建筑工程的防雷-接地与等电位施工

建筑工程的防雷\接地与等电位施工
摘要：本文介绍了建筑物容易受到雷电破坏的几种形式及其防护方法，并从分项工程的角度论述施工中应注意的问题。

关键词：雷电形式、防雷、接地、等电位
前言
提到雷电没有人不熟悉，那耀眼的闪光、震耳欲聋的声响深深印在我们脑海中。

古人因畏惧它的力量，把它视为天神“雷公”，并迷信的将遭到雷电伤害的人说成是上天的惩罚。

现代科学早已让我们认清了雷电的本质，但遗憾的是我们并不能百分之百的防止雷电对人民的生命财产造成伤害。

由于现代社会的城市化，人类不断的向高空拓展空间，一幢幢大楼拔地而起，我们离“雷公”越来越近了。

如何防雷成为摆在我们建筑业工程人员面前的一个重要问题。

关于建筑防雷，在设计、施工规范图集中有很多具体要求，这里不再一一赘述，下面着重论述施工中的防雷、接地与等电位做法和注意事项。

1.雷电的形式及防护
雷电的形式分以下几种：直击雷、侧击雷和感应雷。

(1)直击雷防护主要是通过接闪器（避雷针、避雷网和避雷带）和防雷引下线、接地体等防雷装置把雷电流引入大地，从而起到保护作用的。

另外，以上防雷装置还有一个重要的防雷功能：当雷雨云接近避雷针（或避雷网、避雷带）时，它会感应出大量的异性电荷，通过导电线（防雷引下线）和受电端（接闪器）向空中放电与雷雨云中的电荷中和减弱雷雨云的电场强度，达到防雷目的。

由于异性电荷相吸产生一个拉力，所以，《建筑电气工程施工质量验收规范》要求避雷带每个支持件应能承受大于49N(5kg)的垂直拉力。

(2)侧击雷一般发生在高大建筑物的侧面，当建筑物高度超过30m时，应采取以下防侧击的措施：
a)从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连；
b)30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。

(3)感应雷的防护应注意的重点是：1.进入建筑物的金属管道，如金属给水、排水、暖气、燃气管道，要做等电位联结。

这里要注意燃气管道的等电位联结应由燃气公司安装。

2.进入建筑物的电气线路，如高压或低压电力电缆、同轴电缆、控制电缆等，均要按设计要求加装浪涌保护器和避雷器，并且上述避雷器要与接地装置可靠连接。

以上简要论述了雷电的几种形式和防护措施，下面从分项工程的角度重点论述施工中应注意的问题。

2.防雷及接地安装工程
防雷及接地安装工程作为一个子分部工程，包含下述分项工程：接闪器安装，避雷引下线和变配电室接地干线敷设，接地装置安装，建筑物等电位联结。

2.1 接闪器
接闪器应由下列的一种或多种组成：一、独立避雷针；二、架空避雷线或架空避雷网；三、直接装设在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网。

接闪器的设置合理与否，我们可以采用滚球法来检验。

如发现建筑物没有全部被保护，应向设计师提出，设计师核对后出设计修改通知单。

上述接闪器中我们应用最多的是直接装设在建筑物上的避雷网，所以下面对避雷网施工中的要点进行阐述。

首先避雷网应严格按照图纸的位置安装，不得随意改变位置，焊接固定的焊缝饱满无遗漏，搭接倍数符合规范要求，焊接部分补刷的防腐油漆完整。

然后建筑物顶部的避雷网必须与顶部外露的其他金属物体连成一个整体的电气通路，且与避雷引下线连接可靠。

最后不得不提的是屋面作为竣工验收的一个重点检查部位，不仅要求功能性达到施工规范要求，而且观感上应给人以赏心悦目的感觉，这就要求避雷带安装应平正顺直，固定点支持件间距均匀、固定可靠。

2.2 避雷引下线
避雷引下线有明敷和暗敷两种安装形式。

现代大部分建筑均利用建筑构件内钢筋作引下线，这样节约、美观、同时可以达到比较理想的效果。

此项施工应注意：
(1)建筑物的主筋规格是否达到设计要求，这里要看的主筋规格应该是顶层的（一般顶层主筋最细）主筋规格；
(2)避雷引下线的点位和数量是否达到设计要求；
(3)避雷引下线利用的主筋应记清楚，做好标记，不得随意调换。

(4)保证避雷引下线与接闪器和接地体之间形成良好的电气通路。

(5)当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时，可不设断接卡，但应在室内外的适当地点设若干连接板，该连接板可供测量、接人工接地和作等电位连接用。

现代建筑多利用建筑物基础钢筋做接地装置，同时在建筑物四周敷设镀锌扁钢形成环形接地网。

环形接地网就是把接地体沿建筑物周围围成一个闭合环。

这样的接地网可以使界面以内的电场分布比较均匀，减少跨步电压对人的危害，也可减少室内在被雷击时，由于地面电位梯度大产生对设备高电压反击的危险。

防雷接地的人工接地装置的接地干线埋设，经人行通道处应做以下处理，以
防跨步电压的伤害，埋地深度不应小于1m，且应采取均压措施或在其上方铺设卵石或沥青地面。

接地装置的安装目的就是使建筑物的接地电阻达到设计要求，所以当自然接地体的接地电阻达不到设计要求时，要加装人工接地体。

接地电阻的测试我们一般用接地摇表来测量，这里注意所使用的接地摇表一定是检测合格的，并且没过检测有效期。

接地电阻的数值应乘以相应的季节系数，才是最终值。

防雷接地工程中有大量的隐蔽工程，如接地体、暗装的防雷引下线，这些分项工程施工时我们除了要注意材料规格、搭接倍数、焊接质量等一些常规事项外，还应及时做好隐检记录向监理工程师报验。

2.3 等电位联结
关于等电位联结，行业已认识到它的重要性。

其实雷电防护的本质就是等电位连接。

凡能够直接接地的金属物体均应作有效电气连接并共同接地，形成绝对的等电位体（又称法拉第笼），使之同时具备接闪、分流、屏蔽等多种功能，及时将雷电流泄放入地。

凡不能直接接地的电源线、信号线等，应通过串/并联电涌保护器等方法实现瞬间等电位，使设备、线路、大地形成有条件的等电位体。

通常情况下，电涌保护器与大地之间的通路呈高阻态，不影响供电和设备运行；遇雷击或过电压时，电涌保护器迅速与大地导通，将过电流泄放入地。

在等电位联结中我们经常遇见的几个名词有：
(1)总等电位联结(MEB)总等电位联结的作用在于降低建筑物内间接接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害，它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板(接地母排)将下列导电部分互相连通；进线配电箱的PE(PEN)母排；公用设施的金属管道，如上、下水、热力、煤气等管道；如果可能，应包括建筑物金属结构；如果做了人工接地，也包括其接地极引线。

建筑物每一电源进线都应做总等电位联结，各个总等电位联结端子板应互相连通。

(2)辅助等电位联结(SEB) 将两导电部分用导线直接作等电位联结，使故障接触电压降至接触电压限值以下，称作辅助等电位联结。

(3)局部等电位联结(LEB) 当需在一局部场所范围内作多个辅助等电位联结时，可通过局部等电位联结端子板将下列部分互相连通，以简便地实现该局部范围内的多个辅助等电位联结，被称作局部等电位联结：PE母线或PE干线；公用设施的金属管道；如果可能，包括建筑物金属结构。

3.工程实例分析
下面就某个酒店及写字楼工程项目实例对建筑物接地及等电位连接一些比较特殊的地方的做法做一个分析说明：
该工程为一地上七层、地下二层的酒店及写字楼的建筑物，由于该大楼有部分属于酒店用途使用，电气设备多，还有一个卫星机房，有许多的电子仪器，
除了用电设备安全以外，抗干扰要求也很高，而且该工程项目邻近机场。

因此，该工程对接地及等电位的要求很高。

(1)为了避免直击雷的危害，在建筑物屋面装上接闪器，通过柱子中的钢筋与基础相连接，把基础承台钢筋连成一个整体的均压环，保证了建筑物及建筑物内部人身及设备的安全。

(2)在办公室的天花中，由于管线较多，造成吊顶较低，对于低于2.4米的灯具和I类灯具，必须增加一个接地PE线，以防止人体触摸触电。

但对于楼梯道上的壁灯，经常遗漏了接地线的设置，应予以重视。

(3)在各个弱电机房、卫星机房设有防静电地板，必须保证地板支架可靠接地，应把它们可靠连接，在房间的四角接地点与支架可靠连接。

如要求较高应采用扁铜条作为接地线。

地板下面的弱电线槽和强电线槽应保证有一定距离。

并各有两点与接地线相连。

(4)在施工过程中，由于装修部分的不断修改，如屋顶增加的金属栏杆，立面增加的玻璃幕墙，由于没有预留接地点，给施工造成很多的困难，建议应在一些位置考虑预留接地点，以适应扩充的需要。

4. 结束语
以上是本人在这几年的施工工程实践中，学习和碰到的一些工程实例问题和一些做法体会。

在以后的工作中还会碰到许多新的问题，有待于我们去探讨和解决，只要本着科学、认真的精神，就能够保证工程的质量，满足建筑物的安全使用功能，保证人们的用电安全和设备的正常试用。

参考文献
[1]《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
[2]《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）
[3]《等电位联结安装》（02D501-2）
[4]《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》（GB50601-2010）
[5]《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994(2000)）。