摘要：建筑物的防雷装置设计施工质量是建筑物安全性能的保障，针对出现的问题及时进行分析，采取合理有效的措施解决，对建筑物的安全性提高有着重要的意义。本文介绍了在新建建筑物防雷装 置施工中，接闪器施工、电涌保护器安装、接地装置施工中经常会发生的问题，并结合建筑物防雷设计的有关规范，对这些常见问题原因进行分析。
关键词：防雷装置；施工；问题；剖析
0 引言
随着我国经济的不断增长，城市化进程加快，建筑行业得到了良好的发展。但是在建筑物的防雷装置设计施工当中，经常会发生一些危害到施工质量的问题，严重影响了建筑物的使用安全。因此如何 采取相应的措施来治理这些问题是施工人员需要解决的。下面就这方面进行讨论分析。
1 接闪器施工常见问题
接闪器由拦截闪电闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网及金属屋面、金属构件等构成。接闪器使用的材料、规格，焊接时的搭接长度及焊接方法应符合《建筑物防雷设计规范》和《建筑物防雷工 程施工与质量验收规范》的要求。在检测验收工作中，经常发现接闪器的施工存在以下误区：
1.1 接闪带及网格
《建筑物防雷设计规范》GB50057－2010对于接闪带固定支架的高度已经修改为不宜小于150mm，加高固定支架的高度能提升接闪带的接闪效率，很多设计及施工人员仍按老的规定执行，固定支架的高 度设置为100mm，这是违反新规范规定的。
接闪带网格采用暗敷时，利用屋面梁板钢筋作跨接线，但钢筋未与引下线、接闪带等形成电气贯通，且钢筋两端未与避雷带焊接，采用这种安装方式，并未形成有效的接闪带网格。正确的施工方法是 焊接时钢筋两端应与接闪带双面施焊，焊接时搭接长度不应少于圆钢直径的6倍。
1.2 接闪杆
建筑物屋面有超出接闪带保护范围的金属、非金属物时，可采用独立接闪杆保护。在施工过程中，很多时候考虑到了用独立接闪杆保护，但往往忽略了接闪杆与被保护物的安全距离。我们在竣工验收 时经常发现接闪杆距被保护物仅1m～2m，远远小于建筑物防雷设计规范规定的接闪器与被保护物不小于3m的安全距离；施工过程中常忽略了接闪杆与屋面接闪带焊接点不小于2处的规定，常发现接闪 杆与接闪带仅焊接1处。
1.3 金属护栏作接闪带
现在的很多新建筑物，出于安全和美观考虑，屋面会安装铝合金或不锈钢金属护栏，在施工时护栏处不再敷设接闪带，利用金属护栏作接闪带。这些金属护栏壁厚往往达不到规范要求的壁厚不小于 2.5mm，当壁厚小于2.5mm时，接闪时可能出现护栏被击穿的情况。
金属护栏壁厚小于2.5mm时，应沿金属护栏加装接闪带，并做好金属护栏与接闪带的等电位连接，使用电气连接且连接点不少于2个点。
1.4 金属屋面作接闪器
建筑物采用金属屋面时，金属板下面无易燃物品时，铅板的厚度不应小于2mm，不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板的厚度不应小于0.5mm；金属板下面有易燃物品时，不锈钢、热镀锌钢、钛板的厚度不应小于4mm，铜板的厚度不应小于5mm。金属板厚度符合规范要求时，可以利用金属屋面作接闪器。
但在实际施工过程中，金属屋面厚度远远小于规范要求（如彩钢板上层厚度应不小于0.5mm，但实际只有0.3mm），施工方利用金属屋面作接闪器，此时金属屋面可能面临击穿的后果，无法有效接闪。
当金属屋面厚度达不到规范要求时，应按规范要求敷设接闪带及网格，并做好金属屋面与接闪带的等电位连接，使金属屋面与接闪带电气贯通。
1.5 屋面金属物、非金属物的防护
从安全角度考虑，屋面所有金属物除做好接闪防护，还应与接闪带做好等电位连接，连接点不少于2处。
有些施工方认为金属物在接闪带保护范围内，不会遭受雷击，可不做等电位连接。他们忽略了金属物与接闪带的距离往往很近，达不到3m以上的安全距离，接闪带接闪时，会产生瞬间的高电位，若屋面金属物未做有效的等电位连接，接闪器与金属物间会形成瞬间高电位差，给设备和人员造成伤害。
2 电涌保护器安装常见问题
电涌保护器SPD是用于限制瞬态过电压和分洪电涌电流的器件，至少含有一个非线性元件。电涌保护器用于防LEMP和等电位连接。
2.1 低压配电线路总配电电涌保护器选型错误
根据IEC和GB50057－2010技术规范，在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下，应在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设I级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应 小于或等于2.5kV。每一保护模式的冲击电流值Iimp，当无法确定时应取等于或大于12.5kA。
在新建筑物防雷竣工验收工作中，有50％以上的情况是：入户处（LPZ0B区与LPZ1区交界处）配电柜（箱），安装的是II级试验的电涌保护器，其标称电流值及最大冲击电流值远远不能防御雷击电滋 脉冲及雷电流的侵入。对于电源线路的第1级SPD防护设备，首当其冲的要面对10/350？s雷电波形的闪电冲击，使用II级试验的SPD无法达到合理防护电源线路及系统设备的目的。
根据IEC1312－1，可推导出单位能量相同，波形不同、雷电流幅值不同情况下的关系式为：
式中，I1为II级试验SPD的标称放电电流In，I2为I级试验SPD的冲击电流Iimp；（T2）2、（T1）1分别为I级试验和II级试验的雷电波形的半值时间，其值分别为350、20，将其代入上述关系式，可得 ：
当II级试验的SPD标称放电电流In为20kA时，根据上式，其仅相当于I级试验SPD冲击电流Iimp为4.78kA（即20/4.18），也就是说应该置于2级防护的II级试验的20kASPD，安装在1级防护时仅能耐受 10/350μs波形雷电流下的4.78kA，这种情况无法保护系统和SPD本身。
2.2 电涌保护器安装错误
电涌保护器安装时采用凯文接线法，电涌保护器至总等电位端子的接地线应短而直，线长不宜大于0.5m（图1）：.png)
图1 凯文接线法
但在实际的施工过程中，因对规范理解不够，常见有施工单位在安装过程中，不使用凯文接线法，且电涌保护器的接地线长2m～3m，甚至更长，闪电电涌通过时，会在接地线上产生寄生电感，寄生电 感在导线上形成积存电压，接地线越长则积存电压越大，因SPD与系统设备是并联，会将积存电压加到系统设备上，瞬间的高电压对设备产生破坏作用。
因而，电涌保护器安装时采用正确的方法才能保证瞬态过电压被限制，雷电流被正常分泄。
3 接地装置施工常见问题
3.1 建筑物引下线附近防跨步电压措施缺失
某些施工单位对接地装置及引下线的施工焊接很认真，对防接触电压有相应措施，但对于建筑物引下线附近防跨步电压措施却不重视，在雷击发生时易引发人员伤害。
在建筑物外人员可经过或停留的引下线与接地体连接处3m范围内，应采用防止跨步电压对人员造成伤害的一种或多种方法：
（1）铺设使地面电阻率不小于50kΩ·m的5cm厚的沥青层或15cm厚的砾石层；
（2）用网状接地装置对地面做均衡电位处理。
（3）设立阻止人员进入的护栏或警示牌。
3.2 建筑物接地装置埋深不够
建筑物防雷设计规范对接地体的埋深有严格的要求，埋深不应小于0.5m。
某些建筑物利用地梁作为水平接地体，这些建筑物有地下室或者有架空层，由于施工人员对规范理解、执行不够，在局部地方地梁深度达不到规范要求的埋设深度；即使地梁的深度达到了要求，由于 施工条件受限制，施工人员不了解规范要求，没有把地梁的底筋作为水平地极，而采用地梁面筋作为水平地极，地梁面筋离地面很近，达不到规范要求的安全埋深距离。埋深不够易引起跨步电压，正 确的施工方法是地梁面筋应距地面埋深达0.5m以上。
4 结语
综上所述，要避免新建的建筑物出现防雷装置施工问题，就需要施工人员在新建建筑物防雷装置设计、施工过程认真掌握并熟练运用建筑物防雷设计的相关规范，施工时做好施工的全过程质量管理， 建立健全的质量管理体系，严谨施工，才能保证防雷装置的施工质量，提高建筑物的安全性能。
参考文献：
[1] 杨召绪，阳宏声，劳炜．关于新旧《建筑物防雷设计规范》的对比分析［ J］. 气象研究与应用，2011，32（3）：93.
[2] 黄文高．防雷工程施工监督应该注意的一些问题［J］.气象研究与应用，2011，32（1）：88－89.
论文作者:蔡国桥,李斌
论文发表刊物:《基层建设》2015年8期
论文发表时间:2016/9/1
标签：建筑物论文; 屋面论文; 防雷论文; 金属论文; 保护器论文; 护栏论文; 装置论文; 《基层建设》2015年8期论文;