī)房地網(wǎng)采用－50×5鍍鋅扁鋼，引至建筑防雷引下線斷開(kāi)處連接。地網(wǎng)與10#槽鋼不少于2處連接，地網(wǎng)接頭采用焊接，Ld≥150，并采用熱瀝青玻璃絲布包裹。(2)高低壓變電所接地干線應(yīng)有不少于兩處與接地裝置引出干線連接。沿建筑物墻壁水平敷設(shè)時(shí)，距地面高度250～300㎜，與墻面距離為10～15㎜，過(guò)門(mén)處埋地敷設(shè)，埋深150㎜。當(dāng)接地線跨越建筑物變形縫時(shí)，應(yīng)設(shè)補(bǔ)償裝置。高低壓變電所內(nèi)接地線表面沿長(zhǎng)度方向，每段15～100㎜，分別涂以黃色和綠色相間的條紋。接地干線上應(yīng)設(shè)置不少于兩個(gè)供臨時(shí)接地用的接線柱或接地螺栓。

屋面接閃器敷設(shè)：（1）小區(qū)高層建筑通常按二級(jí)防雷設(shè)計(jì)。屋面沿女兒墻、花架上敷設(shè)一條￠12鍍鋅圓鋼并與屋面避雷網(wǎng)格、避雷引下線及頂部外露的其它金屬物體相焊接，形成一個(gè)整體的閉型電氣通路。（2）接地干線焊接時(shí)，接地扁鋼焊接長(zhǎng)度應(yīng)是其寬度的3倍，三面焊。接地圓鋼焊接長(zhǎng)度應(yīng)是圓鋼直徑的6倍，雙面焊。焊縫應(yīng)飽滿、無(wú)氣孔、夾渣、坑弧、砂眼、結(jié)瘤等缺陷，焊接后氧化皮應(yīng)清除。

2.4 接地電阻測(cè)試：應(yīng)采用ZC-8、ZC-29型接地電阻測(cè)試儀器測(cè)試

使用接地電阻測(cè)量時(shí)，沿被測(cè)接地體E，將電位探測(cè)針P和電流探測(cè)針C，依直線彼此相距20m插入地下，且電位探測(cè)針P系插于接地體E和電流探測(cè)針之間。用專(zhuān)用導(dǎo)線將E、P和C聯(lián)于儀表相應(yīng)的端鈕。如圖4所示。

將“倍率標(biāo)度置于最大倍數(shù)，慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，同時(shí)旋動(dòng)”測(cè)量標(biāo)度盤(pán)，使檢流計(jì)的指針指于中心線。當(dāng)指流計(jì)的指針接近平衡時(shí)，加快發(fā)電機(jī)搖把的轉(zhuǎn)速，使其達(dá)到每分鐘120轉(zhuǎn)以上，調(diào)正“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”使指針指于中心線上。用“測(cè)量標(biāo)度盤(pán)”的讀數(shù)乘以倍率標(biāo)度的倍數(shù)，即為所測(cè)得接地電阻值。用所測(cè)得接地電阻值，乘以季節(jié)系數(shù)，所得的結(jié)果即為實(shí)測(cè)接地電阻值。

接地裝置、接閃器接地電阻測(cè)試不宜超過(guò)1Ω；金屬門(mén)窗、電氣設(shè)備、衛(wèi)生間金屬設(shè)備、金屬管道等電位聯(lián)接接地電阻測(cè)試不得超過(guò)1Ω。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，小區(qū)高層建筑為防止側(cè)雷擊，應(yīng)設(shè)置多層避雷帶、均壓環(huán)，以及在外墻的轉(zhuǎn)角處設(shè)引下線。一般在高層建筑物邊緣和突出部分，少用避雷針，多用避雷帶，以防雷電側(cè)擊。

目前，高層建筑是把整個(gè)建筑物的梁、板、柱、基礎(chǔ)等主要結(jié)構(gòu)的鋼筋，通過(guò)焊接連成一體，在建筑物的頂部設(shè)避雷網(wǎng)屋頂；在建筑物的腰部多處設(shè)置避雷帶、均壓環(huán)。這樣，使整個(gè)建筑物及每層分別連成一個(gè)整體籠式避雷網(wǎng)，對(duì)雷電起到均壓作用。當(dāng)雷擊時(shí)，建筑物各層構(gòu)成了等電位面，對(duì)人和設(shè)備都安全。同時(shí)由于屏蔽效應(yīng)，籠內(nèi)空間電場(chǎng)強(qiáng)度為零，籠上各處電位基本相等，則導(dǎo)體間不會(huì)發(fā)生反擊現(xiàn)象。建筑物內(nèi)部的金屬管道由于與房屋建筑的結(jié)構(gòu)鋼筋已作電氣連接，也能起到均衡電位作用。此外，各個(gè)結(jié)構(gòu)鋼筋連為一體，并與基礎(chǔ)鋼筋相連有利于防雷。由于高層建筑基礎(chǔ)深，面積大，利用鋼筋混凝土基礎(chǔ)中的鋼筋作為防雷接地體，其接地電阻一般都能滿足規(guī)范要求。

圖4 接地裝置

[1]胡國(guó)文，胡乃定.民用建筑電氣技術(shù)與設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社出版社.

[2]龔延風(fēng)，陳衛(wèi).建筑消防技術(shù)[M].科學(xué)教育出版社.

[3]GB50303-2002，建筑電氣裝置安裝工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[4]劉勁輝，劉勁松.建筑電氣分項(xiàng)工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版

責(zé)任編輯：余詠梅

Construction Techniques Regarding Lightning-Protection Grounding System for Residential High-Rises

The paper summarizes the construction techniques for lightning-protection system in residential high-rises，and explains technological measures for preventing direct lightning flash，lateral lightning flash，inductive lightning and lightning surge on incoming services.

earth-termination system;down-conductor system;air-termination system;direct lightning flash;inductive lightning;lightning surge on incoming services;lateral lightning flash;equipotential

TU895

：A

：1671-9107（2010）10-0030-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.10.030

2010-7-24

孟建欣（1963-），男，本科，工程師。