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摘要：随着工业建筑新材料的不断更新换代，关于工业建筑屋面防雷接闪器的新技术也在不断的更新，文中对一些工业厂房采用的利用金属屋面板作为接闪器进行探究，探讨其安装工艺及施工方法。
关键词：防雷系统 接闪器
随着工业建筑中新材料的不断应用，导致了许多工业建筑项目的安装工艺及技术也在不断的革新，其中在一些工业厂房特别是在二类防雷建筑物屋面在未设计有防水保温层的情况下，直接利用金属屋面板作为防雷接闪器是近些年来在屋面防雷接地系统中的一种新工艺。本文结合作者的实际经验，在无以往工程可借鉴的基础上。对直接利用金属屋面板作为防雷接闪器的施工工艺与读者进行探讨。
1 概述及通常做法
按照国家相关规范，建筑物的防雷等级根据存放物质的危险性、重要程度、使用功能以及当地的雷暴天数不同划分为一类、二类和三类。屋面避雷网格的间距一类防雷建筑的屋顶避雷网格间距不应大于5m*5m（或4m*6m），二类防雷建筑的应不大于10m*10m（或者8m*12m），三类防雷建筑的应不大于20m*20m（或者16m*24m）。屋顶一般采用25×4热镀锌扁钢或者Φ12的热镀锌圆钢作为避雷带沿女儿墙四周敷设，热镀锌扁钢（圆钢）避雷带支持卡子间距为1米左右，但必须一致，转角处悬空段不大于1米，避雷带高出屋面装饰板或女儿墙0.15米，同时屋面采用25×4热镀锌扁钢或者Φ12的热镀锌圆钢组成不等的避雷网格。避雷网格沿屋面敷设，所有高出屋面的各种金属构件均需与避雷带焊接相连。
目前，一般工业建筑直接利用钢柱作为防雷引下线，钢柱与基础承台短柱预留的接地扁钢有效焊接，承台基础及地梁按照设计要求在基础施工时将主筋通过焊接形成有效电气通路，最终形成接地网。接地电阻一般都不应大于1欧姆。
2 相关规范要求
2.1按照《建筑物防雷设计规范》GB500057-94（2000年版）第4.1.4条的规定：除了第一类防雷建筑外，金属屋面的建筑物宜采用其屋面作为接闪器，并应符合下列要求：
a、金属屋面板之间的连接应是持久的电气贯通（例如采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或者螺栓连接）；
b、金属屋面板下面无易燃物品时，金属板厚度铜、铁板不应小于0.5mm，铝板不应小于0.7mm；
c、金属屋面板下面有易燃物品时，其厚度，铁板不应小于4mm；铜板不应小于5mm，铝板不应小于7mm。
d、金属屋面板无绝缘被覆盖。（薄的油漆保护层或者1mm厚沥青层或者0.5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆盖）
2.2《建筑物防雷设计规范》GB500057-94（2000年版）第4.2.3条的规定建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线，但其各部件之间均要求有持久的电气贯通。（注各金属构件可被覆有绝缘材料）。
2.3基础内距地面0.5m以下的钢筋表面积综合大于或者等于0.82㎡（第二类防雷建筑物）或者0.37㎡（第三类防雷建筑物）。
2.4所有钢柱与其基础的连接满足《利用建筑物金属体做防雷接地装置》03D501-3图集第2.17页做法。
故第二类防雷建筑物只要满足上述四条即可直接利用金属屋面板作为防雷接闪器。
3 施工工艺
3.1施工流程
施工准备→接地体（装置）安装→接地干线安装→引下线安装→避雷带支架制作安装→避雷网安装→接地电阻测试
3.2施工准备
本文所述的内容将直接从引下线安装完成后的工序开始，即钢结构厂房主体安装完成，天沟及屋面外板施工完成，女儿墙短柱安装完成但内外装饰板尚未安装。屋面具备上人通行条件，施工所用的工具机（焊机、铆枪、手枪钻、扳手、液压钳等）和材料（螺栓、热镀锌扁钢、圆钢、标称截面积为16mm2铜编织接地线、线鼻子、焊条、断接卡等）准备完毕，作业人员已经做好了技术交底和安全技术交底，安全防护用品配齐。
3.3工艺介绍
按照国家标准图集《建筑物防雷设施安装》15D501第30页的做法要求（如下图所示）。
a、金属屋面板与引下线的连接可以采用-25*4的热镀锌扁钢或者Φ12的热镀锌圆钢；实际施工过程中为了保证连接的柔软性，常常使用标称截面积为16mm2宽度在20mm左右的铜编织接地线。
b、在实际施工过程中，从金属屋面板上引出的镀锌扁钢或者铜编织带为了避免给车间造成漏水的隐患，应该在屋面板伸入天沟的区域进行连接，所连接的金属屋面板适宜选在波峰位置，当波峰宽度小于80mm时也可以选择波谷，使用的连接螺栓必须进行防水处理，4mm钢板亦进行镀锌处理。
c、连接出来的镀锌扁钢或者铜编织带宜从天沟上方进行敷设。敷设应留有顺着屋面的坡度，高度必须低于最边缘的金属屋面板高度，防止形成倒坡，使厂房有漏水的风险。
d、按照设计图纸防雷接地平面图上凡是作为防雷引下线的钢柱都要进行与金属屋面板的连接，连接处适宜选在女儿墙短柱的中下部且在天沟的外上方，连接处应先在女儿墙短柱上焊接热镀锌扁钢（圆钢）做U字弯头处理，且U字弯头应处于天沟内侧，热镀锌扁钢的搭接长度须大于扁钢宽度的两倍，三面施焊；圆钢的搭接长度须大于圆钢直径的六倍，双面施焊。
e、做完上述工作以后，就要将从金属屋面板上引出的扁钢或者铜编织带通过与断接卡用M8的螺栓连接。断接卡的另外一端再与上述D条的引下线连接。如下图所示
f、将现场存在场焊接的位置，待焊缝冷却后重新进行防腐处理。若采用铜编织带的，则需要将接线鼻子接线处进行烫锡处理。
g、将所有暴露于屋面的金属管道、金属构件与金属屋面板采用-25*4的热镀锌扁钢可靠连接，突出屋面无金属外壳或保护罩的物体旁边用Φ16的热镀锌圆钢高出设备500mm作为避雷针与金属屋面通过螺栓连接。
h、最后采用接地电阻测试仪进行屋面接地电阻的测试检查。
4 注意事项
a、金属屋面板接闪器施工属于高空作业，务必要做好高处作业安全防护。雨天或者风速大于等于6级时禁止高空作业；
b、现场使用的各类工机具须仔细检查是否故障，电缆、电线是否破损，确保屋面施工用电的安全；
c、屋面接闪器作业时要做好对其他专业的成品保护，现场做到工完场清。
d、确保现场所使用的材料为正规厂家、合格产品。
e、所用的螺栓需采用镀锌螺栓，连接处须进行防水处理，安装完成后再施工一次防水胶；
f、若采用铜编织带，为了防止电化学反应，施工前应先确定好编织带长度，防止编织带过长与天沟碰撞导致过早锈蚀，影响使用功能。
g、与女儿墙短柱的焊接须提前与外墙维护专业沟通，防止施工完成后影响维护结构的收边收口。
5 结束语
建筑物的防雷系统是安全用电的重要保护设施，也是防止触电危险的有效措施，它既保护用电设备和供电网路的安全，又保护建筑设施和工业设备的安全，也保护电器操作人员和用电人员的安全。所以必须加强对建筑物防雷系统、屋面接闪器安装的过程质量监控。
参考文献
[1]《建筑物防雷设计规范》GB500057-94（2000年版）
[2]《利用建筑物金属体做防雷接地装置》03D501-3图集
[3]《建筑物防雷设施安装》15D501
[4]赵丕毅.浅谈东方红大剧院金属屋面避雷接闪器的优化与施工[J] 建筑工程与设计，2006年22期
[5]GB50601-2010《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》 北京：中国计划出版社，2010
论文作者:高俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/1
标签：防雷论文; 屋面论文; 屋面板论文; 金属论文; 建筑物论文; 圆钢论文; 女儿墙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;