次旦央吉

(日喀則氣象局,西藏日喀 857000)

試論住宅建筑防雷檢測(cè)的重要性與其防雷辦法

次旦央吉

(日喀則氣象局,西藏日喀 857000)

隨著城市的不斷發(fā)展,現(xiàn)代建筑安全性系數(shù)要求也越來越高。同時(shí)城市住宅建筑的高度也不斷增加,尤其是在一些雷暴發(fā)生頻繁的區(qū)域,進(jìn)行住宅建筑的防雷非常有必要。防雷檢測(cè)在住宅建筑的防雷工程中作用明顯。根據(jù)不同的雷暴特點(diǎn)以及建筑風(fēng)格,根據(jù)需求選擇最為科學(xué)合理的防雷辦法與措施,確保建筑安全。本文通過對(duì)雷電危害進(jìn)行分析,指出住宅建筑的防雷設(shè)計(jì)與接地工程注意的要點(diǎn),為我國(guó)現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展提供參考。

住宅 建筑 防雷 檢測(cè) 重要性 設(shè)計(jì) 接地

1 引言

隨著我國(guó)現(xiàn)代建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)建筑質(zhì)量與安全的考慮更加全面。如何在面對(duì)地震、暴雨洪澇、干旱以及雷電時(shí)做到建筑安全不受影響成為越來越重要的問題。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前雷電造成的經(jīng)濟(jì)損失已經(jīng)僅次于洪澇與干旱災(zāi)害問題，而且雷電在山區(qū)或溫?zé)釒У貐^(qū)發(fā)生的概率要相對(duì)大一些。對(duì)于這些地區(qū)非常有必要進(jìn)行防雷檢測(cè)，做好相關(guān)的防雷措施，避免引起過多損失。本文從雷電危害入手，提出防雷的相關(guān)辦法與措施，為我國(guó)建筑的安全提供一定的建議。

2 住宅建筑防雷檢測(cè)重要性

2.1 雷電危害性分析

雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，多發(fā)生在對(duì)流較強(qiáng)的積雨云中，當(dāng)雷去接近到地面時(shí)，在靜電的作用下，大地感應(yīng)出電荷就會(huì)導(dǎo)致周圍的空氣中出現(xiàn)絕緣擊穿的現(xiàn)象，云層對(duì)地面放電形成雷電，雷電對(duì)建筑物的破壞主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，首先是直接的雷擊，雷電擊中住宅建筑后進(jìn)行的放電，建筑連接的一些設(shè)備與設(shè)施將有可能隨著電流的進(jìn)入而引起損壞問題，甚至有可能會(huì)造成火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)，對(duì)住宅內(nèi)的電器設(shè)備造成嚴(yán)重沖擊。[1]第二是感應(yīng)雷電現(xiàn)象。雷云與地面進(jìn)行接觸時(shí)與空中的線路或建筑導(dǎo)電凸出部分接觸，將會(huì)產(chǎn)生非常高的電壓，在周圍的空氣中形成強(qiáng)電流，在建筑附近的導(dǎo)體上產(chǎn)生過高電動(dòng)勢(shì)；第三是地電位的提高，有時(shí)高達(dá)數(shù)萬伏，強(qiáng)大的電流會(huì)從設(shè)備的接地部分注入供電系統(tǒng) 、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)，甚至擊穿大地絕緣對(duì)其他的供電系統(tǒng)造成影響，對(duì)住宅建筑內(nèi)的電子設(shè)備造成損壞。

2.2 目前建筑主要防雷辦法

目前我國(guó)對(duì)住宅建筑采用的防雷辦法主要包括采用籠式避雷法、消雷器避雷法以及避雷針法等幾種，采用籠式避雷法主要是把建筑物的接地線與引線、避雷帶形成一個(gè)封閉的網(wǎng)絡(luò)籠式結(jié)構(gòu)。[2]

2.3 防雷檢測(cè)重要性

雷電對(duì)住宅建筑的危害主要包括對(duì)電力、通信系統(tǒng)的設(shè)施造成破壞，甚至有可能導(dǎo)致住宅建筑的倒塌、人員死亡，隨著我國(guó)高層住宅建筑數(shù)量的不斷增多，高層建筑更加容易受到雷擊損害。我國(guó)目前住宅建筑中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與電子設(shè)備數(shù)量非常多，而且供電電壓普遍較低，承受的電壓變化范圍較小，一旦發(fā)生雷擊的問題，將會(huì)給住宅建筑內(nèi)部的設(shè)施造成毀滅性沖擊。我國(guó)住宅建筑數(shù)量較多，有一些住宅建筑并沒有設(shè)置有效的避雷措施，隨著住宅建筑使用年限的不斷增加一些避雷設(shè)施不斷老化，需要進(jìn)行升級(jí)與改進(jìn)，盡量減少雷擊對(duì)住宅建筑造成的損害。

3 住宅建筑防雷辦法

3.1 住宅建筑防雷設(shè)計(jì)

3.1.1 直擊雷防雷設(shè)計(jì)

隨著住宅建筑高度設(shè)計(jì)的不斷增加，高層住宅建筑成為直擊雷沖擊的主要對(duì)角，對(duì)于直擊雷的防護(hù)，一般在住宅建筑上采用獨(dú)立的避雷針或避雷線，采用儀器進(jìn)行測(cè)量，接地電阻大于10歐。[3]在進(jìn)行直擊雷的防雷設(shè)計(jì)中，避雷線與屋頂或其他突出物體的距離要大于三米。避雷針的地上部分與建筑物或其他相關(guān)金屬的距離要大于三米，避雷針接地裝置地下的金屬管道與其他的金屬物體距離同樣要大于三米。一些住宅建筑的頂面上會(huì)有廣告牌、鋼梯或護(hù)欄等裝置，這些金屬構(gòu)件應(yīng)該與避雷帶進(jìn)行焊接連接，如果建筑屋頂上設(shè)有電梯機(jī)房、通風(fēng)機(jī)或天線桿等，則需要單獨(dú)進(jìn)行避雷針的安裝，所有的避雷針邊境到墻體鋼筋上，屋頂?shù)膬?nèi)置鋼筋連接形成屋頂屏蔽層，防止較小的雷電繞擊屋頂。在進(jìn)行直擊雷防護(hù)的設(shè)計(jì)中，引下線的長(zhǎng)度要盡可能地短，把住宅建筑的四角主筋作為引下線與垂直接地體連接。目前多數(shù)住宅建筑的均采取了防水處理，接地電阻會(huì)較大，可以采用周邊圈式接地法來避開防水層的處理影響。接地線應(yīng)該具有一定的防腐性與抗機(jī)構(gòu)損傷保護(hù)措施，易于檢修。[4]

3.1.2 側(cè)擊雷防雷設(shè)計(jì)

住宅建筑因?yàn)楦叨仍蜻€需要防御側(cè)擊雷的危害，以三十米以上為保護(hù)對(duì)象，每隔兩層沿著四周設(shè)一道避雷帶，并與引下線焊接在一起。建筑外墻的門窗與欄桿等都需要接地預(yù)埋鐵。采用建筑主筋和梁板鋼筋來作為引下線時(shí)，需要把引下線、接地裝置、避雷帶與接閃器進(jìn)行連接，在隔三層，把豎向的金屬管道和鋼筋進(jìn)行電位連接，使雷電活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的雷電能量能夠通過建筑物的接地系統(tǒng)流到地下，避免其他設(shè)施受到破壞。

3.1.3 雷電感應(yīng)防雷措施

針對(duì)樓房建設(shè)要求，住宅建筑的配電系統(tǒng)電源防雷需要進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，不同的避雷設(shè)備生產(chǎn)廠家在避雷器的性能設(shè)計(jì)方面存在著一定的差異。對(duì)于住宅建筑中的信號(hào)系統(tǒng)走線，需要進(jìn)行通信避雷器進(jìn)行防雷，目前的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要是光貓、路由器與遠(yuǎn)程中斷控制器等，根據(jù)不同的通信線路類型選擇通信避雷器，把避雷器設(shè)計(jì)串聯(lián)到通信線路中。在住宅建筑中增加等電位連接防護(hù)措施，用來減小需要防雷空間內(nèi)金屬部件與系統(tǒng)間的電位差。為了避免感應(yīng)雷擊，需要在住宅中的主機(jī)外殼、地板框架、金屬門框、電纜橋架等進(jìn)行等電位連接，采用短線把就近的等電位連接帶連接到金屬物止，保持所有的導(dǎo)電物間進(jìn)行相互連接。接地裝置要圍著住宅建筑形成一個(gè)回路，與自然接地體全部連接，降低接地電阻與均衡電位。另外還可以采用屏蔽、重復(fù)接地的辦法，避免導(dǎo)線直接進(jìn)入到建筑物內(nèi)，需要埋入地下，使用金屬管進(jìn)行屏蔽，在金屬管接入建筑前要進(jìn)行重復(fù)接地，避免從多種導(dǎo)線引入雷電高壓的可能。[5]

3.2 防雷的預(yù)控措施與檢測(cè)機(jī)制

對(duì)住宅建筑物的防雷需要遵循把雷電進(jìn)行疏導(dǎo)或抵抗的方式，根據(jù)建筑物的特點(diǎn)選擇合理的避雷措施。在對(duì)住宅建筑的防雷中，一方面要對(duì)建筑進(jìn)行充分接地，把雷電充分流入到大地中，另一方面要提高住宅建筑的電氣設(shè)備絕緣能力，提高抵抗雷電真壞的能力。隨著社會(huì)的發(fā)展，住宅建筑對(duì)防雷接地提出了更高的要求。在對(duì)住宅建筑進(jìn)行雷電預(yù)防時(shí)，要做好防雷檢測(cè)工作。根據(jù)住宅建筑所在的地區(qū)氣候、環(huán)境與地質(zhì)條件，由防雷檢測(cè)站制定詳細(xì)的可靠、科學(xué)的防雷設(shè)計(jì)與施工方案。防雷的施工單位要根據(jù)防雷設(shè)計(jì)細(xì)心施工，由相關(guān)的監(jiān)理單位進(jìn)行監(jiān)督，在工程完成之后，要通過防雷檢測(cè)站的嚴(yán)格驗(yàn)收，之后再投入使用；住宅建筑的物業(yè)管理單位在防雷中作用明顯，要及時(shí)做好防雷安全工作，建立健全各類防雷安全工作機(jī)制，在雷雨天氣前后及時(shí)做好日常檢查與維護(hù)工作，發(fā)旦發(fā)現(xiàn)雷災(zāi)，及時(shí)上報(bào)，對(duì)于雷電損壞的設(shè)備與設(shè)施，及時(shí)進(jìn)行維修或更換。在對(duì)防雷裝置進(jìn)行檢測(cè)過程中，發(fā)現(xiàn)問題要限期及時(shí)整改，由相關(guān)的安全檢測(cè)部門做出評(píng)估。住宅建筑在進(jìn)行改造、等級(jí)時(shí)，要對(duì)原來的防雷設(shè)施進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、施工改建，確保防雷裝置時(shí)刻有效、科學(xué)。[6]

3.3 防雷接地施工質(zhì)量控制

首先，要對(duì)防雷設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行仔細(xì)審查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題。利用施工單位的經(jīng)驗(yàn)，充分認(rèn)識(shí)到建筑的特點(diǎn)與選擇使用的防雷方案是否合理。對(duì)于特定的住宅建筑防雷施工，技術(shù)人員要做好相應(yīng)的技術(shù)交底工作，對(duì)于住宅建筑涉及到的智能化工程、信息通信、監(jiān)控等弱電系統(tǒng)，要做好設(shè)計(jì)圖紙中的詳細(xì)說明。所有施工人員要具有相應(yīng)的工作資質(zhì)或工作經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)后方可上崗從事防雷工作，所有的技術(shù)人員與班組長(zhǎng)都需要有上崗證，經(jīng)過相關(guān)單位的資質(zhì)審查。在接地過程中，地基接地焊接是重要的環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照基礎(chǔ)圖與接地點(diǎn)挨個(gè)進(jìn)行檢查，當(dāng)接地網(wǎng)完成后，通過電阻儀進(jìn)行電阻值測(cè)試，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)于使用柱筋作為引上線的接地網(wǎng)，需要施工人員逐層逐柱進(jìn)行焊接，避免漏焊或錯(cuò)焊；避雷針與避雷網(wǎng)是建筑屋面上的重要設(shè)施，體現(xiàn)著電氣施工的水平，直接決定著住宅建筑的防雷水平。[7]首先要確認(rèn)規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求，要對(duì)進(jìn)口的避雷針進(jìn)行復(fù)檢，要有相應(yīng)的技術(shù)資料與合格證，把屋頂上的防雷網(wǎng)與避雷針焊接成為一體。目前由于我國(guó)建筑市場(chǎng)存在著一定的問題，受到利益的驅(qū)使，一些工程存在著嚴(yán)重的轉(zhuǎn)包問題，原材料供應(yīng)商也往往以次充好，這些問題都會(huì)直接影響到防雷施工的質(zhì)量問題，影響到住宅建筑的使用壽命問題，在所有的過程中，都需要監(jiān)理及時(shí)進(jìn)行監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題解決問題，決不姑息。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)住宅建筑的數(shù)量不斷增多，對(duì)防雷提出了更高的要求。本文通過對(duì)雷電的危害性入手分析，對(duì)防雷設(shè)計(jì)與設(shè)施完善的重要意義進(jìn)行闡述。通過對(duì)多種方式的防雷設(shè)計(jì)與措施制定，為住宅建筑的防雷提供了全面的技術(shù)支撐。建筑防雷體系將會(huì)不斷發(fā)展完善，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步。

[1]李雷茹,仇麗鳳.淺談建筑防雷設(shè)計(jì)在民用住宅上的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011,10:27.

[2]酈嘉誠(chéng).住宅建筑加強(qiáng)防雷檢測(cè)的必要性分析[J].科技資訊, 2011,20:76-77.

[3]陳力.室外地上燃?xì)夤艿篮驮O(shè)備的防雷設(shè)計(jì)與施工淺析[J].城市燃?xì)?2011,07:19-21.

[4]金師.呼和浩特市地區(qū)雷電防護(hù)研究[D].內(nèi)蒙古大學(xué),2012.

[5]梁國(guó)強(qiáng).校園雷電防護(hù)研究與應(yīng)用[D].華南理工大學(xué),2012.

[6]左延軍.民用建筑物防雷接地設(shè)計(jì)的探討[J].延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2013,05:112-113+124.

[7]王玉寶.完善建筑工程防雷技術(shù)的重要性[J].廣東科技,2009,20: 78-79.

圖1 棚管末端計(jì)算

圖2 管棚導(dǎo)向架的設(shè)置示意圖

3.5 頂進(jìn)鋼管棚

(1)測(cè)量鉆孔深度，符合要求后，利用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔。

(2)頂進(jìn)鋼管棚。鋼花管與鋼管交叉配置，單號(hào)為鋼花管，雙號(hào)為鋼管；鋼管頂進(jìn)后，鋼管末端焊接在導(dǎo)向架上。

3.6 鋼管棚注漿

(1)清理鋼管內(nèi)部雜質(zhì)。

(2)檢查注漿管路。

(3)鋼花管注入1：1水泥漿，檢查注漿壓力達(dá)到0.5～2.0MPa，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后停止注漿。

(4)向鋼管棚各鋼管注入M10砂漿進(jìn)行封堵，并保證實(shí)心密實(shí)。注漿過程中要隨時(shí)觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化，分析注漿情況，防止堵管、跑漿、漏漿現(xiàn)象。做好注漿記錄。V級(jí)加強(qiáng)圍巖11榀I20鋼拱架做一環(huán)中管棚。管棚中每5榀I20鋼拱架設(shè)置一環(huán)超前小導(dǎo)管，并注漿。水泥漿達(dá)到終凝后，即可開挖圍巖。

4 結(jié)語

要分析淺埋段的具體情況，細(xì)化工序，制定合理中管棚施工工法，保證隧道淺埋段安全、有序地開挖。

參考文獻(xiàn):

[1]《新建鐵路工程-沈陽至丹東客運(yùn)專線施工圖》沈丹客專施隧參05－04.

[2]《高速鐵路隧道工程施工指南》 鐵建設(shè)[2010]241號(hào).

[3]《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10753－2010.