鞏玉國(guó)

【摘 要】本文針對(duì)某建筑工程電氣施工中的防雷和接地技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)接地系統(tǒng)及防雷裝置問題進(jìn)行了闡述，最后總結(jié)了接地系統(tǒng)在施工中的注意事項(xiàng)，以期給同行參考。

【關(guān)鍵詞】建筑物；防雷；接地

0.引言

建筑電氣施工的防雷接地工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，具有較廣的覆蓋面積，同時(shí)又與很多其他相關(guān)專業(yè)交叉，在具體設(shè)計(jì)施工中，應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的綜合考慮。本文針對(duì)建筑電氣施工中的防雷和接地技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)接地系統(tǒng)及施工過程中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了闡述，最后總結(jié)了幾個(gè)常被忽視的防雷問題，以期給同行參考。

1.工程概況

該工程是一所大型現(xiàn)代多功能歌劇院。其占地面積為36010m，總建筑面積為43997m2，建筑高度為59m，包括一個(gè)1606座歌劇院和一個(gè)409座多功能實(shí)驗(yàn)歌劇院及配套設(shè)施、中西餐廳、文化酒吧、藝術(shù)商場(chǎng)等公眾文化設(shè)施。

2.設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）該大劇院由西側(cè)內(nèi)傾72.65“的正錐狀螺旋上升圓臺(tái)曲面與向東側(cè)外傾72.65。的倒錐狀螺旋下降臺(tái)階底面圓臺(tái)曲面相交，構(gòu)成芭蕾舞演員旋轉(zhuǎn)擺裙造型，外觀效果西側(cè)為順時(shí)針上升的螺狀曲面，東側(cè)為逆時(shí)針下降的外斜展開弧面。

（2）平面上西側(cè)由兩段相切的圓弧構(gòu)成，東側(cè)由兩段相切的展開擺線構(gòu)成，劇院自東向西采用收縮式布置，依次為沿?cái)[線展開的公眾活動(dòng)區(qū)，底面傾斜的臺(tái)階式扇形曲面觀眾廳和長(zhǎng)方形的小劇院，中心“T"型舞臺(tái)區(qū)，圍繞舞臺(tái)的弧形演員活動(dòng)區(qū)和辦公區(qū)，平面布置形狀復(fù)雜多樣。

（3）設(shè)計(jì)上創(chuàng)新地采用了復(fù)雜的螺旋體鋼構(gòu)架一混凝上交叉空間結(jié)構(gòu)，綜合應(yīng)用各種混凝土和鋼結(jié)構(gòu)形式，地下室采用樁承倒T臺(tái)箱形混凝土結(jié)構(gòu)；地上結(jié)構(gòu)37m以下部分主要分內(nèi)外兩圈，外圈采用62“角內(nèi)傾錐形框架混凝土結(jié)構(gòu)和大跨度72.65“角外傾錐形臺(tái)階鋼結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，37m以上部分為62“角內(nèi)傾螺旋形鋼架，在立面效果上采用螺旋狀花崗巖幕墻與點(diǎn)支式玻璃幕墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式，并在空間上布置各種結(jié)構(gòu)犬牙交錯(cuò)，相交關(guān)系極其復(fù)雜，形成了復(fù)雜的大空間結(jié)構(gòu)形式。

3.防雷裝置

防雷是一個(gè)綜合性問題，具有一定的復(fù)雜性，試圖想利用一兩種先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)達(dá)到完全消除雷擊的效果是不可能的。本節(jié)針對(duì)該項(xiàng)目建筑電氣施工中的防雷問題進(jìn)行探討。

建筑物的防直擊雷方法和觀念通常是由避雷針、避雷網(wǎng)或混合組成接閃器，鋼結(jié)構(gòu)的柱、梁、板鋼筋或外接引下線組成引下裝置，及利用基礎(chǔ)自然接地體（樁機(jī)、地梁、承臺(tái)或底板鋼筋）或人工接地體組成的接地裝置合成，整個(gè)建筑物形成一個(gè)法拉第籠，將雷電流引人地面。

3.1接閃器

幕墻頂部女兒墻的蓋板是起攔截雷閃作用的接閃器，用ф12mm鍍鋅圓鋼沿女兒墻周圍安裝，并與主體結(jié)構(gòu)防雷引下線焊接，在蓋板內(nèi)側(cè)安裝40mmx4mmx4mm鍍鋅角鋼，每塊鋁板安裝兩段角鋼，每段長(zhǎng)300mm，兩段之間用ф12mm鍍鋅圓鋼焊接連通，并用ф12mm鍍鋅圓鋼一端與女兒墻頂ф12mm鍍鋅圓鋼焊接，另一端與角鋼焊接，每段角鋼與鋁板之間用四個(gè)M6×20不銹鋼自攻螺絲壓接（角鋼與鋁板之間加墊1mm厚不銹鋼墊片），并加不銹鋼平墊和彈簧墊，如圖2所示。

3.2引下線

（1）所有豎向主龍骨的連接處采用40mmx4mm鋁合金制成的可伸縮“歐姆彎”進(jìn)行壓接，如圖3所示。連接處上下各用兩個(gè)M8不銹鋼對(duì)穿螺絲進(jìn)行壓接，并加不銹鋼平墊和彈簧墊，設(shè)置均壓環(huán)的樓層，所有豎向主龍骨與橫向龍骨通過40mmx4mm鋁合金連接，兩端各用兩個(gè)M6不銹鋼對(duì)穿螺絲進(jìn)行壓接，并加不銹鋼平墊和彈簧墊。

（2）用作防雷引下線的柱子內(nèi)對(duì)角縱向鋼筋上下采用雙面焊接連接，焊接長(zhǎng)度大于20d（d為鋼筋直徑）。

（3）每三層框架內(nèi)的兩根主鋼筋焊接，圍繞建筑物成均壓環(huán)，并將其與所有引下線鋼筋雙面焊接，焊接長(zhǎng)度大于20d（d為鋼筋直徑）。

（4）每樓層在防雷引下線柱子處皮外預(yù)埋一根40mmx4mm鍍鋅扁鋼，并與柱內(nèi)防雷引下線鋼筋雙面焊接，焊接長(zhǎng)度為200mm。

3.3接地

（1）為使玻璃幕墻豎向鋁合金主龍骨保持接地貫通，用40mmx4mm鍍鋅扁鋼，一端與均壓環(huán)焊接，焊接長(zhǎng)度應(yīng)為其寬度的2倍，并三面施焊；另一端用兩個(gè)M8不銹鋼對(duì)穿螺旋與豎向主龍骨進(jìn)行壓接，為防止鍍鋅扁鋼與鋁合金的電化學(xué)腐蝕，在其間加墊1～厚不銹鋼平墊和彈簧墊。

（2）用作防雷引下線的柱子內(nèi)的貫通主筋與基礎(chǔ)鋼筋雙面焊接連接，焊接長(zhǎng)度大于20d（d為鋼筋直徑）。對(duì)地上1.7m至地下0.3m，作為引下線的鋼柱采取保護(hù)措施

3.3.1接地系統(tǒng)在施工中的注意事項(xiàng)

（1）在建筑的電氣設(shè)計(jì)中，通常有獨(dú)立接地系統(tǒng)和統(tǒng)一接地系統(tǒng)之分，其中，前者中的各個(gè)部分需要分別建立獨(dú)立的接地網(wǎng)，同時(shí)，要注意接地網(wǎng)之間的距離要恰當(dāng)，防止不必要的干擾。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果采用的是單根接地極，離其20米以外的地方可以被看成是零電位?，F(xiàn)代建筑具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，加上土地面積緊張，要想真正分開各接地系統(tǒng)，在實(shí)際設(shè)計(jì)以及施工中都是很難實(shí)現(xiàn)的，所以，通常情況下都是采用統(tǒng)一接地系統(tǒng)，防雷接地、工作接地以及保護(hù)接地使用共同的接地裝置，在這一過程中，要注意抗干擾、屏蔽和隔離的處理。

（2）如今，智能化建筑越來越多，基本上都設(shè)置有相應(yīng)的電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備，對(duì)供電系統(tǒng)提出了更高的要求，通常情況下，建筑物中都設(shè)置有必要的高低壓變電室，將建筑物的基礎(chǔ)接地裝置作為各個(gè)設(shè)備的接地裝置。值得注意的一點(diǎn)是，一旦線路出現(xiàn)接地故障，由于PE線上具有高電壓，如果沒有在允許時(shí)間內(nèi)將故障回路切除，故障電壓將會(huì)不斷蔓延，造成無法估量的后果，因此，在電氣施工中，應(yīng)該重視PE線的作用。

（3）在具體的電氣施工操作中，要嚴(yán)格區(qū)分PE線和N線，不能將兩者混接在一起了，一旦兩者混接，工作電流將流經(jīng)PE線，如果系統(tǒng)具有較大的負(fù)載，在PE線上將會(huì)造成較大的電壓降，致使建筑物用電設(shè)備的外殼帶電，引起事故的發(fā)生；在選擇PE線的時(shí)候，應(yīng)該按照相應(yīng)的規(guī)范，使用黃綠相間的塑料銅芯線，同時(shí)做好等電位連接工作；當(dāng)電氣豎井內(nèi)的PE干線采用的是鍍鋅扁鋼時(shí)，為了便于觀察和識(shí)別，可以刷上黃綠相間的油漆。在接地施工中，要重視各專業(yè)的配合，施工工序的交接手續(xù)要條理有序。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、專業(yè)齊全的智能建筑來說，各個(gè)系統(tǒng)都有嚴(yán)格的要求，它們的施工往往是由不同的專業(yè)隊(duì)伍來完成的，如果專業(yè)之間出現(xiàn)脫節(jié)和遺漏的情況，很可能為以后的安全留下隱患，應(yīng)該引起足夠的重視。

4.結(jié)語(yǔ)

做好現(xiàn)代建筑物的防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，除要選擇防雷的形式、接閃器，還要做好引下線及接地工作。GB50057=2010《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，建筑物的防雷分為兩類，根據(jù)不同類別確定引下線接地的相互間隔。在設(shè)計(jì)大型建筑的引下線時(shí)，應(yīng)盡量在建筑物周邊做周圈式接地。因大型建筑的基礎(chǔ)均做了防水處理，如果引下線經(jīng)過防水處理層，則接地電阻加大，效果較差。而做周圈式接地則可避開防水處理層，同時(shí)將周圈式接地體埋在基礎(chǔ)的外邊，也具有均衡電位的效果。

總之，現(xiàn)代建筑物的防雷系統(tǒng)是一個(gè)很難處理的工程，必須選好屋面的避雷形式，還要做好引下線工作，這樣才能保證建筑物的安全，使人身、設(shè)備有可靠的安個(gè)保證。