高层建筑电气防雷接地工程施工探讨论文_王春玲 李自翔

高层建筑电气防雷接地工程施工探讨论文_王春玲 李自翔

机械工业第六设计研究院有限公司, 河南 郑州 450000

摘要:随着我国经济的快速发展,城镇化进展不断加快,高层建筑已成为城市发展的新趋势。高层建筑一方面缓解了城市用地紧张的局面、满足了人们不断增长的居住需求,另一方面也对建筑的防雷接地施工提出了更高的要求。我国是雷电灾害频发的国家,雷电能引起供电故障,家用电器受损,建筑爆炸起火等事故,甚至造成人员的伤亡,因此需要认真的研究建筑电气安装中的防雷接地工程施工技术,加强防雷接地工程施工的质量,从而最大程度上防止事故的发生,保证人们的生命财产安全。

关键词:高层建筑;电气防雷;接地工程施工

一、建筑电气防雷接地工程简析

1、防雷原理:雷电灾害主要包括直击雷、感应雷及雷电波入侵,当发生雷电时,高层的建筑物或者是凸起的建筑物比较容易遭受雷击,强大的电流有可能会对电气设备造成破坏,而防雷接地系统就是根据这一特性,在高层建筑物或者是凸起的建筑物上设置金属导体,用来接收雷电中的雷电流,使雷电流能够按照人们预先设定的安全通道释放到大地中去,进而达到避雷的目的。

2、防雷接地装置可分为两部分:外部防雷装置与内部防雷装置。其中外部防雷装置又可以分为三个部分:接闪器、引下线与接地装置:a.接闪器:接闪器可以在雷雨天气时接收雷电,即我们常说的避雷针和避雷带等。建筑中经常利用敷设在屋顶的圆钢或扁钢作为接闪器。b.引下线:引下线连接接闪器和接地装置,把雷电流由接闪器输送到接地装置。通常是利用建筑物已有的设施(主要是剪力墙中的主筋)作为引下线。c.接地装置:接地装置一般是埋在地下的接地导体,常用的基本是钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置,其作用是把雷电流疏散到大地中去。

二、高层建筑电气工程防雷系统建设的基本要素与原则

高层建筑电气工程防雷系统中包含六大关键要素:第一,在建筑物内外部的防雷装置都具备强大的接闪功能;第二,具有引下线分流能力;第三,可保证建筑物内各个部位电位均衡;第四,具有针对电气设备设计的屏蔽保护功能;第五,接地效果良好;第六,建筑内部线路布局合理。

建筑电气工程设计施工方面专门采用到雷击三级保护体系,具体包括以下3道防线:第一道防线可将绝大部分外来雷电流直接引入到地下基础接地装置并泄散处理;第二道防线可阻塞从电线源或数据信号线引入建筑内的过电压部分;第三道防线可限制被保护电气设备的浪涌过电压幅值,实现建筑内电气设备的过电压保护。3道防线是A建筑电气工程防雷系统运行应用的关键,它们相互配合,缺一不可。

三、建筑电气防雷接地系统施工中的普遍问题及对策

1、建筑接地电阻规范要求不大于4Ω,而弱电系统对接地电阻的要求比较高,一般要求0.5Ω~1Ω,当建筑物的内部环境过于恶劣或者由于外部的地质条件等原因达不到要求时,可以采取在建筑物周围设置人工接地装置来满足要求。人工接地装置一般采用钢材等金属材料,但钢材等金属材料极易被氧化腐蚀,满足不了使用年限的要求,因此,钢材必须经过热镀锌等防腐处理。当然我们也可以选用导电性能好的、耐腐蚀的铜、铝等有色金属的复合式材料或具有较好导电性能且不易被腐蚀的、化学性质稳定的非金属材料,在众多的接地材料中,石墨因为具有耐高温、化学性质稳定、导电性及导热性好等特性而被广泛应用。接地极的埋藏深度必须不小于0.6m,垂直接地体的长度不小于2.5m,两个接地体之间的间距必须不小于5m。回填材料一般选用低阻率的软土或降阻材料,分层夯实,避免建筑垃圾回填。

2、在沉降缝、伸缩缝附近,避雷带、接地连接母线没有预留余量,当发生变形时,避雷带、接地母线容易断开。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在避雷带、接地连接母线穿过以上区域时应预留一定的余量,做成弧形或拱形,并且正确安装避雷带、卡子和应用材料。

3、由于设计深度不足,未考虑装饰吊顶的标高,对高度小于2.4m的Ⅰ类灯具未配PE线,或仅在设计说明中简单提及,施工时候需对高度小于2.4m的Ⅰ类灯具可接近裸露导体做好接地工作。

4、建筑内等电位设计深度不足,设计图纸不够详尽,施工单位又未做好卫生间电线、插座与局部等电位联结、预埋工作,直接交给没有任何电气专业知识的住户,从而存在较大的安全隐患。

5、施工单位未按图纸施工,擅自变动防雷接地引下点的位置,导致引下点之间间距过大,降低防雷效果。

四、建筑电气防雷接地系统施工中相关注意事项及建议

1、设计前,建设方需要从使用方的角度出发,提出明确的使用需求,减少后期图纸变更;施工前,参建各方需对设计图纸进行仔细的审图,保证建筑设计图纸的合理性与可行性。

2、施工时,土建、水电、暖通、智能化等各专业需相互配合,做好成品保护,不要破坏接地装置,浇筑混凝土前,要安排专人检查焊接点是否有脱焊情况,若有脱焊,要及时进行补焊。

3、一般情况下,高层建筑分体式空调的外机的防雷工作极易被人们忽视。建筑的低压配电系统通常采用TN-S系统,由于PE线是连通的,如果分体式空调的外机未安装防雷装置,雷电电流可能会通过空调外机的PE线进入室内的配电系统,导致PE线上带有高电压,如果在规定的时限内未能切除故障,存在故障电压蔓延的情况,这会造成巨大的安全隐患,威胁人们的生命财产安全。

4、随着节能理念深入人心以及国家对节能环保工作的重视,建筑顶楼安装太阳能热水器的现象也越来越普遍,但是大部分太阳能热水器达不到防雷要求,安装时要做好以下防雷措施:在太阳能热水器和电源位置都按防雷要求可靠接地,同时做好电源线的屏蔽。

5、建设方为考虑屋顶美观或后期的维护,可根据《建筑防雷设计规范》的要求采用厚度大于2.5mm的不锈钢管代替镀锌圆钢,对接部位一定要采用跨接处理,确保不锈钢管避雷带能够承接雷电流。

6、可利用一根40×4的通长镀锌扁钢将强电井内的电缆桥架与接地装置进行连接,以保证接地的可靠性。

7、高层建筑的景观灯、航空灯、铝合金门窗、金属装饰材料、金属管材、金属梯子、不锈钢水箱、钢结构阳光房等应用镀锌圆钢或扁钢与屋面防雷装置可靠连接。

五、防雷接地处理系统的建设与分析

高层建筑的防雷接地处理系统是能够兼容智能建筑中的智能化电气设施体系的,即为建筑量身打造了一套智能化防雷接地处理系统。该系统直接与建筑内部的通讯网络系统、信息数据处理系统、火灾报警系统、设备监控系统、综合布线系统以及建筑综合智能系统相联系,它们共同形成了高层建筑中多位一体的智能化中枢,可对建筑内部各方面系统安全防护提供有利保障。由于建筑内电子设备与计算机网络系统过多,容易遭受外部雷击干扰,所以高层建筑专门引入了防范应对极强雷电流入侵的引线入地防雷系统,它可将附近空间所产生的强大电磁场转化为建筑内所有电源线、信号馈线导线上的防雷信号,及时准确感应存在于线路中的雷电过电压,它凸显了高层建筑的智能电器设备防雷接地保护理念与技术应用优化。

结束语:

防雷接地工程的施工质量决定着建筑住户的生命安全,建筑施工单位要科学、合理地做好高层建筑电气防雷接地施工工作,严格按照施工规范和设计要求保证防雷接地系统的安全性,降低雷击事故的发生,保证人们生命和财产的安全。

参考文献:

[1]韩巨虎.建筑电气安装中防雷接地施工技术探讨[J].山西建筑,2013,39(32):105-107.

[2]朱春健.关于建筑电气安装中防雷接地施工技术与注意事项的探讨[J].城市建筑,2013(24):246,257.

论文作者:王春玲 李自翔

论文发表刊物:《城镇建设》2019年10期

论文发表时间:2019/8/15

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