建筑物防雷接地施工質(zhì)量監(jiān)督探析

黃兵兵

（漳州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全站，福建 漳州 363000)

0 引言

雷電是大自然常見(jiàn)的大氣放電現(xiàn)象，雷電通常可以分為直擊雷、雷電波侵入和雷擊電磁脈沖等三種。直擊雷是指雷電直接對(duì)鐵塔、樹(shù)木和建筑物等直接放電，建筑物的女兒墻、檐角和鋼結(jié)構(gòu)等部位遭受直擊雷的雷擊概率較大；雷電波侵入是指雷擊時(shí)雷電流從金屬管道或者架空線路產(chǎn)生沖擊電壓往配電系統(tǒng)傳導(dǎo)到室內(nèi)，從而對(duì)室內(nèi)的電子設(shè)備及人員的安全造成威脅；雷擊電磁脈沖是指發(fā)生雷擊時(shí)，由于靜電或者電磁效應(yīng)使得建筑電氣設(shè)備產(chǎn)生過(guò)電壓，從而損壞電氣設(shè)備。雷電對(duì)電氣設(shè)備的破壞巨大，建筑物防雷接地是通過(guò)接地裝置將雷擊直接泄放到大地體。防雷接地的施工質(zhì)量決定了建筑電氣設(shè)備的安全使用與壽命，只有做好防雷接地質(zhì)量監(jiān)督管理工作，才能確保電氣設(shè)備和人員的安全。

1 工程概況

漳州市職業(yè)教育園區(qū)工程位于漳州市高新區(qū)靖城園區(qū)，總建筑面積324269.2m2。其中，高級(jí)技工學(xué)校：1#～3#教學(xué)樓和1#～3#實(shí)訓(xùn)樓均為地上5 層，建筑高度為22.5～26.9m；綜合樓為地上4 層，建筑高度為26.7m；1#學(xué)生公寓為地上7 層，建筑高度為34.0m；2#學(xué)生公寓為地上9 層，建筑高度為44.8m。高新職業(yè)技術(shù)學(xué)校：1#～6#教學(xué)樓、1#～3#常規(guī)實(shí)訓(xùn)樓、賓館實(shí)訓(xùn)樓和藝術(shù)實(shí)訓(xùn)樓均為地上5 層，建筑高度為23.4～26.4m；綜合樓和食堂為地上4 層，建筑高度為22.7～23.1m；體育館為地上2 層，建筑高度為18.6m；大型設(shè)備實(shí)訓(xùn)樓為地上3 層，建筑高度為23.6m；1#～3#學(xué)生公寓為地上12 層，建筑高度為52.0m；4#～6#學(xué)生公寓為地上9 層，建筑高度為41.2m。地下室為1 層，除了學(xué)生公寓結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)，其余建筑物結(jié)構(gòu)形式均為框架結(jié)構(gòu)。本工程樁基為PHC 管樁，本工程防雷建筑物保護(hù)措施為第二類，接地形式采用TN-S 系統(tǒng)，將樁基主筋、承臺(tái)底筋及基礎(chǔ)梁主筋在水平方向上引出2 根主筋采用φ12mm 鍍鋅圓鋼焊接形成閉合環(huán)路作為接地體，防雷接地共用同一個(gè)接地裝置，設(shè)計(jì)要求接地電阻≤1Ω。

2 防雷接地施工質(zhì)量監(jiān)督

2.1 施工準(zhǔn)備質(zhì)量監(jiān)督

施工單位應(yīng)組織電氣專業(yè)技術(shù)人員對(duì)電氣設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行熟悉，對(duì)建筑物的供電方式及防雷接地設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)了解，結(jié)合建筑電氣設(shè)備布設(shè)情況和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)圖，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙說(shuō)明不詳細(xì)或者結(jié)構(gòu)與建筑電氣相沖突的地方，比如線路或者管道相互碰撞、弱電系統(tǒng)的接地預(yù)埋漏項(xiàng)、接地設(shè)計(jì)與接地形式不符等，在圖紙會(huì)審時(shí)跟電氣設(shè)計(jì)師進(jìn)行及時(shí)溝通，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙存在疑義的地方進(jìn)行澄清，使得設(shè)計(jì)意圖能夠充分表達(dá)。根據(jù)本工程防雷接地的特點(diǎn)，施工單位應(yīng)針對(duì)性地編制防雷接地施工方案，針對(duì)可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷提出對(duì)應(yīng)的防治措施，對(duì)接地干線、引下線、接閃帶、接地端子板和接地體等安裝方法進(jìn)行確定，監(jiān)理單位應(yīng)審查防雷接地施工方案的可行性與合規(guī)性，編制防雷接地監(jiān)理規(guī)劃和細(xì)則，防雷接地施工方案通過(guò)總監(jiān)理工程師審批后方可施工。在防雷接地施工前，施工單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)防雷接地的主要質(zhì)量控制措施進(jìn)行闡述，對(duì)關(guān)鍵工序質(zhì)量要求進(jìn)行明確，增強(qiáng)作業(yè)人員的質(zhì)量意識(shí)。防雷接地主要是焊接工作，要求焊工必須持證上崗，按照設(shè)計(jì)要求的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)對(duì)進(jìn)場(chǎng)焊工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使得焊工的焊接水平能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 加強(qiáng)原材料質(zhì)量監(jiān)督

防雷接地采用的主要原材料有扁鋼、角鋼和圓鋼，這些材料均為熱鍍鋅材料，所有材料進(jìn)場(chǎng)必須有出廠合格證和材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告，對(duì)于規(guī)格和質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求的嚴(yán)禁投入使用。施工單位應(yīng)建立健全材料領(lǐng)用和保管制度，建立材料臺(tái)賬，確保材料使用部位的準(zhǔn)確性。在施工過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)操作人員采用普通的圓鋼來(lái)替代鍍鋅圓鋼，從而影響材料的導(dǎo)電效果。監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格履行材料見(jiàn)證取樣機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保原材料規(guī)格與材質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 基礎(chǔ)接地裝置質(zhì)量監(jiān)督

本工程的自然接地體為PHC 管樁主筋、承臺(tái)底筋和基礎(chǔ)梁2 個(gè)主筋焊接形成閉合圈[1]，如圖1 所示。根據(jù)施工圖紙注明的位置，將基礎(chǔ)梁的上層2 根主筋進(jìn)行通長(zhǎng)焊接形成基礎(chǔ)接地網(wǎng)，鋼筋焊接采用雙面焊，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)；將框架柱或剪力墻的2 根主筋與接地網(wǎng)的PHC 管樁主筋、承臺(tái)底筋與基礎(chǔ)梁的主筋進(jìn)行搭接焊接；跨接采用φ12mm 鍍鋅圓鋼，接地體還應(yīng)與設(shè)備保護(hù)接地、總等電位接地和防雷引下線等進(jìn)行可靠連接，從接地體或從框架柱和剪力墻引出φ12mm 鍍鋅圓鋼或40mm×4mm 鍍鋅扁鋼，作為后續(xù)電纜橋架、金屬線槽等的接地連接，要求兩端至少引出兩處?；A(chǔ)接地裝置施工完成后，對(duì)接地電阻進(jìn)行檢測(cè)，要求接地電阻≤1Ω。如果接地電阻不滿足設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)增設(shè)人工接地體。

圖1 自然接地體防雷引下線焊接示意圖

2.4 防雷引下線質(zhì)量監(jiān)督

本工程的防雷引下線采用建筑所有框架柱或剪力墻對(duì)角的2 根主筋，鋼筋直徑為16mm。防雷引下線頂部與屋頂女兒墻上的避雷帶進(jìn)行焊接，底部與基礎(chǔ)接地體2 根主筋進(jìn)行焊接。防雷引下線從下往上通長(zhǎng)進(jìn)行縱向焊接，焊接形式均為雙面焊。防雷引下線應(yīng)采用紅漆進(jìn)行標(biāo)識(shí)，避免后續(xù)漏焊接或者焊接錯(cuò)誤。本工程框架柱主筋采用電渣壓力焊，如果電渣壓力焊的焊縫飽滿度不足的話，則應(yīng)采用φ12mm 鍍鋅圓鋼進(jìn)行跨接焊，焊縫長(zhǎng)度為雙面6d，加大柱截面發(fā)生變化的主筋跨接焊接質(zhì)量檢查力度，焊接質(zhì)量應(yīng)符合施工規(guī)范要求[2]。在建筑物首層距離地面0.5m 的地方設(shè)置引下線接地電阻測(cè)試端，在該部位預(yù)留鍍鋅鋼板，鋼板的規(guī)格為100mm×100mm×5mm；在建筑物四周的室外地坪以下1.0m 深度設(shè)置鍍鋅扁鋼，扁鋼的規(guī)格為40mm×4mm，扁鋼連續(xù)布置并延伸到離外墻2m 位置，扁鋼與防雷引下線進(jìn)行焊接連接，扁鋼的主要用途為重復(fù)接地之用。將女兒墻圈梁主筋與框架柱或者剪力墻的對(duì)角的防雷引下線的2 根主筋進(jìn)行可靠焊接連接，并向上引出1 根φ12mm 鍍鋅圓鋼作為連接接閃器之用，如圖2 所示。

圖2 屋頂防雷引下線焊接示意圖

2.5 均壓網(wǎng)質(zhì)量監(jiān)督

對(duì)于第二類防雷建筑物而言，設(shè)計(jì)要求從30m 開(kāi)始，每隔3 層在外墻窗框上設(shè)置一圈均壓環(huán)，均壓環(huán)采用鍍鋅扁鋼，其規(guī)格為25mm×4mm，將空調(diào)外機(jī)、門窗、金屬管道、引下線及空調(diào)板格柵等構(gòu)件可靠連接均壓環(huán)?？照{(diào)外機(jī)接地的處理極為重要，如果空調(diào)支架和外機(jī)的接地簡(jiǎn)單地采用配電箱引出的PE 線，那么室內(nèi)配電系統(tǒng)將很可能遭到雷電流危害，為了方便后續(xù)業(yè)主入住后空調(diào)外機(jī)接地，在空調(diào)板位置預(yù)留鍍鋅扁鋼，預(yù)留長(zhǎng)度為50mm，規(guī)格為25mm×4mm。鋁合金窗的接地采用規(guī)格為12mm 的鍍鋅圓鋼，一端與鋁合金窗的不銹鋼片焊接，另一端則與均壓帶鍍鋅圓鋼焊接，采用對(duì)面焊方式，焊縫高度≥6mm，其中與均壓帶鍍鋅圓鋼搭接長(zhǎng)度≥100mm，鋁合金窗副框則采用導(dǎo)電鋼索與圓鋼相導(dǎo)通，導(dǎo)電鋼索規(guī)格為2×40，要求接觸面積≥150mm2，鋁合金窗測(cè)試電阻值符合設(shè)計(jì)要求。

2.6 屋頂接閃帶質(zhì)量監(jiān)督

在屋頂女兒墻上進(jìn)行明裝接閃帶的安裝，接閃帶支架的高度為150mm，支架的間距為1m，支架和接閃帶均采用φ12mm 鍍鋅圓鋼，防雷引下線通過(guò)女兒墻上的短柱鋼筋與屋頂接閃帶進(jìn)行可靠連接，接閃網(wǎng)格≤12m×8m 或者10m×10m[4]，屋面上所有設(shè)備金屬外殼及金屬構(gòu)件均與接閃帶進(jìn)行可靠連接。在屋頂女兒墻的拐角部位設(shè)置接閃桿，接閃桿采用φ12mm 鍍鋅圓鋼，其高度為0.5m。

2.7 等電位聯(lián)結(jié)質(zhì)量監(jiān)督

本工程配電系統(tǒng)的接地保護(hù)采用TN-S 系統(tǒng)，N 線與PE 線不得混接，接地保護(hù)線支線與PE 干線進(jìn)行連接，Ⅰ類燈具、電纜橋架、插座接地孔、電纜的金屬套管、金屬線槽、電氣設(shè)備金屬外殼等均與PE 線進(jìn)行可靠連接。電纜橋架的終點(diǎn)端與起始端均與PE 線進(jìn)行連接，當(dāng)電纜橋架長(zhǎng)度≤30m，其與PE 線的連接點(diǎn)≥2 處；當(dāng)電纜橋架長(zhǎng)度＞30m，則要求間隔20～30m 增加1 個(gè)與PE 線的連接點(diǎn)[5]。將建筑物的各個(gè)樓層的空調(diào)金屬管道、金屬管道連接處、鋁合金窗與欄桿等金屬構(gòu)件、金屬水管、接地母線以及PE 干線等地方均做總等電位聯(lián)結(jié)，并按照規(guī)定在變配電房和配電室安裝MEB 箱。在水泵房、弱電機(jī)房和弱電設(shè)備箱等部位安裝LEB 箱，形成局部等電位聯(lián)結(jié)。所有的漏電開(kāi)關(guān)能夠同一時(shí)間斷開(kāi)N 線和相線。

2.8 防雷電涌保護(hù)器質(zhì)量監(jiān)督

本工程的電子信息系統(tǒng)主要包括有線電視、電話和寬帶網(wǎng)絡(luò)，電子信息系統(tǒng)由市政電信網(wǎng)接入，有線電視前端箱設(shè)在建筑物的首層，相關(guān)信號(hào)由電話電纜或者光纜穿鋼管引入建筑物。電涌保護(hù)器的主要作用是將雷擊時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓引起的電涌電流進(jìn)行快速釋放，從而將雷電的危害盡量降低到最小。在有線電視系統(tǒng)和電信引入端均進(jìn)行信號(hào)線路電涌保護(hù)器安裝。由室外的變配電室低壓母線穿鋼管引入的總配電箱和配電柜進(jìn)行防雷電涌保護(hù)器的安裝，要求電壓保護(hù)水平值≤2.5kV，保護(hù)等級(jí)為Ⅰ級(jí)試驗(yàn)，沖擊電流值≥12.5kA。

3 施工質(zhì)量監(jiān)督要點(diǎn)

（1）根據(jù)防雷接地的難點(diǎn)、工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)要求和工程規(guī)模等情況編制防雷接地質(zhì)量監(jiān)督計(jì)劃，并按照規(guī)定成立監(jiān)督小組。在圖紙會(huì)審時(shí)對(duì)五方責(zé)任主體的質(zhì)量行為進(jìn)行交底，明確防雷接地的質(zhì)量監(jiān)督要求，各方主體單位應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)法律規(guī)定履行自身的質(zhì)量責(zé)任。

（2）要求監(jiān)理單位嚴(yán)格對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，防雷接地采用的材料均為鍍鋅材料，嚴(yán)禁采用普通鋼材進(jìn)行替代，鍍鋅鋼材焊接后應(yīng)涂刷防腐漆，屋面接閃帶施工后應(yīng)涂刷銀粉，做好防腐工作。

（3）采取差別化和信息化質(zhì)量監(jiān)督方法，對(duì)于防雷接地實(shí)體質(zhì)量相對(duì)較差的分項(xiàng)工程應(yīng)加大質(zhì)量巡查力度，相關(guān)隱蔽工程應(yīng)在監(jiān)理工程師見(jiàn)證下拍照或者錄像形成影像資料，要求施工單位對(duì)接地電阻進(jìn)行測(cè)試并形成施工記錄，抽查分項(xiàng)工程的防雷接地質(zhì)量驗(yàn)收記錄和隱蔽工程驗(yàn)收記錄，確保防雷接地施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

（4）接地保護(hù)采用TN-S 系統(tǒng)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)設(shè)置，N 線與PE 線不得混接，使得導(dǎo)電體與PE 線進(jìn)行可靠連接，確保建筑電氣設(shè)備和人員的安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

本工程的防雷接地施工中，要求施工單位加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)接地裝置、防雷引下線、均壓網(wǎng)、屋頂接閃帶、等電位聯(lián)結(jié)以及防雷電涌保護(hù)器等安裝質(zhì)量控制，提高防雷接地系統(tǒng)的可靠性與安全性。本工程防雷接地施工完成后，按照要求對(duì)接地電阻進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果≤1Ω，測(cè)試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，從而確保建筑物的安全，取得良好的質(zhì)量監(jiān)督效果。