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摘要:雷击无情且不可测,建筑物上必须安装防雷设施设备已经成了共识。虽然建筑物防雷施工看似简单,无非是各部位钢筋纵横焊接连通而已。但这个简单的连通却是保证建筑物雷击安全的有力措施,所以在建筑物防雷工程施工过程中要科学施工、严格监管,确保施工质量。在这里笔者对建筑物防雷工程施工过程中容易产生错漏以及被忽视的细节略作探讨,力求做到“安全可靠、技术先进、经济合理”,希望能抛砖引玉,欢迎各位批评指正。
关键词:建筑物防雷工程;施工;质量监管
2016年6月国务院颁发了《关于优化建设工程防雷许可的决定》,提出取消防雷工程施工资质,加强防雷施工过程的事中事后监管,保障建设工程防雷安全的决定。虽然建筑物防雷施工看似简单,无非是各部位钢筋纵横焊接连通而已。但这个简单的连通却是保证建筑物雷击安全的有力措施;防雷工程施工资质取消,市场更加开放,但施工质量却不能因此而忽略。一些缺乏必要防雷专业理论知识、防雷工程施工经验的焊工班组施工时,会导致防雷施工工艺简化和遗漏。因此,为了确保建筑物防雷安全,贯彻执行《关于优化建设工程防雷许可的决定》,就必须对建筑物防雷施工质量严格监管,努力做到“百年大计,质量第一”。在这里笔者对建筑物防雷工程施工过程中容易产生错漏以及被忽视的细节略作探讨,力求做到“安全可靠、技术先进、经济合理”,希望能抛砖引玉,欢迎各位批评指正。
一、防雷工程施工过程中容易忽略的问题
1、基础承台接地部分
防雷工程中的基础承台接地部分,是将接闪器拦截到的雷电流放泄到大地的重要部分,也是工程质量重要监管对象,细心做好这部分工作,将为防雷工程合格夯实坚定基础。这个部分容易被忽视的,是每根引下线所连接的钢筋表面积总和能不能达到规范要求。这种情况一般发生在无桩基的单层小型建筑物,例如配电房,燃气站,水泵房这些公共基础设施建筑上;但在施工监管过程中也容易出现矫枉过正的现象,比如在某些住宅小区,地下室地下连为一体,形成大底盘地下连体建筑基础,此时利用自然基础做接地体,根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010对每根引下线在-0.5米处连接的钢筋表面积总和的要求,二类防雷建筑物S≥4.24Kc2,三类防雷建筑物S≥1.89Kc2进行计算,只要每根引下线所连接的钢筋表面积总和满足规范要求,在确保接地电阻无虞的情况下(连体建筑基础,接地电阻很容易达到设计要求),可以不要求桩筋与承台、引下线连接。因为这样大型的接地体已经满足雷电流的散流要求,就不必画蛇添足了。这样也可以避免因为防雷施工过程中为了引出桩筋而破坏桩头,造成桩头破损,截面不平整,影响后续相关验收,造成施工队之间产生纠纷。另外基础承台内部的弧形搭接不一定要用镀锌圆钢。使用镀锌圆钢的初衷在于防锈,例如天面接闪器,直接裸露在大气环境下,容易遭受生锈腐蚀,而基础部分因为有混泥土层的保护,就和基础里面各种箍筋梁筋的螺纹钢一样,不需要另外特别的防锈手段,只要设计不特别要求使用镀锌圆钢,采用一般的钢筋作为搭接材料是允许的,也是一种经济做法。
2、引下线部分
引下线起着把建筑物天面上接闪器承接的雷击电流,下引至基础承台接地的作用,是将建筑物承受的雷电流引导至大地的唯一通道。因为雷电流是一种波头陡度极大的高频电流,容易在引下线周围形成强大的瞬变磁场。如果引下线与周围金属物或电气设备距离不够,容易引发感应雷灾害。所以在项目施工前要进行图纸会审,一定要仔细了解引下线的布置,是否靠近配电房,电梯机房,或者弱电井,要和建设方、设计方协商,让引下线远离以上位置,避免受害。在施工时要特别注意,当作为引下线的柱筋小于φ16mm时必须要用到四根柱筋做引下线,而不是惯例的两根柱筋。特别是引下线设置在剪力墙位置时更要多加留意,因为绝大多数的剪力墙竖向钢筋都是小于φ16mm的。另外作为引下线的柱筋,每层至少要求设置一个短路环,即利用柱内箍筋与主筋焊接相通,以便于引下线导流时,能利用相邻的柱筋相互抵消磁场,减小感抗,加速分流雷电流的作用。
当引下线外引出天面时,要与最近接闪带直接连接,做到短、平、直,同时弯曲角度不能小于90度。
3.门窗、栏杆接地部分
门窗、栏杆接地是建筑物,特别是高层建筑物防侧击雷的重要手段,《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中规定,建筑物根据其重要性除应采取防直击雷、防雷电波侵入、防雷电感应外还应采取防侧击雷的措施。门窗栏杆接地措施能起到很好的防侧击雷作用。根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010要求:第一类防雷建筑物高于30m时,30米及以上、第二类防雷建筑物高于45m时,45米及以上、第三类防雷建筑物高于60m时,60米及以上的外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。连接必须用φ10mm的镀锌圆钢或者40*4的镀锌扁铁引至专用的防雷片,防雷片再与门窗连通。不能使用铜芯电线连接,这些铜芯电线的截面积过小,容易散流不及时,万一门窗栏杆承受侧击雷,容易在大电流下熔断,甚至会发生闪击,危害室内人身或者设备安全。
外墙用于安置空调外机的平台,通常都安装了铝制百叶窗用以屏蔽空调外机,这个百叶窗也是需要接地,特别是一些突出外墙的空调外机平台,假设百叶窗遭受侧击雷袭击而没有接地措施,很容易因为高电压而对空调外机进行放电,损害空调设备,甚至会沿着空调外机线路侵入室内,危及室内人员安全。
4.天面接闪器、接闪网格
天面接闪带必须敷设在女儿墙或者花架的外沿,敷设高度要能以保护女儿墙或者花架外沿为准,规范要求的敷设高度15厘米只是最低要求,现场施工必须要根据实际情况制定适当高度,比如有些建筑物顶上设有琉璃瓦斜屋面,此时接闪带高度甚至要到达30厘米;围绕着建筑物天面的接闪带要形成整体的电气通路,楼梯间、花架上的接闪带要和下面女儿墙上敷设的接闪带之间要连通,不允许断开或者只有单边敷设接闪带。布置在天面的设备,例如风机或者散热机、广告牌支架、太阳能发电板、太阳能热水器等,它们都需要就近与天面接闪器连接,而且至少要连接两处以便形成回路。同时如果是非金属材质的设备,当它没有突出由接闪器形成的平面0.5米以上时,可不要求附加增设接闪器的保护措施;不处于接闪器保护范围内的金属物体。当突出不超过0.3米,长度不超过2米,上表面积不超过1平方,可不要求附加增设接闪器的保护措施。
天面接闪器的暗敷,需要视具体条件来确定。例如接闪带暗敷,在低层和多层建筑物,同时建筑物周围极少有人停留时可以暗敷;高层建筑物的接闪器只能明敷。接闪网格可以利用天面板筋暗敷,但是要在相应的位置引出并和天面接闪带连通,组成一个整体接闪器,这样才起的了接闪网格的作用。
总结
建设工程防雷安全关系千家万户,防雷设施质量及性能的优劣直接决定了防雷的安全性与可靠性。施工过程中要科学施工,严格监管,努力确保建筑物防雷施工的安全性。
参考文献:
[1]GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》
[2]苏邦礼、崔秉球、苏宇燕、陈炳新《雷电与避雷工程》中山大学出版社1996