读解建筑工程的防雷接地安装施工概要

         雷电是一种雄伟壮观而又有点令人生畏的自然现象，它的危害体现在雷电的热效应、机械效应、过电压效应以及电磁效应，当它对大地产生放电时，便会造成巨大的破坏。

　　(1)雷电损害的形式。常见电损害的形式有直击雷、感应雷和雷电反击。在建筑设计中规定了建筑物设防要有多种防雷接地的要求，防雷的基本方法为“泄”和“抗”。一方面，要因势利导，使用接地的避雷设施，把雷电引向自身泄掉，以削弱其威力;另一方面，要求各种电气设备具有一定的绝缘水平或采取其他补救措施，以提高抵抗雷电破坏的能力。两者如能恰当地结合，并根据保护物的具体情况，灵活地采取措施，就可以防止或减少雷害，达到保证安全供电的目的。目前建筑工程常用的防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。由于我国的输电线路分布广泛，而且大多数地处旷野，很容遭到雷击。当雷电击中电力线路时雷电流需经过电力线路泄入大地。即使雷电没有击中电力线路，当雷击发生后导线上感应的异号电荷失去束缚，向导线两则流动，这些电流通过线路侵入变电站或袭击电气设备，在设备上形成过电压。当过电压高于设备的额定雷电冲击耐受电压时，设备就会损坏。因此，对输电线路加强防雷措施，不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数，还可以有效保护变电站内电气设备的安全运行，是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。

　　(2)防雷与接地是关系建筑物及人身生命安全的头等大事。雷击时有强大电流通过，产生机械力和热效应，破坏建(构)筑物和电气设备，但是在监理过程中，经常遇到施工或相关专业人员对防雷接地重视不够，认为其技术性不强，工艺较简单，范围又窄小，往往在施工中出现不规范作业或纰漏，也未能引起人们的警觉。因此，防雷与接地隐蔽工程的施工验收在监理工作中至关重要，其施工质量直接影响整个建筑的使用功能、安全和使用寿命。

　　(3)防雷与接地有非常重要的意义。随着城镇化建设的发展，水、电、燃气已成为城市最重要的资源，如何保证水、电、燃气的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义，防雷接地质量的优劣，事关城市安全的大事。

　　(4)防雷与接地的作用。设置接地的目的一方面为了将雷击引到大地，保护设备安全;另一方面为了防止人身受雷击伤害。在建筑工程中，我们把接地导线与接地体合在一起叫接地装置;把电气设备与土壤间作良好的连接叫接地;与土壤直接接触的金属体叫接地体或接地极;把接地体与电气设备连接起来的金属线叫接地导线。防雷与接地以解决通信网络的过电压保护为目的，现已开发出了各种各样的雷电防护及接地技术，这些都是确保通信网络可靠性的重要技术，也是通信领域中重要的基础技术。现已普遍采用的电信大楼综合接地和引入的各种防雷器。但现在已进入到光纤通信时代，连在通信网上的用户终端，同时还要与交流电源线相连，在用户终端上采用的大规模集成电路愈来愈多，这此新特点对雷电防护和接地，提出了新要求，我们必须设法去适应这些新特点。

　　(5)防雷与接地的施工过程。防雷系统在建筑工程中，由粧基础施工开始的地基焊接，主体结构柱筋(防雷引下线)通长焊接至避雷带、避雷网格和避雷针安装止，一直伴随着施工全过程。有桩基的建筑工程(一般是指高层建筑)，是以粧基作为接地体，以基础钢筋做为接地网，以主体柱筋作为引下线与粧基连接而构成自然接地装置。建筑工程设计中规定自然接地电阻值小于1当大于1Q时，在建筑物外围设置人工接地装置作为辅助接地。无粧基的建筑工程，以地基基础(地圈梁内两根主筋沿建筑物外侧墙周边焊接)为接地体的建筑工程，接地电阻值小于4Q，并在外墙埋设人工接地体与其连接构成接地系统。

　　2建筑防雷接地装置的功用、类型及其设置接地线是指电气设备需接地的部分与接地体之间连接的金属导线。

　　电气接地一般可分成两大类：工作接地和保护接地，所谓工作接地，是指为了保证电气设备在系统正常运行和发生事故的情况下能可靠工作而进行的接地。例如交流三相电压380/220V配电网络中的配电变压器中性点接地就是工作接地，正常工作时三相电压对大地的电压最大不超过AC220V，假如这种配电变压器的中性点不接地，那么当配电系绕中某一相导线断线，其他两相对地电压就会升高V3倍，即AC220V变为AC380V,这样就会损坏用电设备。另外，避雷针、避雷器的接地也是工作接地。假如避雷针、避雷器不接地或接地不好，则雷电流就不能向大地通畅地泄放，这样避雷针、避雷器就不能起到防雷保护作用。

　　工作接地是指为了保证电气设备安全可靠工作而必需的接地。保护接地是指为了保证人身安全和设备安全，将电气设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地，这样可防止电气设备绝缘损坏或其他原因使外壳等金属部分带电时发生人身触电事故。无论哪种接地，接地必须良好，接地电阻必须满足规定要求。一般接地通过接地装置来实施。

　　接地装置包括接地体和接地线两部分。其中，接地体是埋入地下，直接与土壤接触的金属导体，分为自然接地和人工接地体两种。自然接地体是指兼作接地用的直接与大地接触的各种金属管道、金属构件、金属井管和钢筋混凝土基础等;人工接地体是指人为埋入地下的金属导体，如50x50x5mm镀锌角钢和^50mm镀锌钢管等。

　　接地有自然接地线和人工接地线两种。能作为自然接地线的有建筑物的金属结构(金属梁、柱等)、生产用的金属结构、配线的钢管、电力电缆的铅皮，以及不会引起燃烧、爆炸的所有金属管道。人工接地线一般都采用扁钢或圆钢制作。

　　接地线穿过墙壁或楼板时，必须预先在需要穿越处装设钢管，使接地线在钢管内穿过。钢管伸出墙壁至少10mm，在楼板上面至少要伸出30mm，在楼板下至少要伸出10mm，接地线穿过后，钢管两端要做好密封。采用圆钢或扁钢作接地干线时，其连接方式必须用焊接(搭焊)。圆钢搭接时，焊缝长度至少为圆钢直径的六倍;两扁钢搭接时，焊缝长度为扁钢宽度的两倍;如采用多股绞线连接，应采用接线端子。建筑物常用的防雷设施建筑防雷击装置避雷带、避雷网的设置：避雷带、避雷网普遍用来保护建筑物免受直击雷和感应雷。避雷带是沿建筑物易受雷击部位(如屋脊、屋檐、屋角等处)装设的带形导体。避雷网是屋面上纵横敷设的避雷带组成的网络。网格大小按有关规范确定,对于防雷等级不同的建筑物其要求不同。防雷设施采用的材料、规格和施工方法。避雷带一般采用镀锌圆钢或镀锌扁钢制成，其尺寸不小于下列数值：圆钢直径为8mm;扁钢横截面积为48mm2,厚度为4mm。装设在烟囱顶端的避雷环，一般采用镀锌圆钢或镀锌扁钢。圆钢直径不得小于12mm;扁钢横截面不得小于100mm2，厚度不得小于4mm。避雷带(网)距屋面一般为100~150mm，支持支架间隔距离一般为1〜1.5m;支架固定在墙上或现浇的混凝土支座上;引下线采用镀锌圆钢或镀锌扁钢，圆钢直径不小8mm;扁钢横截面积不小于48mm2，厚度为4mm。引下线沿建(构)筑物的外墙明敷设固定于埋设在墙里的支持卡子上，支持卡子的间距为1.5m;也可暗敷，但引下线横截面积应加大。引下线一般不少于两根，对于第二类民用建(构)筑物引下线的间距一般不大于30m。

　　采用避雷带时，屋顶上任何一点与避雷带的距离不应大于10m。当有3m及以上平行的避雷带时，每隔30〜40m宜将平行的避雷带连接起来。屋顶上装设多支避雷针时，两针间距离不宜大于30m。屋顶上单支避雷针保护范围可按60°保护角确定。

　　3防雷接地的基本方法及施工工艺流程

　　防雷的基本方法可简单地用“泄”和“抗”两个字来概括。一方面要因势利导，使用接地的避雷设施把雷电引向自身泄掉，以削弱其威力;另一方面要求各种电气设备具有一定的绝缘水平或采取其它补救措施以提高抵抗雷电破坏的能力。两者如能恰当地结合并根据保护物的具体情况，灵活地采取措施，就可以防止或减少雷害，达到保证安全供电的目的。

　　3.1防雷接地施工的工艺流程例如机房防雷接地系统施工工艺流程：等电位均压带—汇流排施工—大楼接地体电阻测试—接地体制作—电源防雷器安装—信号防雷器安装—分项验收。主机房和辅助区的地板或地面应有静电泄放措施和接地构造。

　　(1)根据设计图位置利用建筑物结构内两根主筋(D彡16mm，可靠连接)作为防雷引下线，引下线沿建筑物周圈均匀布置，间距不大于18m。

　　(2)30m以上作均压环防侧击雷：每隔3层沿建筑物四周利用结构圈梁里的主筋与引下线用预先准备好的约20cm长D10跨接圆钢焊接成一体，同时用25x4镀锌扁钢把建筑物外檐金属门、窗、栏杆和扶手等金属部件与结构圈梁、柱筋中引下线焊成一个整体。

　　(3)屋顶避雷带安装：避雷带沿女儿墙四周敷设，热镀锌圆钢避雷带支持卡子间距为1m左右，但必须一致，转角处悬空段不大于1m，避雷带高出屋面装饰或女儿墙0.15m，同时屋面采用热镀锌圆钢组成10x10m或12x8m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。

　　(4)在土建屋面结构施工时，配合予埋支架。所有支架必须牢固，灰浆饱满、横平竖直。支架间距不大于1.5m且间距均匀，允许偏差30mm。转角处两边的支架距转角中心不大于250mm，成排支架水平度每2m检查段允许偏差3/1000,但全长偏差不得大于10mm。

　　(5)避雷带安装将D12镀锌圆钢调直，避雷线安装时应平直、牢固，不得有高低起伏和弯曲现象，距离建筑物应一致，平直度每2m检查段允许偏差3/1000，但全长偏差不得大于10mm，避雷线弯曲处不得小于90°，弯曲半径不得小于镀锌扁铁直径的2.5倍，在建筑物的变形缝处应做防雷跨越处理。

　　3.2等电位接地施工工艺

　　等电位的含义也就是“将设备等外壳或金属部分与地线联结”。一般用于配电室内作重复接地用，也用于住户的带洗浴设备的卫生间内，用于洗浴设备及相关插座的接地。等电位联结端子箱适用于一般工业与民用建筑物电气装置，防间接接触电击和防接地故障引起的爆炸和火灾的等电位联结、建筑物防雷和电子信息。设备防瞬态过电压及干扰等。等电位联接端子箱将建筑物如高层住宅、医院、泳池等内的钢筋网，配电盘中的PE线端子、插座、上下水管、暖气管道，煤气管道，卫生间的金属浴盆、浴架、淋浴器扶手、电冰箱、空调、导电地板的金属网络将其联接到各自的等电位联接端子箱内的端子板上，从而构成各自的等电位体，保护人和设备的安全。等电位接地施工工艺如下：

　　(1)配电室内在适当的位置预留60x6镀锌扁钢作为主接地线，该主接地线应和基础接地网、柱内作为避雷引下线的主钢筋可靠焊接，此柱内主筋与基础底板内钢筋可靠焊接。

　　(2)电气竖井、电梯井道、弱电中心、设备用房、水泵房等预留60x6热镀锌扁钢与作为综合接地体连接的基础底板内主筋可靠焊接，并设置等电位联结箱，作局部等电位连接。

　　(3)建筑物内保护干线、设备金属总管、建筑物金属构件包括建筑物金属结构等部位进行联接。凡正常不带电，绝缘破坏时可能带电的金属外壳、穿线钢管、电缆外皮、支架等均可靠与接地系统连接。

　　(4)卫生间等电位接地：卫生间所有金属管道作局部等电位联接。

　　(5)每层楼板钢筋均与引下线焊接形成等电位连接。所有引入建筑物的各种金属管道外墙处预留D12镀锌圆钢与综合接地装置可靠焊接，管道施工完毕后，再用卡箍连接或焊接。

　　4建筑防雷人工接地体的安装

　　众所周知，建筑电气安装是建筑工程的重要内容，而建筑电气安装中的防雷接地工作是建筑中必须的工序。建筑电气安装中防雷接地技术的影响是非常大的，不仅影响人们的安全，而且影响国家的发展。因此，我们必须加强对其的研究。

　　4.1施工过程中所采用的技术手段和方法

　　防雷接地安装技术利用基础圈梁钢筋作自然接地体，并使用地梁或筏板等构件内的钢筋将电气预埋件的基础内钢筋进行相互连接。

　　(1)防雷要实行共用接地的方法，并按规定要求的标准接地不大于1Q进行实施测量，如果实际测量时并未达到，就必须增加人工接地极。而且圆钢与底板钢筋搭接长度要大于底板钢筋直径的6倍;焊接处要做到焊缝饱满，并保证有足够的机械强度，没有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊和气孔等缺陷现象;焊接处也要注意做好防腐处理工作;焊接完毕后一定要用蓝或红色油漆在引下线上做好标记。

　　(2)防雷引下线这项工作要严格按照设计图纸操作，一定要在图纸标明的防雷引下点的位置进行施工，不得私自更改位置，并对地下结构柱钢筋进行绑扎。住户的入户处与接地极相连时要保证各强弱电箱的跨接。要注意各设备有无外露情况和可导电的部位，金属的线槽和电缆桥架都要利用扁钢与接地装置进行可靠的连接，其中卫生间要做局部的电位联结。

　　(3)在安装过程中要掌握侧位打眼技术，先要画出需要打眼位置，再利用电锤在成品外皮墙10cm处拉直线打眼，此时将直线两端的避雷支架插入孔中并灌入泥浆，并将泥浆捣实，最后用螺丝固定避雷线的支架，将地上的粉末清扫干净并泼上适当的清水。避雷线支架安装后还要安装避雷网，把镀锌圆钢调直并敷设在避雷支架上，利用搭接焊连接，将所有屋面突出的金属物体和避雷带进行可靠的连接，搭接和连接的长度要大于6cm，焊接后的地方同样要处理干净，各刷一道防锈漆或银粉。4.2垂直接地体的制作。

　　垂直接地体一般采用镀锌角钢或钢管制作。角钢厚度不应小于4mm，钢管壁厚不应小于3.5mm，有效横截面积不应小于48mm2。所用材料不应有严重锈蚀，弯曲的材料必须矫直后方可使用。垂直接地体一般用50x50x5mm的镀锌角钢或直径50mm镀锌钢管制作，垂直接地体的长度一般为2.5m，其下端加工成尖形。用角钢制作作时，其尖端应在角钢的角脊上，且两个斜边要对称，用钢管制作时要单边斜削。

　　4.3垂直接地体的安装

　　装设接地体前，需沿设计图规定的接地网的线路先挖沟，由于地的表层容易冰冻，冰冻层会使接地电阻增大，且地表层容易被挖掘，会损坏接地装置，因此，接地装置需埋于地表层以下，一般埋设深度不应小于〇.6m，一般挖沟深度为0.8~1m。

　　(1)将沟挖好后应尽快敷设接绝体，接地体长度一般为2.5m。按设计位置将接地体打入地下，当打到接地体露出沟底的长度为150〜200mm(沟深为0.8〜1m)时停止打入，然后再打入相邻一根接地体。

　　(2)相邻接地体之间间距不应小于接地体长度的两倍，接地体与建筑物之间距离不能小于1.5m，接地体应与地面垂直。

　　(3)接地体间一般用镀锌扁钢连接，扁钢规格和数量以及敷设位置应按设计图规定选择。扁钢与接地体用焊接方法连接。扁钢应立放，这样既便于焊接，又可减小接地流散电阻。

　　(4)接地体连接好后，进行检查，如确认接地体的埋设深度、焊接质量等均已符合要求，则可将沟填平。填沟时应注意回填土中不应夹有石块、建筑碎料及垃圾，回填土应分层夯实，使土壤与接地体紧密接触。

　　4.4水平接地体的安装

　　水平接地体有带型、环型和放射型等，其埋设深度一般应在0.6~1m。带型接地体多为几根水平布置的圆钢或扁钢并联而成，埋设深度不应小于0.6m其根数和每根的长度由设计确定;环型接地体一般采用圆钢或扁钢焊接而成，水平埋设于距地面0.7m以下，其环型直径和材料的规格大小由设计确定;放射型接地体的放射根数多为3根或4根，埋设深度不应小于0.7m每根的放射长度由设计确定。

　　(1)水平接地体多采用直径16mm的镀锌圆钢或40x4mm镀锌扁钢，埋设深度一般在0.6〜1m之间，不能小于0.6m。常见的水平接地体有带形、环形和放射形。

　　(2)带形接地体多由几根水平安装的圆钢或扁钢并联而成，埋设深度不小于0.6m，其根数及每根长度应符合设计要求。

　　(3)环形接地体用圆钢或扁钢焊接而成，水平埋设于地下，深度不小于0.7m。其直径应符合设计规定。

　　(4)放射形接地体的放射根数一般为三根或四根，埋设深度不小于0.7m，每根长度应符合设计要求。

　　5系统安装质量要求、常见质量问题及预防措施

　　由于自然灾害的增多，现代建筑物必须要进行防雷接地工程。安装防雷装置，不仅要严格控制接地装备的质量，而且对于接地工程的施工也具有严格的限制。

　　5.1防雷接地系统安装的质量要求

　　防雷接地工程的接地极为建筑物的基础钢筋。对作为避雷引下线测试点的基础柱内主筋，进行接地电阻测试，接地电阻测点位置应便于测量，测试点暗埋在专用盒内，且应设置测试用的固定螺栓，测试点的高度距地面500mm并有明显的标志。

　　(1)接地连接，焊接时搭接长度符合规范规定，圆钢搭接长度>6D(D为圆钢直径)，双面焊;扁钢搭接长度彡26卩为扁钢宽度)，三面焊，严禁“T”型搭接和直接对接;圆钢与扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍。焊缝应平整、饱满，不得有咬肉和焊瘤等现象，焊缝严禁用砂轮机打磨，螺栓连接时，应紧固有防松(弹簧垫)措施。

　　(2)金属管道连接处，用BVR多股铜芯软导线(>4mm2)作接地跨接线，卡箍连接，应去除连接处的油污或油漆，确保接地跨接处的可靠性。在接地线跨越建筑伸缩缝、沉降缝处时，应设置补偿器，可用接地线弯成弧状作补偿器。(3)基础钢筋焊接完毕后，对接地电阻进行测试，如电阻大于0.5Q时，补打人工接地极。

　　(4)测试接地装置的接地电阻值必须符合设计要求。

　　5.2防雷接地常见的质量问题

　　施工过程防直击雷和防感应雷措施中常出现以下问题：

　　(1)引下线、均压环、避雷带搭接的连接长度不够，扁钢小于宽度的2倍，圆钢小于直径的6倍，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。

　　(2)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)内主钢筋调整和防雷引下线钢筋错接错焊的情况发生。

　　(3)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。

　　(4)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。

　　(5)接地线跨越建筑物变形缝处时未加设补偿器，穿墙体时未加保护管。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。

　　(6)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。

　　5.3防雷接地常见质量问题的预防措施

　　防雷与接地是关系建筑物及人身生命安全的头等大事，雷击时有强大电流通过产生机械力和热效应，破坏建(构)筑物和电气设备。在建筑设计中规定了建筑物设防要有多种防雷接地的要求，防雷的基本方法为“泄”和“抗”。两者如能恰当地结合并根据保护物的具体情况灵活地采取措施，就可以防止或减少雷害，达到保证安全供电的目的。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。防雷接地常见质量问题的预防措施如下：

　　(1)严格审查设计图纸。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，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，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。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、结构图和基础图。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)对特殊的建筑工程项目系统，监理应注意设计中的说明，并做好设计交底。如弱电系统中的智能化工程、信息通讯、计算机和监控等，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。

　　(3)严格材料质量控制关，保证焊接质量，防雷接地所用材料有角钢、圆钢和扁钢，其中主控内容是：验材料二证;看材料规格;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。

　　(4)把好地基接地焊接环节。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检查，尤其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用电阻仪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。

　　(5)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。