淺談高層建筑電氣防雷及接地技術

區松根 趙丹

摘要：本文首先指出了高層建筑電氣防雷及接地技術中存在的問題以及相對應的解決策略，然后分析了用框架主體結構鋼筋安裝接地和高層建筑電氣等電位連接安裝，最后探討了斷接螺栓的安裝施工技術。

關鍵詞：高層建筑；電氣防雷；接地技術

中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A

在建筑物施工中，為了防止雷擊事故的發生，必須要了解防雷接地裝置可能出現的最大電位，在施工中采取相應的措施。我國的高層建筑物(含鋼結構建筑) 的防雷接地引下線一般長約100m左右，在防雷接地裝置中，接地電阻阻值越小，則瞬間內沖擊接地電壓降就越小，建筑物遭受雷擊的危險性就越小。在建筑物特別是高層建筑的施工中，利用建筑物基礎地板鋼筋作為自然接地體，利用建筑物的柱或剪力墻內結構主筋作為防雷引下線，并保證每條引下線不少于兩根主筋與自然接地體連接，隨主體結構工程逐層焊接串聯至屋頂與避雷帶連接，用以保證防雷引下線的使用功能。因此，建筑物施工中必須有足夠小的接地電阻值和安全可靠的接地裝置，使電路運行穩定、質量可靠，保證設備和工作人員的安全，保護建筑物及強、弱電設備的安全運行。

1高層建筑電氣防雷及接地技術中存在的問題以及相對應的解決策略

1.1防雷接地技術中存在的問題

在實施防雷接地技術中，工作人員是此工程的關鍵，由于部分設計人員和施工人員的責任感不強、相關專業知識掌握不充分等都會造成防雷接地技術的不正確運行，比如會用質量較差的螺紋鋼替代質量較好的圓鋼來對鋼筋進行搭接。還有就是由于高層建筑由于高的特點，在建筑設計時首先要考慮的就是防雷措施，在高層建筑電氣防雷接地安裝過程中，要注意對接地電阻的阻值進行測試，看其是否滿足設計要求，還有就是導體的導電性能的考慮，個別的建筑商由于利益的驅使，在高層建筑電氣防雷接地工程使用不符合國家規定的相關規格，進而嚴重導致防雷接地工程的不正常進行，更甚至會威脅公民的生命健康，面對這些不利于高層建筑電氣防雷、接地工程的進行必須采取措施。

1.2面對防雷接地工程中存在問題采取的對應措施

加強高層建筑電氣防雷及接地工程中工作人員、設計人員以及管理人員的個人素質以及專業素養，把生命健康放在首位，在保障公民安全的前提下對防雷接地工程進行一系列的改善。關于專業知識素養，比如施工人員要加強專業技能的培訓和學習，這樣才能在較大難度的仰焊和立焊等焊接方法時，做到游刃有余的進行較大難度的焊接工作的完成。接地電阻的阻值越小，沖擊接地電壓降也就越小，所以要保證接地電阻盡可能的小，滿足接地電阻的設計要求，除了采用阻值較小的電阻外，還可以考慮利用人工接地體來對接地電阻進行降低阻值。還有就是接地材料要滿足，導電性能高，抗腐蝕能力強，所以在選擇接地體材料時要避開選擇金屬類的接地體，可以選擇比如石墨類的具有導電性能良好，抗腐蝕能力強且穩定性能良好的接地體。

2用框架主體結構鋼筋安裝接地

2.1 利用柱內2根主筋作接地引下線的安裝

在目前高層建筑中，大部分都是采用螺栓和柱子內部的2根主要鋼筋當作引下線，不再設其他引下線，這可以減少對其他地方的引下線。若能確定柱子內部最佳的兩根主要鋼筋作為引下線，效果會更好。柱子上設有斷接螺栓的情況時，首先要確定斷接螺栓的具體位置，應注意斷接螺栓在柱子上的位置是在室外還是在室內。如果是設在室外，可將柱子靠外側的中間兩根主筋當作引下線，便于從主筋上引出斷接螺栓；如果是設在室內，可利用柱子靠內側的中間兩根主筋當作引下線。從高層建筑的整體效果來看，從主筋安裝的螺栓更方便實用。柱子不設斷接螺栓的情況時，其主要考慮避雷的效果。在建筑的設計中，應使在屋頂上的引下線與避雷的網絡系統連接安全方便，這時可利用柱內靠內側的兩根主筋或者左（右）側中間兩根主筋來維持搭接的通暢度。

2.2 在連接過程中需要混凝土與鋼筋相配合

在高層建筑設計中，混凝土在與構件中鋼筋進行配合時，一定要注意接地的問題。在混凝土構件中的鋼筋作為接地極或引下線時，應防止出現安全隱患，減少不必要的問題發生。以下是幾個需要注意的問題：

（1）在底板和鋼筋之間連接時，不能用電焊直接與鋼筋焊接在一起，必須用連接件將二者焊接起來，所使用的連接件應是與板內鋼筋同規格的鋼筋，這樣可以避免板內鋼筋構件受到影響。

（2）在柱子的建筑上，應對主筋和梁柱進行適當的連接，柱內主筋與梁內主筋的連接應跟上述底板鋼筋連接做法一樣，但連接件規格可以不同。而柱內主筋與梁內避雷帶的連接，要注意的就是避雷帶的搭接，避雷帶一般都是用扁鋼或圓鋼構件均搭接背焊。

2.3 柱內主筋的引出點安裝方法

高層建筑電氣的安裝中，既然有引下線，就應有引出點與之相適應。（1）在柱子內部安裝主筋，把柱內主筋作為引出點，在處理時應保證該主筋不受任何傷害。柱子內部的主筋在與避雷網或者螺栓進行連接時，無論是用扁鋼還是圓鋼均應將其設計為工程實際所需要的形態。（2）在屋頂處引出線時，需要把柱內主筋的標高控制好，使其高度與避雷網盡量一致，嚴格按照規定與避雷網進行連接，這樣既美觀又方便。

3高層建筑電氣等電位連接安裝

等電位聯接的主要是為了保障實施過程中導體的連接以及高層居住者安全用電。采用等電位聯接還可以防雷，保證電子設備正常工作使用。近年來，由于存在危險電位差，出現了很多電氣事故。為了能有效地防止這些事故的發生，可通過實施等電位聯接，保持高層建筑物的聯接。在這里要對總等電位聯接和局部等電位聯接進行一些分析：總等電位連接就是在電源進線配電柜旁裝置一個銅質接地母排，再用等電位聯結線把進線配電柜的PE 線、各種金屬管道、金屬結構、接地引下線與接地母排連接導通。在高層建筑的電氣安裝中，實現總等電位聯接有以下幾種的方法：（1）利用聯接干線把可導電體與配電箱的總等電位聯接起來，這樣可以實現總等電位的聯接，方便日常管理，減少工作量。但耗費原料多而且工程量大。（2）使可導電體的聯接干線與室內的環形地帶直接接通，這樣操作起來容易簡單。（3）接通作為接線端子的柱內主筋與可導電體的聯接干線。這樣可以減少材料的使用，同時減低了施工的度。（4）將電氣裝置的外露可導電體與進線配電箱的總等電位聯結端子板實現匯接。這種方法可以節省原材料和減少施工量，但是日后的維護比較困難。在建筑物的每個電源入口做總等電位聯結，不僅能防止自建筑物外經電氣線路和各種金屬管道引入危險故障電位的危害，并且可以降低建筑物內接觸電壓和不同金屬部件間的電位差。

局部等電位聯接可當成特定或局部范圍內的總等電位聯接。由于在高層建筑的主臥室、衛生間、客廳以及廚房都需要進行等電位聯接，相對總等電位聯接來說，進行聯接比較復雜。為防止電擊事故的發生，局部等電位要求更低的接觸電壓。

4斷接螺栓的安裝施工技術

斷接螺栓不僅在技術上有重要的作用，而且對建筑物的美觀也有很大的影響。因此，在施工中應對斷接螺栓加以重視。斷接螺栓設置的位置應考慮幾個因素：（1）方便于測量接地電阻時的接線。（2）要美觀、安全，行人不容易碰及。例如可設在建筑物的背面，或設在地下室等比較隱蔽而又方便使用的地方。對于斷接螺栓的安裝高度，在建筑電氣安裝工程圖一般要求設在離地2.0 m 處，但也有要求設在1.5～1.8m處的。在高層建筑中，在室外柱子上若把斷接螺栓設在1.5～1.8 m處，行人容易碰及而發生事故；若將其暗設在0.5 m的地方，比較隱蔽，行人也不會絆腳，還對測量接地電阻時的接線提供了方便。當斷接螺栓設在室內時，按高度為 0.5 m 設置也比較合適。

5結論

隨著我國科學技術的發展，高層建筑如雨后春筍般拔地而起，樓房變得越來越高。高層建筑由于在地面突起的高度更容易遭到雷擊的危害。防雷與接地是關系建筑物和人身安全的頭等大事，雷擊時有強大電流通過，產生機械力和熱效應，破壞建筑物和電氣設備。防雷與接地系統施工的好壞，直接影響整個建筑物的智能化程度和使用功能，因而，建筑物的防雷接地系統施工越來越受到人們的重視。

參考文獻

[1]俞博，李文遠，施培俊.防雷接地系統施工質量通病及其控制[J].建筑管理現代化，2006（1）.

[2]GB50343-2012 建筑物電子信息系統防雷技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[3]楊玉安，班善林.對防雷接地系統施工監理的探討[J].建設監理，2004（3）：27-31.