淺析建筑物防雷接地施工中存在的質(zhì)量問題及對(duì)策

王雁海（上海建科工程咨詢有限公司， 上海 200032）

0 引 言

我國(guó)的建筑行業(yè)已經(jīng)在防雷接地施工領(lǐng)域具有一定的經(jīng)驗(yàn)，但是仍然存在一系列施工質(zhì)量問題，例如不做防腐處理、漏設(shè)外引接地連接點(diǎn)預(yù)埋件、漏焊、錯(cuò)接等等，這些問題若得不到及時(shí)處理，一旦因?yàn)槔纂娀蚴遣僮鞑划?dāng)引發(fā)安全事故，將造成無法彌補(bǔ)的損失。因此，針對(duì)防雷接地裝置存在的問題進(jìn)行整理、分析，并采取有效的預(yù)防措施，對(duì)建筑物使用者的人身安全、設(shè)備安全有著至關(guān)重要的意義。

1 建筑物防雷接地施工的作用

（1） 雷電的特點(diǎn)和危害。作為自然界中雷、云之間或是雷云同大地之間產(chǎn)生的一種放電形式，雷電一瞬間產(chǎn)生的電壓可達(dá)到 1 億 V～10 億 V，瞬間電流可以達(dá)到上萬 A，并會(huì)散發(fā)出巨大的熱量，其瞬間溫度能夠超過 10 000 ℃，足以使易燃易爆物質(zhì)瞬間燃燒、爆炸。同時(shí)，雷電波會(huì)沿著電力線路、架空輸電線路、廣播線路、電視天線以及各種高架管線，將雷電波傳導(dǎo)到建筑物內(nèi)，進(jìn)而造成高電位、閃絡(luò)放電引發(fā)電氣設(shè)備損壞甚至是建筑物內(nèi)的人員傷亡。

（2） 雷電會(huì)對(duì)建筑物內(nèi)的人員、設(shè)備帶來極大的安全隱患。為了有效預(yù)防雷電帶來的危害，建筑物特別是高層建筑物，必須開展防雷接地施工。防雷接地施工的主要作用，是通過接閃器截獲來自自然環(huán)境直接雷擊的雷電流或是操作造成的過電壓，將雷電流安全泄放到大地中，從而確保建筑物中人員和設(shè)備的安全[1]。

2 建筑物防雷接地施工中存在的質(zhì)量問題

防雷接地施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，是確保建筑物防雷功能完善，確保建筑物內(nèi)電氣、人員安全的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前我國(guó)一些建筑設(shè)施的防雷接地施工，存在著諸多問題， 這些問題主要是圍繞質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制、材料質(zhì)量、防雷接地施工的焊接技術(shù)、接地電阻以及 SPD （電涌保護(hù)器）這幾個(gè)要點(diǎn)。

2.1 施工質(zhì)量管理體系缺失

很多施工單位的質(zhì)量管理體系不完善或是嚴(yán)重缺失，施工單位會(huì)將建筑物的防雷接地施工以外包的形式承包給專門從事防雷接地施工的單位進(jìn)行施工，進(jìn)而將質(zhì)量管理體系與防雷接地施工脫離。接地施工單位為了在工期內(nèi)提前完成防雷接地施工，在缺少嚴(yán)格施工質(zhì)量管理監(jiān)督的情況下，就會(huì)一切以快為準(zhǔn)，不能嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求以及施工規(guī)范，防雷接地的施工質(zhì)量自然無法達(dá)到建筑物的設(shè)計(jì)要求，最有代表性問題例如屋面的金屬物品、廣告牌、鋼梯、旗桿、透氣管、水管、風(fēng)帽以及一些空調(diào)設(shè)備的外殼等，沒有嚴(yán)格遵循規(guī)范，與屋頂?shù)姆览紫到y(tǒng)進(jìn)行連接等[2]。

2.2 防雷接地施工材料質(zhì)量問題

滿足設(shè)計(jì)要求的施工質(zhì)量，其施工材料的質(zhì)量，是最基本的保證，只有質(zhì)量合格的施工材料加上合格的施工技術(shù)，才能夠確保工程成體的施工質(zhì)量。一些施工單位在開展建筑防雷接地施工期間，為了節(jié)省成本，選用質(zhì)量不合格的材料，一部分企業(yè)直接利用金屬管代替 PE 線。同時(shí)，一些施工單位為了節(jié)省施工成本，習(xí)慣用結(jié)構(gòu)鋼材來代替避雷針，一些鋼管、螺栓、支架等施工材料都購(gòu)置二手材料或是不具備三證的材料，部分材料已經(jīng)呈現(xiàn)出十分明顯的老化現(xiàn)象和缺陷。使用此類質(zhì)量不合格的材料開展防雷接地施工，將會(huì)給今后防雷接地系統(tǒng)的工作造成極大的阻礙、加重雷電對(duì)建筑物內(nèi)部人員、電氣設(shè)備的侵害問題，威脅人員生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。

2.3 焊接施工問題

一些防雷接地施工單位，在聘用人員時(shí)不能嚴(yán)格控制人員的技術(shù)水平，經(jīng)常有人員未持有職業(yè)相關(guān)資格就投入施工作業(yè)。因?yàn)楹附尤藛T的專業(yè)水平不足，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)焊接鋼材期間將鍍鋅層破壞、焊縫焊接不飽滿、焊接部位存在夾渣、虛焊、氣孔、焊瘤以及在焊接后未及時(shí)敲掉焊渣的現(xiàn)象，同時(shí)在樁基鋼筋網(wǎng)、承臺(tái)鋼筋網(wǎng)以及地圈梁鋼筋網(wǎng)的跨接點(diǎn)、連接點(diǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)焊、漏焊的現(xiàn)象，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層，經(jīng)常因?yàn)閴?nèi)柱鋼筋規(guī)格的調(diào)控，造成防雷引下線鋼筋錯(cuò)焊、錯(cuò)接的現(xiàn)象[4]。

2.4 接地電阻檢測(cè)不及時(shí)

接地的主要目的，是確保能夠?qū)⒗纂娏鱾鲗?dǎo)，將雷電流散入大地，從而不會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓，同時(shí)能夠有效防止過電壓損壞建筑物設(shè)備，其對(duì)于防雷接地系統(tǒng)有著十分重要的作用，但是目前經(jīng)常有些施工單位，在完成時(shí)防雷接地施工后，不能夠及時(shí)檢查接地是否滿足電阻的要求，進(jìn)而造成防雷接地施工質(zhì)量不合格。接地電阻的要求，對(duì)防雷接地施工的接地極長(zhǎng)度、接地材料，接地面積都有一定的要求[5]。

2.5 屋頂配電箱未加裝SPD電涌保護(hù)器

在防雷接地施工期間，電涌保護(hù)器是 220 V/380 V 供電系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備之一，特別是在一些多雨、多雷暴城市區(qū)域的建筑物中，SPD 電涌保護(hù)器能夠在直接雷電影響或是其他瞬時(shí)過壓的情況下，對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備和人員安全進(jìn)行有效的保護(hù)。在雷電發(fā)生期間，雷電流會(huì)進(jìn)入建筑物的各類金屬管、金屬線路上，從而產(chǎn)生高強(qiáng)度的電磁感應(yīng)，并產(chǎn)生大量的脈沖能量，此刻就需要電涌保護(hù)器將電流導(dǎo)入大地，從而有效降低建筑物內(nèi)各種設(shè)備、各端口的電位差。通過相關(guān)調(diào)查，很多施工單位不重視 SPD 電涌保護(hù)器的作用，沒有在建筑頂端設(shè)有配電箱的情況下加裝SPD，因此在后期的使用過程中，會(huì)偶爾出現(xiàn)因?yàn)槔纂娫斐蛇^電壓，導(dǎo)致部分用戶電氣損壞。最常出現(xiàn)的主要還是因?yàn)椴僮鞒霈F(xiàn)過電壓，損壞建筑物內(nèi)部電氣設(shè)施[6]。

3 建筑物防雷接地施工中存在問題的應(yīng)對(duì)策略

3.1 完善質(zhì)量預(yù)防監(jiān)控

為了有效確保雷電接地施工的施工質(zhì)量，不論是施工單位自行開展雷電接地施工，還是采用外包的方式將雷電接地工程交付給其他施工團(tuán)隊(duì)開展施工，作為主要施工方，都需要重視雷電接地施工。防雷接地施工，牽涉著建筑物內(nèi)人員的安全以及電氣設(shè)備的正常使用。施工單位需要安排專人負(fù)責(zé)對(duì)防雷接地施工開展嚴(yán)格的監(jiān)控和審計(jì)工作。在開展防雷接地施工期間，需要安排專門的監(jiān)理人員，定期對(duì)防雷施工的施工進(jìn)度、施工具體情況、是否嚴(yán)格遵循防雷設(shè)計(jì)以及施工規(guī)范開展防雷接地施工進(jìn)行檢查。在與第三方施工單位合作期間，需要明確施工單位的施工資質(zhì)以及行業(yè)口碑，確保對(duì)方不會(huì)因?yàn)樽汾s工期、節(jié)省成本等因素，導(dǎo)致防雷接地施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。此外，需要嚴(yán)格對(duì)施工圖進(jìn)行審核，對(duì)照建筑圖、基礎(chǔ)圖、結(jié)構(gòu)圖等預(yù)防雷施工相關(guān)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，并按照強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)開展防雷接地施工，以確保施工期間各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量[7]。

3.2 嚴(yán)格把控材料選擇與質(zhì)量控制

在購(gòu)買防雷接地施工材料時(shí)，首選要嚴(yán)格選擇材料供應(yīng)商，確保防雷接地施工材料供應(yīng)商具備產(chǎn)品質(zhì)量合格證、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)證、營(yíng)業(yè)許可證，即三證齊全。同時(shí)需要選取三家以上供應(yīng)商，對(duì)其報(bào)價(jià)進(jìn)行對(duì)比，在材料質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，滿足實(shí)際規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上，選取經(jīng)濟(jì)性較好的材料，從而有效節(jié)省施工成本[8]。

3.3 加強(qiáng)防雷接地施工焊接的專業(yè)性

焊接施工是建筑物防雷接地施工中的主要施工工序，可以說，焊接的質(zhì)量直接決定著整個(gè)防雷接地工程的施工質(zhì)量，這就對(duì)施工單位焊接人員的專業(yè)提出了很高的要求。首先，施工單位、承建方應(yīng)該嚴(yán)格杜絕不具備施工資格證書的人員投入施工，施工期間必須滿足“持證上崗”的要求。施工單位需要定期組織焊接隊(duì)伍開展技能培訓(xùn)，尤其是針對(duì)仰焊、立焊等一系列高難度的焊接技術(shù)培訓(xùn)，并定期對(duì)人員進(jìn)行技術(shù)考核。此外，在開展防雷接地施工前期，一定要做好對(duì)焊接人員的技術(shù)交底，明確焊接材料、焊接形式、焊接位置、采用的焊接方法以及鋼筋的類別。在焊接施工期間，要求鋼筋的焊接必須采用搭接焊施工，焊接后對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢測(cè)，必須確保無虛焊現(xiàn)象、焊縫飽滿、焊接面平整均勻。在搭接方面，扁鋼的長(zhǎng)度必須滿足圓鋼直徑 6 倍的要求，在對(duì)扁鋼、鋼管和扁鋼與鋼角進(jìn)行焊接施工時(shí)，除了在接觸為主兩側(cè)焊接之外，還需要焊接弧形卡、或是直接將鋼帶彎曲成弧形同鋼管進(jìn)行焊接。對(duì)于破壞熱鍍鋅層的問題，需要在焊痕 100 mm的范圍內(nèi)進(jìn)行防腐處理，并在伸縮縫、沉降縫部位設(shè)置補(bǔ)償器、接地體預(yù)埋需要大于 0.6 m。在開展接地網(wǎng)焊接期間，需要每層按照軸線表清每一根柱子的位置以及焊接的根數(shù)，從而防治焊接人員出現(xiàn)錯(cuò)焊、漏焊的現(xiàn)象[9]。

3.4 即時(shí)檢測(cè)接地電阻

在開展防雷接地施工后，需要及時(shí)開展接地電阻值的檢測(cè)工作，不管是自然接地體、人工接地體、接閃網(wǎng)絡(luò)、接閃網(wǎng)桿等，都需要在施工完成后及時(shí)進(jìn)行接地電阻值檢測(cè)，確保接地電阻值符合設(shè)計(jì)要求。一旦發(fā)現(xiàn)接地電阻值不符合防雷接地施工設(shè)計(jì)要求，就需要立即采取針對(duì)性的措施，例如重新仔細(xì)檢查焊接施工的質(zhì)量，或是以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，進(jìn)行人工接地裝置的補(bǔ)做[10]。

3.5 配電箱加裝SPD

施工單位需要充分重視電涌保護(hù)器 SPD 的作用，特別是在建筑物上設(shè)有配電箱的情況下，就必須設(shè)置防雷波侵入措施，從而有效消除雷雨天氣由雷電直接造成的過電壓或是用電操作引發(fā)的過電壓。此外，每個(gè)電氣裝置的接地，都需要單獨(dú)與接地干線進(jìn)行連接，連接施工期間，注意不可以在一個(gè)接電線中串接多個(gè)電氣裝置。接閃引下線同電纜的平行距離必須大于 1 m，垂直較差最小不得小于0.3 m，在電子信息系統(tǒng)設(shè)備采用 TN 交流配電系統(tǒng)的情況下，配電線路、分支線路，都必須以 TN-S 系統(tǒng)的方式進(jìn)行接地[11]。

4 結(jié) 語

建筑物的防雷接地工作，直接關(guān)系著建筑物內(nèi)設(shè)備、人員的安全問題。因此，施工單位必須對(duì)雷電接地施工加以重視，充分明確施工期間可能存在的各類問題，同時(shí)在開展施工時(shí)，應(yīng)有效確保施工整梁，不斷完善質(zhì)量質(zhì)量管理體系，嚴(yán)格把控材料選擇與質(zhì)量控制，加強(qiáng)焊接施工隊(duì)伍的專業(yè)性，并及時(shí)在施工后檢測(cè)接地電阻是否符合設(shè)計(jì)要求，在配電箱加裝 SPD 設(shè)置，從而在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，確保建筑物設(shè)備、人員的安全。