建筑物防雷接地施工质量监督探析

黄兵兵

（漳州高新技术产业开发区建设工程质量安全站，福建 漳州 363000)

0 引言

雷电是大自然常见的大气放电现象，雷电通常可以分为直击雷、雷电波侵入和雷击电磁脉冲等三种。直击雷是指雷电直接对铁塔、树木和建筑物等直接放电，建筑物的女儿墙、檐角和钢结构等部位遭受直击雷的雷击概率较大；雷电波侵入是指雷击时雷电流从金属管道或者架空线路产生冲击电压往配电系统传导到室内，从而对室内的电子设备及人员的安全造成威胁；雷击电磁脉冲是指发生雷击时，由于静电或者电磁效应使得建筑电气设备产生过电压，从而损坏电气设备。雷电对电气设备的破坏巨大，建筑物防雷接地是通过接地装置将雷击直接泄放到大地体。防雷接地的施工质量决定了建筑电气设备的安全使用与寿命，只有做好防雷接地质量监督管理工作，才能确保电气设备和人员的安全。

1 工程概况

漳州市职业教育园区工程位于漳州市高新区靖城园区，总建筑面积324269.2m2。其中，高级技工学校：1#～3#教学楼和1#～3#实训楼均为地上5 层，建筑高度为22.5～26.9m；综合楼为地上4 层，建筑高度为26.7m；1#学生公寓为地上7 层，建筑高度为34.0m；2#学生公寓为地上9 层，建筑高度为44.8m。高新职业技术学校：1#～6#教学楼、1#～3#常规实训楼、宾馆实训楼和艺术实训楼均为地上5 层，建筑高度为23.4～26.4m；综合楼和食堂为地上4 层，建筑高度为22.7～23.1m；体育馆为地上2 层，建筑高度为18.6m；大型设备实训楼为地上3 层，建筑高度为23.6m；1#～3#学生公寓为地上12 层，建筑高度为52.0m；4#～6#学生公寓为地上9 层，建筑高度为41.2m。地下室为1 层，除了学生公寓结构形式为框剪结构，其余建筑物结构形式均为框架结构。本工程桩基为PHC 管桩，本工程防雷建筑物保护措施为第二类，接地形式采用TN-S 系统，将桩基主筋、承台底筋及基础梁主筋在水平方向上引出2 根主筋采用φ12mm 镀锌圆钢焊接形成闭合环路作为接地体，防雷接地共用同一个接地装置，设计要求接地电阻≤1Ω。

2 防雷接地施工质量监督

2.1 施工准备质量监督

施工单位应组织电气专业技术人员对电气设计图纸进行熟悉，对建筑物的供电方式及防雷接地设计进行详细了解，结合建筑电气设备布设情况和结构设计图纸相关设计节点图，对设计图纸说明不详细或者结构与建筑电气相冲突的地方，比如线路或者管道相互碰撞、弱电系统的接地预埋漏项、接地设计与接地形式不符等，在图纸会审时跟电气设计师进行及时沟通，对设计图纸存在疑义的地方进行澄清，使得设计意图能够充分表达。根据本工程防雷接地的特点，施工单位应针对性地编制防雷接地施工方案，针对可能出现的质量缺陷提出对应的防治措施，对接地干线、引下线、接闪带、接地端子板和接地体等安装方法进行确定，监理单位应审查防雷接地施工方案的可行性与合规性，编制防雷接地监理规划和细则，防雷接地施工方案通过总监理工程师审批后方可施工。在防雷接地施工前，施工单位项目技术负责人对作业人员进行技术交底，对防雷接地的主要质量控制措施进行阐述，对关键工序质量要求进行明确，增强作业人员的质量意识。防雷接地主要是焊接工作，要求焊工必须持证上岗，按照设计要求的焊接工艺标准对进场焊工进行技术培训，使得焊工的焊接水平能够满足设计要求。

2.2 加强原材料质量监督

防雷接地采用的主要原材料有扁钢、角钢和圆钢，这些材料均为热镀锌材料，所有材料进场必须有出厂合格证和材质检验报告，对于规格和质量不符合设计要求的严禁投入使用。施工单位应建立健全材料领用和保管制度，建立材料台账，确保材料使用部位的准确性。在施工过程中经常发现操作人员采用普通的圆钢来替代镀锌圆钢，从而影响材料的导电效果。监理单位应严格履行材料见证取样机制，加强对原材料质量进行检查，确保原材料规格与材质符合设计要求。

2.3 基础接地装置质量监督

本工程的自然接地体为PHC 管桩主筋、承台底筋和基础梁2 个主筋焊接形成闭合圈[1]，如图1 所示。根据施工图纸注明的位置，将基础梁的上层2 根主筋进行通长焊接形成基础接地网，钢筋焊接采用双面焊，焊缝应饱满连续；将框架柱或剪力墙的2 根主筋与接地网的PHC 管桩主筋、承台底筋与基础梁的主筋进行搭接焊接；跨接采用φ12mm 镀锌圆钢，接地体还应与设备保护接地、总等电位接地和防雷引下线等进行可靠连接，从接地体或从框架柱和剪力墙引出φ12mm 镀锌圆钢或40mm×4mm 镀锌扁钢，作为后续电缆桥架、金属线槽等的接地连接，要求两端至少引出两处。基础接地装置施工完成后，对接地电阻进行检测，要求接地电阻≤1Ω。如果接地电阻不满足设计要求，则应增设人工接地体。

图1 自然接地体防雷引下线焊接示意图

2.4 防雷引下线质量监督

本工程的防雷引下线采用建筑所有框架柱或剪力墙对角的2 根主筋，钢筋直径为16mm。防雷引下线顶部与屋顶女儿墙上的避雷带进行焊接，底部与基础接地体2 根主筋进行焊接。防雷引下线从下往上通长进行纵向焊接，焊接形式均为双面焊。防雷引下线应采用红漆进行标识，避免后续漏焊接或者焊接错误。本工程框架柱主筋采用电渣压力焊，如果电渣压力焊的焊缝饱满度不足的话，则应采用φ12mm 镀锌圆钢进行跨接焊，焊缝长度为双面6d，加大柱截面发生变化的主筋跨接焊接质量检查力度，焊接质量应符合施工规范要求[2]。在建筑物首层距离地面0.5m 的地方设置引下线接地电阻测试端，在该部位预留镀锌钢板，钢板的规格为100mm×100mm×5mm；在建筑物四周的室外地坪以下1.0m 深度设置镀锌扁钢，扁钢的规格为40mm×4mm，扁钢连续布置并延伸到离外墙2m 位置，扁钢与防雷引下线进行焊接连接，扁钢的主要用途为重复接地之用。将女儿墙圈梁主筋与框架柱或者剪力墙的对角的防雷引下线的2 根主筋进行可靠焊接连接，并向上引出1 根φ12mm 镀锌圆钢作为连接接闪器之用，如图2 所示。

图2 屋顶防雷引下线焊接示意图

2.5 均压网质量监督

对于第二类防雷建筑物而言，设计要求从30m 开始，每隔3 层在外墙窗框上设置一圈均压环，均压环采用镀锌扁钢，其规格为25mm×4mm，将空调外机、门窗、金属管道、引下线及空调板格栅等构件可靠连接均压环。空调外机接地的处理极为重要，如果空调支架和外机的接地简单地采用配电箱引出的PE 线，那么室内配电系统将很可能遭到雷电流危害，为了方便后续业主入住后空调外机接地，在空调板位置预留镀锌扁钢，预留长度为50mm，规格为25mm×4mm。铝合金窗的接地采用规格为12mm 的镀锌圆钢，一端与铝合金窗的不锈钢片焊接，另一端则与均压带镀锌圆钢焊接，采用对面焊方式，焊缝高度≥6mm，其中与均压带镀锌圆钢搭接长度≥100mm，铝合金窗副框则采用导电钢索与圆钢相导通，导电钢索规格为2×40，要求接触面积≥150mm2，铝合金窗测试电阻值符合设计要求。

2.6 屋顶接闪带质量监督

在屋顶女儿墙上进行明装接闪带的安装，接闪带支架的高度为150mm，支架的间距为1m，支架和接闪带均采用φ12mm 镀锌圆钢，防雷引下线通过女儿墙上的短柱钢筋与屋顶接闪带进行可靠连接，接闪网格≤12m×8m 或者10m×10m[4]，屋面上所有设备金属外壳及金属构件均与接闪带进行可靠连接。在屋顶女儿墙的拐角部位设置接闪杆，接闪杆采用φ12mm 镀锌圆钢，其高度为0.5m。

2.7 等电位联结质量监督

本工程配电系统的接地保护采用TN-S 系统，N 线与PE 线不得混接，接地保护线支线与PE 干线进行连接，Ⅰ类灯具、电缆桥架、插座接地孔、电缆的金属套管、金属线槽、电气设备金属外壳等均与PE 线进行可靠连接。电缆桥架的终点端与起始端均与PE 线进行连接，当电缆桥架长度≤30m，其与PE 线的连接点≥2 处；当电缆桥架长度＞30m，则要求间隔20～30m 增加1 个与PE 线的连接点[5]。将建筑物的各个楼层的空调金属管道、金属管道连接处、铝合金窗与栏杆等金属构件、金属水管、接地母线以及PE 干线等地方均做总等电位联结，并按照规定在变配电房和配电室安装MEB 箱。在水泵房、弱电机房和弱电设备箱等部位安装LEB 箱，形成局部等电位联结。所有的漏电开关能够同一时间断开N 线和相线。

2.8 防雷电涌保护器质量监督

本工程的电子信息系统主要包括有线电视、电话和宽带网络，电子信息系统由市政电信网接入，有线电视前端箱设在建筑物的首层，相关信号由电话电缆或者光缆穿钢管引入建筑物。电涌保护器的主要作用是将雷击时产生的过电压引起的电涌电流进行快速释放，从而将雷电的危害尽量降低到最小。在有线电视系统和电信引入端均进行信号线路电涌保护器安装。由室外的变配电室低压母线穿钢管引入的总配电箱和配电柜进行防雷电涌保护器的安装，要求电压保护水平值≤2.5kV，保护等级为Ⅰ级试验，冲击电流值≥12.5kA。

3 施工质量监督要点

（1）根据防雷接地的难点、工程建设强制性标准、设计要求和工程规模等情况编制防雷接地质量监督计划，并按照规定成立监督小组。在图纸会审时对五方责任主体的质量行为进行交底，明确防雷接地的质量监督要求，各方主体单位应严格按照相关法律规定履行自身的质量责任。

（2）要求监理单位严格对原材料质量进行把关，防雷接地采用的材料均为镀锌材料，严禁采用普通钢材进行替代，镀锌钢材焊接后应涂刷防腐漆，屋面接闪带施工后应涂刷银粉，做好防腐工作。

（3）采取差别化和信息化质量监督方法，对于防雷接地实体质量相对较差的分项工程应加大质量巡查力度，相关隐蔽工程应在监理工程师见证下拍照或者录像形成影像资料，要求施工单位对接地电阻进行测试并形成施工记录，抽查分项工程的防雷接地质量验收记录和隐蔽工程验收记录，确保防雷接地施工质量符合设计要求。

（4）接地保护采用TN-S 系统，严格按照设计要求进行等电位联结设置，N 线与PE 线不得混接，使得导电体与PE 线进行可靠连接，确保建筑电气设备和人员的安全。

4 结束语

本工程的防雷接地施工中，要求施工单位加强对基础接地装置、防雷引下线、均压网、屋顶接闪带、等电位联结以及防雷电涌保护器等安装质量控制，提高防雷接地系统的可靠性与安全性。本工程防雷接地施工完成后，按照要求对接地电阻进行测试，测试结果≤1Ω，测试结果满足设计要求，从而确保建筑物的安全，取得良好的质量监督效果。