建筑施工防雷主要技术措施

 

 

    建筑施工防雷主要技术措施

    在建筑物施工过程中，防雷工程项目包括桩基础的焊接、柱筋引下线通长焊接及均压环、避雷网、避雷针、避雷器安装等，一直伴随着建设施工全过程。保证防雷工程项目施工质量的因素很多，如设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等，环节很多，要对这些环节严格控制，才能保证最后的工程质量。建筑物防雷包括防直击雷和防感应雷。防直击雷就是引导雷云与避雷装置之间放电，使雷电流迅速流散到大地中去，从而保护建筑物免受雷击。

    防雷电感应则通过建筑物内部的设备、管道、构架、钢窗等金属物的接地装置与大地作可靠的连接，将雷云放电后在建筑上残留的电荷迅速引入大地。目前建筑工程常用的防雷措施有接闪器、引下线、接地装置、避雷器、均压环及金属导体等电位连接等的施工和安装。

    一、建筑防雷工程施工常见问题

    通过实际检测测验和经验，施工过程防直击雷和防感应雷措施中常出现以下问题：一是避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够，焊接不饱满，焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔，没有敲掉焊渣等缺陷。二是地钢筋网的连接点的错焊、漏焊；作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。尤其是建筑结构转换层，因构造柱(墙)内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况发生。三是用结构钢材代替避雷针(网)及其引下线时，焊接破坏镀锌层不刷防锈漆；或螺栓连接的连接片未经处理，片与片接触不严密等。四是引下点间距偏大，引下线跨越变形缝处未加设补偿器，穿墙体时未加保护管。接地体安装埋设深度不够或引出线未作防腐处理。五是屋面金属物，如管道、梯子、旗杆和设备外壳等，未与屋顶防雷系统相连，或等电位联结跨接地线线径不足。六是电气设备接地(接零)的分支线未与接地干线连接，实行串联连接。多层住宅采用TN-S系统时，进线在总电表箱处没有重复接地，没有按要求在配电间作MEB。七是低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等与防雷设计要求不符。

    二、建筑施工防雷主要技术措施

    加强对防雷工程关键部位和工序的质量控制，针对施工中易出现质量通病的几个环节，制定现场检测预控措施，做到预防为主，动态跟踪，保证防雷工程的施工质量。

    1.严格审查设计图纸

    一是不仅要熟悉电气图，对建筑设计中的结构、设备的布置也要有初步认识，领会设计中有关说明，对有些特殊的建筑工程项目系统，如弱电系统中的智能化工程、信息通讯、计算机、监控等，因为这些地点和设置在设计平面图纸中一般都没有明确标注，是以规范要求为施工标准进行预留预埋的，要注意对照强制性标准、施工验收规范进行施工。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥，选用的防雷接地材料不当时，应及时与设计单位洽商确定，形成设计文件，以便依照执行及备案。二是一个建设项目，相关专业设计图纸较多，审核防雷图纸时，要对照建筑图、结构图、基础图。各项目衔接复杂，极易导致施工错误。若施工单位经验不足，易因工种(序)配合不当而造成施工错漏。对于施工中容易忽视和特别重要的问题应起草书面意见，以提醒施工单位执行。

    2.严格材料质量控制关，保证焊接质量

    一是验材料三证；二是看材料规格；三是查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。在施工监检过程中，作业人员往往随手拿普通结构用钢筋作帮条焊接，或用普通钢材代替镀锌材料，或以冷镀锌材质代替热镀锌材质，应及时纠正。防雷工程施工主要是焊接，焊接质量决定着工程质量。由焊接技术不过关的人员进行防雷接地，造成防雷工程不合格的情况时有发生，应严格审核专业防雷施工队伍的资质等级和施工人员资格证。

    3.查验地基接地焊接

    地基接地焊接是接地施工中的第一环节。对于基础圈梁焊接或桩基钢筋与基础钢筋的焊接、基础钢筋与柱筋的焊接，都要严格按基础图和接地点逐一进行检查，尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后，马上进行接地电阻值测试，确认是否符合设计要求。当电阻值不满足设计要求时，再次检验焊接质量或按设计要求补做人

    工接地装置。

    4.检查引上点和跨钢筋焊接质量

    对以柱筋为引上线的接地网，要求施工人员采用每层按轴线标清每根柱子的位置及钢筋焊接根数进行施工，防止漏焊或错焊位置和焊接长度及质量不满足设计及规范要求等。要对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查，并要求对焊接引上线进行定位标识，以防向上层焊错主筋造成接地中断错误。特别是对于结构的转换层，由于柱筋的调整，防雷引下线利用柱内主筋焊接引下容易错焊、漏焊，要进行反复核实。

    5.核实等电位焊接及其他接地部位

    对于要进行等电位焊接、重复接地的部位，如设备间、变配电室、消防机房、空调机房、电梯机房、给水管、冷却塔、风机等部位的接地焊接要在施工日记上注明备查、核实。高层建筑45m高度以上，每向上3层在结构圈梁内敷设1条25mm×4mm的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带或用不少于2根圈梁主筋焊成均压环。楼内水平敷设的金属管道及金属物应与防雷接地焊接，垂直敷设的竖向金属管道，在其底部和顶部均应与防雷接地焊接。玻璃幕墙防雷等电位接地的施工，在对采用预埋铁做法时，注意在柱主筋上作可靠的焊接，如果是后增加的玻璃幕墙，要根据建筑面积、建筑物的各种特点，出具详细的防雷施工方案。屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。

    6.按规范进行质量验收

    防雷工程应按工程进度及时做好隐蔽验收。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等，在施工完后都要及时进行接地电阻值的测试。尤其是接地体或接地网施工完成后，应及时认定接地电阻值是否符合设计规定值。低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等应与防雷设计要求相符；查看设计、施工资料，检查SPD安装的位置、数量、型号规格、技术参数应与设计相符合。(摘自：尚锋：《建筑施工防雷主要技术措施分析》)

    建筑防雷与土建的结合措施

    在工程建设领域中，很多从业人员都存在这样一种认识：建筑电气专业所涉及到的管线安装敷设简单，防雷接地措施要求不高，电气安装是土建作业的附属，所以电气安装与土建施工的配合往往被忽视，或是配合脱节。其实不然，随着现代电子产业的发展和人们对于智能化建筑的需求的提高，建筑电气在设计、施工中所涉及的各类管线将越来越多，对防雷、防电磁脉冲等更高等级的保护措施的要求也越来越高，因此建筑电气安装与其他专业特别是与结构土建专业之间的协调、配合应该得到相应的重视。基于这一点，本文将就建筑防雷与土建结构的结合措施进行讨论。

    一、利用建筑中的结构钢筋进行防雷与接地的优越性

    按照《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)的要求，在进行建筑防雷设计时，应优先利用建筑本身的结构钢筋或钢结构等自然金属，作为防雷装置的一部分，使得在保证安全可靠性的前提下能兼顾经济性。因此，如何利用建筑物的金属导体是防雷设计中的重要问题。

    二、建筑防雷与土建结合的具体措施

    1.屋面结构与接闪器

    在设计中除了应按《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中附录二要求的在屋顶外沿和突出部位等易受雷击处设置避雷带外，直接将屋面结构钢筋作为避雷网的一部分也非常必要。出于防水抗裂考虑，屋面结构一般采用现浇混凝土板，其钢筋由上部钢筋和下部钢筋组成，配筋较密，连接点较多，并且板钢筋均与梁钢筋绑扎连接形成通路。突出屋面的塔楼、楼梯间等也均通过钢筋混凝土柱或构造柱与下层结构相连。因此，当利用建筑本身的钢筋作为接闪器时，在结构钢筋连接的关键部位如柱内钢筋与梁钢筋绑扎点处进行焊接，即可满足形成电气通路的要求，也就是GB50057-94第3.3.5条条文说明中指出的：“在雷电流流过的路径上，有一些并联的绑扎点时，就会是安全的”。该条文说明同时指出：“利用屋顶钢筋作为接闪器其前提是允许屋顶遭雷击时混凝土会有一些碎片脱开及一小块防水，保温层破坏”。这对屋面结构损害不大，不会影响到建筑物安全。还有一些值得注意的是，突出屋面的金属物如金属架、广告牌、旗杆、太阳能热水器、冷水塔、航空障碍灯等，除了其尺寸应符GB50057-94第4.4.1条及4.1.2条规定外，由于上述金属物通常通过膨胀螺栓固定在屋面板上，或固定于素混凝土基础上，故需通过可靠的电气连接使其形成电气通路。突出屋面的非金属物，按GB50057-94第3.3.2条规定应安装接闪器并与屋面防雷装置连接。

    2.利用混凝土柱、墙主筋作为防雷引下线

    不同结构形式的各类建筑中均设有一定数量的钢筋混凝土柱，如在砌体结构中设置的构造柱，在混凝土结构中设置的框架柱、剪力墙等，柱中钢筋直径按《建筑物抗震设计规范》GB50011-2001第7.3.2条规定砖混结构中构造柱纵向钢筋最小为φ12，在框架结构中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺纹钢筋均可满足GB50057-94中第3.3.5及4.2.1条要求。柱中钢筋的连接形式通常采用绑扎连接、焊接和机械连接，按照《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)规定，避雷引下线的连接为搭接焊接，搭接长度为圆钢直径的6倍，因此，不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外，作为引下线的主钢筋在土建中如果是采用对头碰焊的，应在碰焊处按规范补焊搭接圆钢。

    3.利用基础地梁作为接地装置

    建筑物地基的形式可分为无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形、箱形基础、桩基础以及复合地基。按GB50057-94第3.2.4条、第3.3.5条、第3.4.3条、第4.4.3条规定，接地装置应在地面50cm以下，第4.3.5条还规定：防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道不应小于3m，当小于3m时水平接地体局部埋深不应小于1m或采取绝缘保护措施。

    建筑物基础埋深通常由基础自身高度、地面下预埋管线高度及防冻防腐蚀深度等因素决定，一般均大于0.5m。但是，如果建筑结构有防水要求，用基础圈梁代替防水层的，其基础结构不能作为接地装置。而柱下条形基础及筏形、箱形基础在基础底面设有肋梁，柱下独立基础及各种类型的桩基础均设有基础拉梁或承台梁，都可满足作为基础接地体装置的要求。

    三、建筑防雷与土建结合的注意事项

    建筑防雷与土建的结合贯穿于整个建筑物的主体施工过程，其时间延续性较长，施工工艺要求很高，为了确保建筑物的安全性，首先，在设计上引起重视，合理布局防雷线路，既满足建筑物的防雷标准又兼顾经济性指标。其次，在具体施工中主要涉及防雷网与结构钢筋的结合，这就是说，在土建施工中，钢筋的焊接必须达到规范要求，然而在实际施工中，由于钢筋焊接属于土建范围，往往出现虚焊的情况，这就大大影响了电气回路的安全性，这就要求电气安装与土建施工紧密配合，在具体施工中加强巡查监管力度，以避免上述情况的出现。

    以上这些只是笔者结合实际的设计、施工的几点思考，希望能对广大读者有参考借鉴价值。当然，在实际工程中，还有很多值得注意的地方。建筑安全，百年大计，建筑防雷作为安全措施之一不容忽视，也必将得到人们越来越多的重视。(摘自：许世杰，李玉娟，侯旭峰：《浅谈建筑防雷与土建的结合措施》，载《科技信息》2011年第13期)

     生活防雷

    有关资料显示：雷击除能够造成人员伤亡和财产损失外，还可以导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故的发生，从卫星、通信、导航、计算机网络到每个家庭的家用电器都会受到雷电灾害的严重威胁——据中国气象局统计，7月份，我国风雹、雷电等强对流天气发生频繁，大部地区强对流天气累计出现日数在4天以上，其中，华北大部及内蒙古中东部、黑龙江大部、陕西北部、河南西部、江苏中南部、安徽南部、浙江北部等地强对流天气日数达8～12天，较常年同期偏多。2007年全国因雷击死亡的人数为720人，2010年降到323人，今年上半年为70多人，比例正在下降。

    据了解，雷电灾害已被联合国列为“最严重的十种自然灾害之一”，被中国相关权威部门称作“电子时代的一大公害”。雷击除能够造成人员伤亡和财产损失外，还可以导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故的发生，从卫星、通信、导航、计算机网络到每个家庭的家用电器都会受到雷电灾害的严重威胁。随着信息技术的快速发展，城市高层建筑物和智能大厦的日益增多，现代计算机和网络技术在各行各业的普遍使用，对防雷系统的要求也越来越高。否则，雷电灾害的危害程度和所造成的损失也会越来越大。

    专家分析，根据近10年来雷电灾害事例分析，造成雷击伤亡事故的主要原因是防雷意识淡薄、防雷常识缺乏。因此，雷电灾害的综合防御水平在很大程度上取决于全社会防雷意识的提高和科学知识的普及。

    专家提醒，为了预防、减少雷雨带来的灾祸，很重要的一点，就是要提高防范雷害的安全意识，多了解一些对付雷害天气的生活常识。

    一、如何判断雷电距离有多远

    判断雷电何时到来，最简单的方法是，看到闪电时，通过计算看见闪电与听到雷声的间隔时间长短，来判断人体所处位置与落雷的距离。由于光速比声速大约快100万倍，所以，在闪电与伴随的雷声之间，会有一定的时间差。如果看见闪电后和听见雷声之间，时间间隔5秒钟，表示雷击发生在离自己约1.5公里左右的位置；如果间隔是1秒钟，也就是一眨眼的时间就听见雷声，说明雷击位置就在你附近的300米左右。此外，通过记住雷声与闪电时间间隔的长短，可以判断雷电是逐渐远离，还是即将遭受雷击，从而采取防范措施。

    户外如何避雷如果雷雨发生时人正在外边，不宜到高处、开阔的田野、各种露天停车场、运动场、楼顶、房顶、铁栅栏等易被雷击的地方；应到有金属顶的各种车辆内，且及时关闭车门、车窗，到大型金属框架的建筑物、较深的山洞，但勿触及洞壁并要并拢双脚，实在找不到以上地点，可选择低矮、茂密的树林，双脚并拢下蹲；不宜躲在孤立的树下，应与树保持2倍树高的安全距离，下蹲向前弯曲；不宜冒雨赶路，更不要在树下、电杆下、塔吊下避雨；不宜在水面、湿地或水陆交界处、高空作业，应迅速离开水中、小船、水田等；不宜冒险涉水，最好穿上绝缘性较好的球鞋或者雨鞋；不宜进行户外活动和在户外旷野中奔跑。不要一脚在地、一脚在车，双脚同时离地或离车是最佳方法；不宜拿金属物品在雷雨中停留，金属物品可能“引雷上身”。不要把伞、锄头、铁锹、羽毛球拍、钓鱼杆、高尔夫球杆等扛在肩上。随身所带的金属物品应暂时放在距身体5米以外地方，待雷电停后再拾回；不宜触摸或靠近自来水管、大树树干等可能因雷击而带电的物体，以防接触电压和旁侧闪击；不宜在凉亭、草棚和没有安装防雷设施的房屋中避雨久留，注意避开电线，不要站立在灯泡下。

    二、室内注意事项

    在室内，要注意尽量不用家用电器，最好拔掉电源线等电器连接线；要关好门窗，防止球形雷窜入室内造成危害；不要打电话和关掉手机；还要尽量离开电源线、电话线，以防止外接线路对人体的二次放电；不要靠近室内的金属设备；不要穿潮湿的衣服，不要靠近潮湿的墙壁；切忌使用电吹风、电动剃须刀、太阳能热水器等；不要接触煤气管道、自来水、天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙等带电设备或其他类似金属装置；不要收晒衣绳或铁丝上的衣服；切勿处理开口容器盛载的易燃物品。

    三、雷雨天不宜上网

    雷雨天，常会出现电脑使用时突然不能启动或无法上网，经检测，其中多数故障是因打雷造成的。雷雨天气时，雷电感应和雷电波侵入会给电脑用户带来危害。打雷致电子计算机及其他信息设备损坏的主要原因就是雷电感应电压造成的，它可以通过各种信号引线如上网线，把感应电压波引入设备内部，破坏其芯片和接口。因而雷雨天要尽量避免使用电脑，尤其不要上网。最好拔掉电源线，避免磁场对电脑的影响。

    四、易遭雷击的地方

    雷电“偏爱”在尖端放电，专家特别提醒，以下这些地方易遭雷击，请远离这些“是非之地”。高耸突出的建筑物，如水塔、电视塔、高耸的广告牌、高烟囱等；水位高和特别潮湿的地带，如河床、苇塘、湖沼等；内部有大量金属设备的厂房；孤立、突出在旷野的建筑物以及自然界中的树木；电视机天线和屋顶上的各种金属突出物，如旗杆等。

    五、遭雷击后如何急救

    被雷击中者通常会发生心脏停跳、呼吸停止的现象，这可能是一种雷击‘假死’的现象，要立即做现场抢救。施救的人首先要注意安全，事发地有招雷因素，应转移到安全环境后，第一时间做胸外心脏挤压和人工呼吸，边做边打“120”送医院，坚持到救护人员到来。有些人错误地认为，被雷击中的人体内还有电，而不敢去触摸他，导致抢救时间被拖延。此外，要注意给伤者保温。若有狂躁不安、痉挛抽搐等症状时，还要为其作头部冷敷。对电灼伤的局部，在急救条件下，只需保持干燥或包扎即可。雷击还可能使伤者的衣服着火，如果伤者衣服着火，马上让他躺下，使火焰不致烧及面部。也可往伤者身上泼水，或者用厚外衣、毯子把伤者裹住以扑灭火焰。用冷水冷却伤处，然后再用干净布块包扎，送医院治疗。(摘自：张学珍：《雷电：电子化时代的一大公害》，载《中国妇女报》2011年8月4 日第B04版)