徐 浩，商科斌，朱麗君

（嵊州市防雷設(shè)施檢測(cè)所，浙江嵊州 312400）

0 引言

打雷時(shí)，直接遭受雷擊是非常嚴(yán)重的情況，特別是擊中金屬物、架空輸電線。如果上述物體被雷擊，那么其電壓會(huì)瞬間增加至幾十萬(wàn)伏，從而引起絕緣閃絡(luò)的結(jié)果。另外，雷擊點(diǎn)周圍的電流最高可達(dá)百安以上，這無(wú)疑會(huì)給建筑物、人員以及設(shè)備的安全造成極大的威脅。隨著我國(guó)快速發(fā)展與城市化進(jìn)程的推進(jìn)，高層建筑已越來(lái)越多，建筑施工也基本上實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。正是由于高層建筑較接近云層，無(wú)論是施工還是使用過(guò)程，都極易遭受雷擊。另外，施工人員常處于室外和高處工作，考慮到工人的人身安全，也必須做好建筑工地的防雷工作。

1 是否安裝避雷裝置的評(píng)估

對(duì)于建筑物和設(shè)備而言，哪些需要安裝防雷裝置，在《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》中有明確說(shuō)明：“如果施工場(chǎng)地的塔吊、起重機(jī)、井字架及龍門架等機(jī)械設(shè)備超出了周圍的建筑物、構(gòu)筑物的防雷裝置保護(hù)范圍，就需要根據(jù)年均雷暴日數(shù)及機(jī)械設(shè)備高度來(lái)確定是否安裝防雷裝置。需要安裝的情況有：（1）年均雷暴日數(shù)不大于15天且機(jī)械設(shè)備高度不小于50米；（2）15～40天以內(nèi)且高度不小于32米；（3）40～90天以內(nèi)且高度不小于20米；（4）至少在90天以上及雷害重災(zāi)區(qū)，且高度也不小于12米?！?/p>

1.1 保護(hù)范圍

結(jié)合雷云對(duì)地放電的特征和施工場(chǎng)地的相關(guān)情況，將場(chǎng)地中裝有防雷裝置的塔吊或周邊高層建筑物作為獨(dú)立針來(lái)計(jì)算其保護(hù)范圍。在該范圍內(nèi)的建筑物和機(jī)械設(shè)備就無(wú)須安裝避雷裝置；超過(guò)該范圍的建筑物和機(jī)械設(shè)備就必須安裝避雷裝置。

1.2 雷暴日數(shù)

雷暴日數(shù)是判斷雷電活動(dòng)頻繁程度的基礎(chǔ)，也是構(gòu)筑物及設(shè)備是否需要安裝避雷裝置的關(guān)鍵因素。同時(shí)，通過(guò)預(yù)估雷擊次數(shù)最終確定防雷類別。由此可見(jiàn)，確定施工場(chǎng)地所在地區(qū)的年均雷暴日數(shù)，是決定在該場(chǎng)地何處安裝防雷裝置的前提。

《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》附錄中分別給出了全國(guó)年平均雷暴日數(shù)分布圖和全國(guó)年平均雷暴日數(shù)區(qū)劃圖。氣象資料中也有各地雷暴日數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，雖然并非同一年統(tǒng)計(jì)所得，但差異不大。另外，還可參考《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄中列出的全國(guó)各主要城市、區(qū)縣的年雷暴日數(shù)。附錄中的數(shù)據(jù)是具體城市和區(qū)縣的雷暴日數(shù)，極大地簡(jiǎn)化了該地區(qū)的防雷工作。

除此之外，施工場(chǎng)地位于野外空曠區(qū)域時(shí)，會(huì)更容易遭受雷擊，此時(shí)就要科學(xué)計(jì)算并做好防雷工作。

2 防雷裝置的組成

建筑工地的防雷裝置由接閃器（包括避雷針、帶、網(wǎng)、線等）、引下線、接地裝置組成。

2.1 接閃器

接閃器的作用是吸引雷電，其材質(zhì)往往是導(dǎo)電功能較好的鋼材。使用時(shí)需要安裝在較容易受到雷擊的建筑物、機(jī)械設(shè)備的最高處。避雷針的材質(zhì)一般是鍍鋅圓鋼或者鋼管，長(zhǎng)度在1～2米左右，截面積在100平方毫米以上，其鋼管壁厚在3毫米以上，頂部呈尖形。另外，需要注意防雷裝置的銹蝕，應(yīng)提前做好防銹蝕處理工作。

2.2 引下線

引下線是接閃器與接地裝置的連接導(dǎo)線，其主要作用則是將雷電流引導(dǎo)入地。而引下線本身作為引導(dǎo)通道，要確保在這個(gè)過(guò)程中不被熔化。引下線導(dǎo)體的材質(zhì)一般使用半徑在4毫米以上的圓鋼或者截面積48平方毫米以上且管壁厚度4毫米以上的扁鋼。

2.3 接地裝置

接地裝置需埋于地下，深度至少在半米以上，遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，同時(shí)與引下線接地端連接。接地裝置的地下部分由水平接地體和垂直接地體組成。

3 建筑工地防雷裝置常見(jiàn)的問(wèn)題

目前，大多數(shù)企業(yè)都依照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)安裝防雷裝置。同時(shí)也按照規(guī)定及時(shí)檢測(cè)接地電阻值，待驗(yàn)收合格后填寫備案單，從而確保裝置能夠處于良好的技術(shù)狀態(tài)。這樣，企業(yè)就有效避免了雷擊對(duì)人身、建筑物和設(shè)備造成的損害。但是，部分施工企業(yè)在安裝防雷裝置時(shí)也存在一些問(wèn)題。這些問(wèn)題集中在使用防雷裝置的材料不合格、安裝防雷裝置的技術(shù)隱患、安裝后的驗(yàn)收工作不認(rèn)真等方面。

3.1 使用的材料不合格

（1）導(dǎo)電材料截面積偏小。導(dǎo)電材料截面積小于相關(guān)規(guī)范的最低標(biāo)準(zhǔn)，一旦遭受雷擊，就無(wú)法滿足安全導(dǎo)電的技術(shù)要求。

（2）導(dǎo)電材料銹蝕嚴(yán)重。材料銹蝕嚴(yán)重，尤其是起到連接作用的部分，這樣會(huì)直接影響導(dǎo)電效果。

（3）接地體問(wèn)題。避雷裝置接地體與大地的接觸面積會(huì)影響導(dǎo)電效果。因而，不能像有些企業(yè)使用螺紋鋼作為接地體，這樣會(huì)降低導(dǎo)電效果。

3.2 安裝防雷裝置的技術(shù)隱患

（1）焊接接頭長(zhǎng)度不適宜，出現(xiàn)過(guò)短的情況，而且存在焊接漏焊、夾渣等技術(shù)問(wèn)題。

（2）連接部分直接使用螺栓，沒(méi)有使用墊圈，或者螺孔和螺栓不匹配、螺栓壓線過(guò)松等。

（3）接地導(dǎo)線使用銅絲電線，與鋼筋導(dǎo)體直接扎在一起，經(jīng)常出現(xiàn)接線連接問(wèn)題，導(dǎo)致導(dǎo)電效果差。

3.3 安裝后的驗(yàn)收工作不認(rèn)真

（1）未按照規(guī)定及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收工作，有的企業(yè)甚至不經(jīng)過(guò)驗(yàn)收就開(kāi)始使用裝置，也有企業(yè)沒(méi)有填寫驗(yàn)收表備案。

（2）驗(yàn)收時(shí)缺少相應(yīng)的技術(shù)檢測(cè)，主要針對(duì)使用的材料和連接部位。

（3）填寫接地電阻值時(shí)，沒(méi)有以實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，而是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)填寫。這樣就會(huì)出現(xiàn)部分設(shè)備接地電阻值超過(guò)規(guī)范規(guī)定數(shù)值。

（4）驗(yàn)收后，并未對(duì)不達(dá)標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行改善和處理。

4 施工現(xiàn)場(chǎng)防雷裝置的安裝方法

（1）施工前，要嚴(yán)格遵循防雷施工圖的要求，做好全部接地裝置。為了使接地電阻和跨步電壓都較小，其安裝接地裝置的地方需滿足：土壤電阻率較低、人員稀少、到建筑物施工的出入口和人行道的距離大于3米。采用環(huán)形接地網(wǎng)，做好標(biāo)記，還要認(rèn)真做好檢測(cè)工作。

（2）架設(shè)結(jié)構(gòu)主架時(shí)，嚴(yán)格按照安裝圖紙要求焊接混凝土柱的主筋與接地裝置，避免施工期間遭受雷擊。所有防雷裝置引線、接地線等連接處須用焊接。而對(duì)焊接長(zhǎng)度也有相應(yīng)的要求，即使用扁鋼時(shí)，需采用3面焊接，其焊接長(zhǎng)度須是扁鋼寬度的2倍；使用圓鋼時(shí)，可采用單面焊或雙面焊：?jiǎn)蚊婧傅那闆r其焊接長(zhǎng)度須是圓鋼直徑的12倍；雙面焊的情況，焊接長(zhǎng)度使其直徑的6倍。另外，需要做好防銹工作。

（3）對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)，其邊角處凸顯的金屬排柵在雷雨天氣中也十分危險(xiǎn)，因而要把其與施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合起來(lái)，做好相關(guān)等電位面的焊接工作。另外，在建筑物的入口部位，要做好金屬通道和接地體的連接工作，與此同時(shí)，也不容忽視現(xiàn)場(chǎng)中的電氣連接。

（4）為了確保能對(duì)所有施工面積起到保護(hù)作用，沿建筑物四角與四邊的腳手架，需要安裝多根防雷裝置，并且要跟接地裝置焊接聯(lián)通。同時(shí)，防雷裝置的高度隨著腳手架的高度變化而變化。

（5）必須安裝防雷設(shè)施的設(shè)備決不能出現(xiàn)沒(méi)有安裝的情況。例如，起重設(shè)備最頂部就必須裝備避雷針，其下邊鋼架部分要連接在接地裝置上；對(duì)于水平方向移動(dòng)的起重機(jī)，連接到接地裝置上的則是供其移動(dòng)的一對(duì)滑行鋼軌。

（6）施工企業(yè)要嚴(yán)抓施工現(xiàn)場(chǎng)中防雷裝置的驗(yàn)收和日常檢測(cè)工作，尤其要對(duì)高架體、塔吊等高空機(jī)械的驗(yàn)收和日常檢測(cè)工作要十分注意。如發(fā)現(xiàn)存在安全隱患，要及時(shí)整改，從而保證遭受雷擊時(shí)人身、架體和設(shè)備的安全。其中，較容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方有接閃器、引下線的連接情況、跨接線和接線柱的穩(wěn)固及連線情況等。另外還要留意材質(zhì)是否已經(jīng)銹蝕等細(xì)節(jié)。

5 防雷裝置的接地電阻

對(duì)于在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的技術(shù)要求，《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》中有非常明確的條款。該條款要求其場(chǎng)內(nèi)一切防雷裝置的沖擊接地電阻值都必須在30歐姆以下。

根據(jù)雷擊時(shí)沖擊電流流經(jīng)途徑不同，可以將接地電阻分為沖擊接地電阻和工頻接地電阻2種。前者是電流流經(jīng)接地體所得的電阻；后者也是流經(jīng)接地體工頻電流時(shí)產(chǎn)生的電阻。一般防雷檢測(cè)常用的接地電阻測(cè)試儀測(cè)得的接地電阻是工頻接地電阻。由于土壤電阻因地而異，所以，工頻接地電阻會(huì)比沖擊接地電阻大2倍左右。具體換算公式：Ri=R～/A。待裝置安裝好以后，通過(guò)換算公式得出沖擊接地電阻值，該值在規(guī)定范圍內(nèi)即可。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)建筑工地而言，其防雷工作的重要性不言而喻，這就要求在加強(qiáng)施工人員防雷安全意識(shí)的同時(shí)，還要提高安裝質(zhì)量的管理工作。此外，為了將雷擊造成的損失降到最小，建議建筑施工企業(yè)在雷暴來(lái)臨之前，停止天臺(tái)或者室外施工，讓施工人員迅速撤離易受雷擊的危險(xiǎn)區(qū)域。

［1］蔡啟春，鄧華君，林世祺.建筑工地的防雷方法［J］.城市建設(shè)理論研究，2012（3）.

［2］敖國(guó)天.建筑工地臨時(shí)設(shè)施及其防雷安全檢測(cè)［J］.貴州氣象，2013（5）.