智能建筑物防雷工程设计施工要点及质量控制

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年28卷8期   作者: 孙琦
[导读] 目前在智能建筑弱电工程中一些工程商及业主往往忽视防雷接地,
        摘要:目前在智能建筑弱电工程中一些工程商及业主往往忽视防雷接地,给工程遗留下安全隐患;鉴于大多从事智能建筑弱电工程的工程商来自与IT行业的转型,不太了解弱电工程防雷接地技术及施工,本文较深入地探讨了智能建筑物防雷工程设计施工要点及质量控制。
        关键词:智能建筑;防雷工程;质量控制
        引言:雷电是一种自然放电现象。由于雷电放电电压高、放电时间短,它的产生人类目前无法控制。雷云的生成、移动、放电的整个过程伴随多种物理效应,如:静电感应、高温高热、电磁辐射、光辐射等;这些物理效应的共同作用已严重危害室内弱电设备的安全运行,甚至危及工作人员的安全。雷电灾害严重性还表现在波及面广,主要有两个方面的因素,首先积聚大量电荷的雷云有较大的活动范围及其放电过程的辐射范围可覆盖达几十公里的范围,其次地面各种网络的相互渗透、错综复杂,使雷电灾害的范围进一步扩大。在雷击中心数公里范围内都可能产生危险过电压,损害线路上的设备。[1]
1.防雷工程要求
        接地装置是接地体和接地线的总称,其作用是将闪电电流导入地下,防雷系统的保护在很大程度上与此有关。接地工程本身的特点就决定了周围环境对工程效果的影响,脱离了工程所在地的具体情况来设计接地工程是不可行的。实践要求要有系统的接地理论来对工程实际进行指导。而设计的优劣取决于对当地土壤环境的诸多因数的综合考虑。土壤电阻率、土层结构、含水情况以及可施工面积等因数决定了接地网形状、大小、工艺材料的选择。因此在对人工接地体进行设计时,应根据地网所在地的土壤电阻率、土层分布等地质情况,尽量进行准确设计。接地体又称接地极,是与土壤直接接触的金属导体或导体群。分为人工接地体与自然接体。接地体做为与大地土壤密切接触并提供与大地之间电气连接的导体,安全散流雷能量使其泄入大地。接地设计中,利用与地有可靠连接的各种金属结构、管道和设备作为接地体,称为自然接地体。如果自然接地体的电阻能满足要求并不对自然接地体产生安全隐患,在没有强制规范时就可以用来做接地体。[2]而人为埋入地下用作接地装置的导体,称为人工接地体。一般将符合接地要求截面的金属物体埋入适合深度的地下,电阻符合规定要求,则做为接地体。具体参考接地规范,防雷接地、设备接地、静电接地等需区分开。接地是防雷工程的最重要环节,不论是直击雷防护还是雷电的静电感应、电磁感应和雷电波入侵的防护技术,最终都是把雷电流送入大地。因此没有良好的接地技术,就不可能有合格的防雷过程。保护接地的作用就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接,降低接点的对地电压,避免人体触电危险。
2.防雷工程重要性
        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。[3]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。通常雷电损害的形式有三种,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。
3.防雷系统施工质量通病
        防雷工程施工存在的质量问题主要有用结构钢材代替避雷针及其引下线,镀锌焊接破坏层不刷防锈漆。

引下线、均压环、避雷带搭接的连接长度不够,扁钢小于宽度的两倍,圆钢小于直径的六倍,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。接地体的引出线未作防腐处理,使用镀锌扁钢时,引出线的焊接部位未补刷防腐涂料。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。螺栓连接的连接片未经处理,镀锌或镀锡面不完整,片与片接触不严密。[4]电气设备接地(接零)的分支线,未与接地干线连接,实行串联连接或通过支架、基础槽钢过渡。接地体安装埋设深度不够,距地面高度小于0.6m。避雷带变形严重、支架脱落、引下点间距偏大、不预留引下线外接线。以金属管代替PE线、等电位联结,桥架及金属管、电器的柜、箱、门等跨接地线线径不足。插座接地线互相串接,安装高度低于2.4m的灯具可接近金属导体的未接地。
4. 防雷接地系统施工质量控制要点
4.1严控材料质量控制关
        防雷接地所用材料有角钢、圆钢、扁钢,其中主控内容是:一是验材料三证;二是看材料规格;三是查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。在施工监理过程中,作业人员往往随手拿普通结构用钢筋做帮条焊接,或用普通钢材代替镀锌材料。这一错用材质的毛病,一定要严格纠正。
4.2审查专业队伍资质和施工操作人员上岗证
        防雷接地焊接始终伴随着施工的全过程,焊接质量决定着工程质量。实践表明,由于使用焊接技术不过关的人员进行防雷接地,造成工程防雷接地不合格的情况时有发生,故应严格审核专业防雷接地队伍的资质等级,施工队的技术人员、班(组)长和带领实际操作的骨干人员必须持有上岗证。
4.3加强对防雷接地关键部位和工序的质量控制
        针对施工中易出现质量通病的几个环节,设置质量控制点,制定监理预控措施,对于关键部位或关键工序实行旁站监理,做到预防为主,动态跟班监督,保证防雷接地施工质量。
4.4加强质量控制
        地基接地焊接是接地施工中的第一环节。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进行检查,尤其要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。对于等电位焊接以及设计注明要进行重复接地的部位,如进户钢管的接地、卫生间等电位插座、等电位楼层部位都要认真核查。符合设计要求后,才允许工程进入下道工序。对于避雷针和避雷网,它们是避雷系统中唯一暴露在建筑屋面上的设置。它们的施工质量从一个侧面反应出电气施工的水平,而且也直接影响防雷接地的可靠性。要增加监控力度:一是要注意其规格必须符合设计要求,安装要牢固可靠。二是对引用进口的各种避雷针,必须有合格证、使用说明及各种技术资料。三是屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。四是从接地体引到屋顶上的引线和避雷网焊接处要做明显的标志。五是采用规定直径的镀锌圆钢与结构柱内主筋作防雷引下线,保证所用材料规格、焊接间距、焊接质量等均应符合规范要求
总结:
       随着当今社会高楼的不断增加,无形中改变着城市原有的布局和磁场,造成了雷电活动的增加。建筑内各种电气设备,特别是计算机网络信息技术的普及,造成了不少因雷击而造成的建筑、设备的破坏,甚至人员伤亡。因此做好建筑物、构筑物的防雷系统是做障人民生命和财产安全的必要方法。
参考文献:
[1]陈其飞.智能建筑物防雷工程设计施工要点及质量控制[J].南方农机,2020,51(09):246.
[2]高鹏.智能建筑防雷工程设计探究[J].科技风,2020(06):47.
[3]苏柏成,羊长高.智能建筑防雷系统工程关键问题的研究[J].科技风,2011(15):188.
[4]刘军.高层智能建筑防雷工程设计中存在的主要问题与对策[J].中国科技信息,2008(21):76-77.

作者简介:孙琦(1991-),女,汉族,山东青岛市县人,硕士研究生,职称:?助理工程师,从事防雷气象工作。?
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