高層住宅項(xiàng)目防雷接地系統(tǒng)施工探討
引導(dǎo)語(yǔ)：防雷與接地是關(guān)系建筑物及人身生命安全的頭等大事，雷擊時(shí)有強(qiáng)大電流通過(guò)，產(chǎn)生機(jī)械力和熱效應(yīng)，破壞建筑物和電氣設(shè)備。以下是YJBYS的小編為大家找到的高層住宅項(xiàng)目防雷接地系統(tǒng)施工探討。希望能夠幫助到大家!
[摘 要]房地產(chǎn)業(yè)近些年發(fā)展迅猛，高層、超高層住宅不斷涌現(xiàn)。高層、超高層建筑遭受雷擊的幾率更高。防雷與接地系統(tǒng)的安裝與運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電氣工程安全運(yùn)行。因此對(duì)于防雷和接地系統(tǒng)的安裝，必須有高度認(rèn)識(shí)，要充分保證防雷接地系統(tǒng)的可靠性和完整性，杜絕運(yùn)行過(guò)程中事故的發(fā)生。本文作者結(jié)合所在高層住宅項(xiàng)目工程實(shí)例對(duì)防雷接地系統(tǒng)施工過(guò)程中的實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行分析研究，以使實(shí)際的施工，技術(shù)優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)合理、優(yōu)質(zhì)安全。
[關(guān)鍵詞]高層住宅 施工 防雷接地系統(tǒng) 接地電阻
引言
防雷與接地是關(guān)系建筑物及人身生命安全的頭等大事，雷擊時(shí)有強(qiáng)大電流通過(guò)，產(chǎn)生機(jī)械力和熱效應(yīng)，破壞建(構(gòu))筑物和電氣設(shè)備。但是在監(jiān)理過(guò)程中，經(jīng)常遇到施工或相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)防雷接地重視不夠，認(rèn)為其技術(shù)性不強(qiáng)，工藝較簡(jiǎn)單，范圍又窄小，往往在施工中出現(xiàn)不規(guī)范作業(yè)或紕漏，也未能引起人們的警覺(jué)。因此，防雷與接地隱蔽工程的施工驗(yàn)收在日常工作中至關(guān)重要，其施工質(zhì)量直接影響整個(gè)建筑的使用功能、安全和使用壽命。目前高層建筑的防雷系統(tǒng)由外部防雷和內(nèi)部防雷系統(tǒng)兩部分組成。筆者僅從實(shí)際施工過(guò)程中影響防雷接地系統(tǒng)施工質(zhì)量的`幾個(gè)施工要點(diǎn)進(jìn)行分析，作為引玉之磚，希望和大家共同探討如何提高高層住宅項(xiàng)目防雷接地系統(tǒng)的可靠性。
1.工程概況
本工程為某區(qū)住建局開(kāi)發(fā)的高層保障房住宅項(xiàng)目，地上22層，地下1層，地上1層至22層為住宅。地下1層為人防及汽車(chē)庫(kù)，為六級(jí)甲類(lèi)人防�？偨ㄖ娣e約為115660㎡;總建筑高度66.85m，層高3m。低壓配電系統(tǒng)接地型式為T(mén)N-S系統(tǒng)。
2.防雷接地系統(tǒng)幾個(gè)施工要點(diǎn)的深化
2.1 建筑物防雷分級(jí)
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及后果將建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)分為三類(lèi)。本工程設(shè)計(jì)為二類(lèi)防雷建筑。(見(jiàn)表1)
2.2 建筑物外部防雷
高層建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側(cè)擊雷，其作用是保護(hù)建筑物本身不遭受雷擊，由下而上主要由接地裝置、引下線(xiàn)、均壓環(huán)、接閃器組成。
2.2.1接地裝置
接地裝置包括接地體和接地線(xiàn)。用于傳導(dǎo)雷電流并將其散流入大地。因此沒(méi)有完善的接地裝置是無(wú)法完成避雷任務(wù)的。接地電阻的阻值要求和接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)合理性是衡量接地裝置功效優(yōu)劣的重要依據(jù)。接地電阻越小，散流就越快，落雷物體高電位保持時(shí)間就越短，危險(xiǎn)越小，以至于跨步電壓、接觸電壓也越小，防雷效果越好，被保護(hù)對(duì)象也就越安全。在施工過(guò)程中對(duì)接地電阻的控制是一項(xiàng)重要內(nèi)容。為了便于與各種入戶(hù)金屬管道相連，降低跨步電壓，建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。高層建筑通常利用樁基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作為接地裝置，這些基礎(chǔ)連成的接地網(wǎng)有較大的電容，其沖擊電阻很小。由于防雷裝置直接裝在建(構(gòu))筑物上，另受到高層住宅項(xiàng)目建筑面積限制，建筑物防雷接地網(wǎng)、電氣設(shè)備工作接地網(wǎng)、保護(hù)接地網(wǎng)、弱電系統(tǒng)接地網(wǎng)等各接地網(wǎng)無(wú)法滿(mǎn)足各自作為獨(dú)立接地網(wǎng)時(shí)之間20米的間距求。通常建筑物的防雷接地與電氣設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地、弱電系統(tǒng)接地均應(yīng)連接成統(tǒng)一的接地系統(tǒng)，其共用接地電阻按其中最小值選定。防雷接地電阻要求≤10Ω，重復(fù)接地接地電阻≤4Ω，弱電系統(tǒng)接地電阻≤1Ω。故一般要求，共用接地電阻值≤1Ω。
本工程利用建筑物鋼筋混凝土柱子兩根?16以上主筋通長(zhǎng)焊接作為引下線(xiàn)，引下線(xiàn)間距不大于18m。所有外墻引下線(xiàn)在室外地面下0.7m處引出一根40X4熱鍍鋅扁鋼，扁鋼伸出室外，距外墻皮的距離不小于1.5m。
(見(jiàn)圖2，圖3)依照原設(shè)計(jì)完成水平接地體和垂直接地體焊接后進(jìn)行了一次接地電阻的搖測(cè)，得到的電阻值是。0.45Ω，達(dá)到設(shè)計(jì)≤1Ω的要求。
2.2.2引下線(xiàn)
引下線(xiàn)的作用是傳導(dǎo)雷電流經(jīng)接地裝置流入大地。引下線(xiàn)將避雷網(wǎng)(帶)與接地裝置連接在一起，使雷電流構(gòu)成通路。通常利用主體結(jié)構(gòu)中的柱主筋或剪力墻中鋼筋做暗裝引下線(xiàn)。引下線(xiàn)的數(shù)量及布置直接影響分流效果。引下線(xiàn)數(shù)量多且間距較小時(shí)，雷電流在局部區(qū)域分布也就較均勻，引下線(xiàn)上電壓降減小，反擊危險(xiǎn)也相應(yīng)減少。本工程原設(shè)計(jì)引下線(xiàn)間距按二類(lèi)防雷建筑要求≤18m，項(xiàng)目部考慮到高層住宅項(xiàng)目的特殊性，每戶(hù)內(nèi)均設(shè)有淋浴型衛(wèi)生間，每個(gè)衛(wèi)生間均要進(jìn)行局部等電位聯(lián)結(jié)，通常做法是將用作建筑物防雷引下線(xiàn)的結(jié)構(gòu)主筋同時(shí)作為等電位接地的豎向連接導(dǎo)體。更有利用結(jié)構(gòu)梁主筋制作的均壓環(huán)將引下線(xiàn)與等電位接地系統(tǒng)連接。但這樣做會(huì)使遭受感應(yīng)雷的幾率大大增加。
因此項(xiàng)目部決定分別在各衛(wèi)生間增加一處引下線(xiàn)點(diǎn)位，共5處。分別位于F/6軸、L/1軸、L/16軸、F/26軸、L/31軸，均為衛(wèi)生間角落剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋，鋼筋截面積≥16m㎡的同一柱內(nèi)選擇對(duì)角線(xiàn)兩個(gè)主筋全長(zhǎng)通焊，搭接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍，雙面焊接。且只在地下二層基礎(chǔ)接地網(wǎng)處與防雷接地系統(tǒng)有兩處以上聯(lián)結(jié)，在每層不與原有引下線(xiàn)或均壓環(huán)連接，避免“引雷入室”。下圖中紅色圓圈標(biāo)示位置為增加的等電位豎向連接導(dǎo)體的位置。
2.2.3均壓環(huán)
由于高層建筑高度比較高，雷電可能從高層建筑物側(cè)部將建筑物擊中，側(cè)擊雷的保護(hù)一般不需專(zhuān)設(shè)接閃器。通常根據(jù)建筑防雷類(lèi)別，在(滾球半徑)30m、45m或60m以上，將各層(或隔幾層)圈梁內(nèi)的周邊主筋焊通，成為均壓環(huán)，并與防雷引下線(xiàn)相連，然后將金屬門(mén)窗的框架、金屬欄桿、表面裝飾物等較大金屬物與均壓環(huán)連接達(dá)到防側(cè)擊雷的要求。而且由于高層建筑物引下線(xiàn)很長(zhǎng)，雷電流的電感應(yīng)壓降很大，為了減小旁側(cè)閃絡(luò)，需要在每隔一定高度處利用均壓環(huán)將各條引下線(xiàn)在同一高度連接起來(lái)，并接到同一高度的金屬物體上，以減小其間的電位差，避免發(fā)生反擊。本工程原設(shè)計(jì)依據(jù)二類(lèi)防雷建筑要求，三十米以上每?jī)蓪友亟ㄖ锿鈮σ蝗ψ鏊骄鶋涵h(huán)，均壓環(huán)利用結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)一圈?12以上鋼筋焊通; 均壓環(huán)應(yīng)與建筑物外沿所有防雷引下線(xiàn)及各接地端子垂直接地連接線(xiàn)連接三十五米及以上外墻上的金屬欄桿，金屬門(mén)窗，金屬百葉等較大的金屬物均須與均壓環(huán)連接。 2.2.4接閃器
接閃器是防直擊雷接受雷電流的金屬導(dǎo)體，其形式有避雷網(wǎng)帶、避雷針、金屬屋面等。避雷網(wǎng)帶應(yīng)沿屋脊、屋角、屋檐、檐角、女兒墻等易受雷擊部位敷設(shè)，在屋面形成要求尺寸的避雷網(wǎng)格。本工程避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)除了滿(mǎn)足二類(lèi)防雷建筑網(wǎng)格尺寸要求，而且考慮到利用建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，沿各突出的機(jī)房檐角、裝飾造型及女兒墻等位置敷設(shè)，項(xiàng)目部若將避雷網(wǎng)格尺寸按一類(lèi)防雷建筑標(biāo)準(zhǔn)縮小，增設(shè)的避雷網(wǎng)所處位置在屋面較低處，意義不大。故未對(duì)網(wǎng)格間距進(jìn)行減小處理。
2.3 建筑物內(nèi)部防雷
內(nèi)部防雷包括防雷電感應(yīng)、防反擊以及防雷電波侵入。良好的內(nèi)部防雷系統(tǒng)能減少建筑物內(nèi)的雷電流和期所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，并能防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害及雷電脈沖所造成的危害。內(nèi)部防雷主要應(yīng)用等電位聯(lián)結(jié)及屏蔽等措施，由于本工程是住宅項(xiàng)目微電子設(shè)備不是十分精密，另外部防雷的法拉第籠就起到了屏蔽作用。故這里主要分析下等電位聯(lián)結(jié)。
2.3.1等電位連接
根據(jù)電位理論分析，等電位連接只傳遞點(diǎn)位而不傳導(dǎo)電流，等電位作用范圍越小，電氣上越安全。在等電位連接范圍內(nèi)人體同時(shí)可觸及的電氣裝置內(nèi)、外可導(dǎo)電部分基本處于同一電位，既沒(méi)有電位差也就不會(huì)發(fā)生觸電及火災(zāi)危險(xiǎn)。一般包含浴室局部等電位聯(lián)結(jié)、保護(hù)接地等電位聯(lián)結(jié)(總等電位聯(lián)結(jié))、防雷接地等電位聯(lián)結(jié)等。本工程為高層住宅項(xiàng)目，淋浴衛(wèi)生間的局部等電位聯(lián)結(jié)可靠性要求更為突出。人在淋浴時(shí)皮膚濕且赤足，其阻抗小，等衛(wèi)生間用電設(shè)備發(fā)生短路、絕緣老化、中性點(diǎn)偏移或外界雷電而導(dǎo)致浴室出現(xiàn)危險(xiǎn)電位差時(shí)，即使僅僅是十幾伏的電壓也是非常危險(xiǎn)的。項(xiàng)目部實(shí)際施工中依照等電位聯(lián)結(jié)做法圖集，利用φ12以上圓鋼將淋浴衛(wèi)生間地面鋼筋連接成環(huán)形，并引出局部等電位端子，與室內(nèi)的金屬管道、金屬門(mén)窗及設(shè)備的外露可導(dǎo)電金屬外殼聯(lián)結(jié)，使各處電位相等，這樣可以極大地避免電擊的傷害。施工時(shí)注意各衛(wèi)生間地面等電位聯(lián)支線(xiàn)間不應(yīng)串聯(lián)連接。由于電力電信線(xiàn)路不能直接接到地線(xiàn)上，需通過(guò)電涌保護(hù)器(SPD)實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)，為防止雷電波入侵，低壓線(xiàn)路埋地進(jìn)入地下一層配電間，入戶(hù)端將電纜金屬套管及其他金屬管道通過(guò)總等電位聯(lián)結(jié)接到防雷接地裝置上�？偟入娢宦�(lián)結(jié)與聯(lián)合接地系統(tǒng)相連形成一個(gè)完整的“法拉第籠”。
3.結(jié)束語(yǔ)
高層民用建筑防雷接地系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到建筑物內(nèi)設(shè)備和人員的安全。施工策劃及實(shí)施時(shí)利用法拉第籠原理，將外部防雷措施與內(nèi)部防雷措施結(jié)合起來(lái)，綜合考慮接閃、分流、均壓、屏蔽、布線(xiàn)和接地等要素的影響，優(yōu)質(zhì)的方案和嚴(yán)格的施工管理，才能真正提高建筑物防雷接地系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻(xiàn)
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