雷電會引起建筑物的損壞、人員傷亡,對電力、電訊等設備造成損壞。雷電的破壞作用歸納起來有兩種:一是直接擊在建筑物上產(chǎn)生熱效作用和電動力作用;二是雷電流產(chǎn)生的靜電感應作用和電磁感應作用以及雷電波侵入作用。高層建筑更易遭受雷擊,加之高層建筑正在向智能化發(fā)展,大量電子設備和網(wǎng)絡系統(tǒng)一旦遭受雷擊,損失將很嚴重,所以防雷系統(tǒng)可靠與否是極為重要的。

高層建筑防雷是依據(jù)法拉第籠原理采用籠式防雷系統(tǒng),就是將建筑物層面避雷網(wǎng)(帶)、引下線和接地裝置三部分聯(lián)結成一個整體的鋼鐵大網(wǎng)籠。從防直擊雷、防測擊雷、防雷電感應和防雷電波侵入等方面,綜合考慮接閃功能、分流影響、均衡電位、屏蔽作用、合理布線和接地等因素,做到從整體上兼顧建筑物外部防雷和內部防雷等功能,達到安全防雷的目的。

1.建筑物的外部防雷

高層建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側擊雷,其作用是保護建筑物本身不遭受雷擊,主要由接閃器、引下線和接地裝置組成。

1)接閃器

接閃器是防直擊雷接受雷電流的金屬導體,其形式有避雷網(wǎng)(帶)、避雷針、金屬屋面等。避雷網(wǎng)(帶)應沿屋脊、屋角、屋檐、檐角、女兒墻等易受雷擊部位敷設,并按建筑物的防雷等級在整個屋面組成不同尺寸要求的網(wǎng)格,見表1.根據(jù)雷擊建筑物部位的規(guī)律,在建筑物上裝設避雷針(網(wǎng)、帶),就能可靠吸強雷和弱雷。屋面避雷網(wǎng)(帶)一般采用熱鍍鋅的圓鋼或扁鋼及熱鍍鋅件,敷設應平正順直、固定可靠,搭焊長度應滿足規(guī)范要求。避雷網(wǎng)(帶)在經(jīng)過沉降縫或伸縮縫時應做煨彎補償處理,避雷帶在女兒墻敷設時,一般敷設在女兒墻的中間,當女兒墻寬度較大時,應將避雷帶移向女兒墻的外側處為宜,因為女兒墻的外沿易受雷擊。

現(xiàn)代高層建筑中也有在屋面上利用金屬欄桿做避雷網(wǎng)(帶),其材質主要采用鋼管或不銹鋼管,鋼管的壁厚應,鋼管直線段對接,轉角等部位應采用圓鋼或角鋼搭接焊,搭焊長度應滿足規(guī)范要求,欄桿必須與引下線可靠連通。突出屋面的金屬物體可不裝接閃器,但應和屋面防雷網(wǎng)(帶)相連;在屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物體應裝接閃器,并與屋面防雷裝置相連。由于高層建筑露天設備較多,如冷卻塔、衛(wèi)星接收器、航空障礙燈、排煙口、廣告牌及與這些設備相關的金屬管道等,因此屋面所有金屬構件管道都應與避雷裝置連接。這些設備與構筑物若不在接閃器保護范圍的,應局部加設避雷針或避雷帶。例如,建筑屋頂上有一冷卻塔,需要防雷保護,首先采用避雷網(wǎng)(帶)保護屋面,然后將屋面作為地面,用滾球法確定避雷針的高度。

2).引下線

引下線的作用是將避雷網(wǎng)(帶)與接地裝置連接在一起,使雷電流構成通路,通常利用主體結構的柱主筋或剪力墻中鋼筋作暗裝引下線。引下線的數(shù)量及布置直接影響分流效果。引下線數(shù)量多且間距較小時,雷電流在局部區(qū)域分布也就較均勻,引下線上電壓降減小,反擊危險也相應減少。引下線應沿建筑物四周均勻或對稱布置,其間距不應大于規(guī)范的要求,應盡可能增加引下線的數(shù)量,適當減少引下線間距。由于高層建筑物引下線很長,雷電流的電感應壓降很大,需要在每隔一定的高度處用均壓環(huán)將各條引下線在同一高度連接起來,并接到同一高度的屋內金屬物體上,以減小其間的電位差,避免發(fā)生反擊。均壓環(huán)通常利用圈梁兩主筋焊通成閉合回路。高層建筑引下線必須保證全長焊通,為避免接錯鋼筋,同一柱內引下線不宜小于兩根主筋,主筋截面不應小于,鋼筋連接處應采用搭接焊,搭焊倍數(shù)為圓鋼直徑的倍,雙面焊,焊縫飽滿、平整,以減少接觸電阻。

2.接地裝置

接地裝置包括接地體和接地線。接地裝置的優(yōu)劣與接地電阻和接地方式有關。為便于與各種入戶金屬管道相連,降低跨步電壓,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地應盡量利用自然接地體作為接地裝置,只要基礎采用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低于’(,基礎外表面無防腐層或有瀝青質的防腐層時,可利用基礎內鋼筋作接地裝置,否則應加設人工接地裝置。高層建筑通常利用樁基礎、箱形基礎作接地裝置,這些基礎連成的接地網(wǎng)有較大的電容,其沖擊阻抗很小。施工中通常將樁基的拋頭鋼筋與承臺板主筋焊接,并與承臺上作為引下線的柱鋼筋焊通,再與整個底板內鋼筋或地梁中的鋼筋互相連通,將樁基主筋與地梁主筋焊接成一個閉合的水平接地網(wǎng),以形成均壓。由于防雷裝置直接裝在建、構筑物上,建筑物防雷接地與電氣設備接地等無法隔離。通常建筑物的防雷接地與電氣設備的接地、微電子設備接地均應連接成統(tǒng)一的接地系統(tǒng),其共用接地電阻按其中最小值選定。一般要求,接地電阻值。

3.防測擊雷

側面雷擊的保護一般不需專設接閃器,是將窗框架、欄桿、表面裝飾物等較大的金屬物連到建筑物的鋼構架或鋼筋體上進行接地。其次,金屬門窗、欄桿等金屬物利用均壓環(huán)就近與防雷裝置連接。通常根據(jù)建筑防雷類別,將各層(或隔幾層)圈梁內的周邊主筋焊通,成為均壓環(huán),并與防雷引下線相連,然后將金屬門窗的框架、金屬欄桿、表面裝飾物等較大金屬物與均壓環(huán)連接,達到防側擊雷的要求。在高層建筑施工中,往往電氣預埋、幕墻、金屬門窗施工不是同一支隊伍,這樣存在交接、配合問題。在主體結構施工中,電氣預埋隊伍進行預埋件的接地連接,而門窗施工隊伍應保證門窗的可靠接地。通常由圈梁主筋引出)圓鋼(或扁鋼),圓鋼(或扁鋼)與接地端子板搭焊連接,接地端子板再與固定金屬窗框的鐵板架采用螺絲鎖緊。幕墻主金屬框架與避雷帶或均壓環(huán)的連接,一般由建

筑裝飾的幕墻施工單位負責,但土建、裝飾、安裝應積極主動、密切配合。幕墻防雷應保證立柱與立柱、立柱與橫梁之間可靠跨接以及立柱與角碼、角碼與主體結構預埋件與均壓環(huán)可靠連接。導線連接應除掉材料表面的保護膜,不同金屬材料連接應采取防電化腐蝕的措施。幕墻結構應自上而下與建筑物結構的防雷裝置可靠連接。當幕墻與屋面女兒墻平齊時,其所有金屬主構架必須與避雷帶(網(wǎng))進行可靠連接,還必須與高層建筑的均壓環(huán)進行可靠連接,在幕墻底部亦應與防雷裝置連接。在實際施工中,往往忽略幕墻底部與防雷裝置的連接,應特別注意。

4.建筑物內部防雷

內部防雷包括防雷電感應,防反擊以及防雷電波侵入。良好的內部防雷能減少建筑物內的雷電流和所產(chǎn)生的電磁效應,并能防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害和雷電磁脈沖所造成的危害。內部防雷主要采取等電位連接、屏蔽等措施。

5.等電位聯(lián)結

等電位是用連接導線或過電壓保護器將處在需要防雷空間內的防雷裝置、建筑物的金屬構架、金屬裝置、外來的導體物、電氣和電訊裝置等連接起來。為保證建筑物內部不產(chǎn)生反擊和危險的接觸電壓、跨步電壓,應當使建筑物地面、墻板和金屬管、線路等都處于同一電位,為此鋼筋混凝土建筑物應在各層的適當位置預埋與房屋結構內防雷導體相連的等電位連接板,以便與接地主干線相連。由于電力、電信線路不能直接接到地線上,電涌保護器實現(xiàn)了電氣設備、電子設備的等電位聯(lián)結。建筑物等電位聯(lián)結干線應從與接地裝置有不少于兩處直線連接的接地干線或總等電位箱引出,等電位聯(lián)結干線或局部等電位箱間的連接線形成環(huán)形網(wǎng)絡,環(huán)形網(wǎng)絡應就近與等電位聯(lián)結干線或局部等電位箱連接,支線間不應串聯(lián)連接。總等電位聯(lián)結一般設在地下室或靠近地平面處,將進出建筑物的金屬管道、建筑物鋼筋接地網(wǎng)、所有強弱電電源線、信號線的接地線進行聯(lián)結。高層建筑物內各種金屬導體和管道如金屬門窗、設備的金屬外殼等作等電位連接;電源線、信號線通過電涌保護器實現(xiàn)等電位連接;建筑物各處的均壓環(huán)、起到一定電磁屏蔽作用的鋼筋網(wǎng)、各處的電氣以及防雷等電位連接導體形成總等電位連接,最后與聯(lián)合接地系統(tǒng)相連,形成一個理想的“法拉第籠”。

6.合理的屏蔽

建筑物中做屏蔽的主要目的是對微電子設備的防護。對有大量微電子設備房間要采取屏蔽措施,使儀器處于無干擾的環(huán)境中。屏蔽的有效性不僅與房間加裝的屏蔽網(wǎng)和儀器金屬外殼—屏蔽體本身有關,還與微電子設備的電源線和信號線接口的防過電壓、等電位聯(lián)結和接地等措施有關。為了保證非防雷系統(tǒng)的電氣線路在防雷裝置接閃時不受影響,應采用金屬管布線,這樣防止雷電反擊的能力強,對防各種電磁脈沖也具有較好的屏蔽能力。電氣線路的主干線一般集中于高層建筑物的中心部位(其雷電電磁場強度最弱),避免靠近做為引下線柱筋的位置,縮小干擾的范圍。穿線鋼管和線槽等都應與各樓層的等電位連接板和接地母線相聯(lián)結,達到良好的屏蔽效果。用電設備、配電設備、配電線路應采用防雷電波侵入低壓系統(tǒng)的措施,從配電盤引出的線路應穿鋼管,鋼管的一端應與配電盤外殼相連,另一端應與用電設備外殼、保護罩相連,并應就近與屋頂防雷裝置相連。當鋼管因連接設備而中間斷開時應設跨接

線,在配電盤內,應在開關電源側與外殼之間裝過電壓保護器。

綜上所述,在高層建筑防雷接地系統(tǒng)的設計和施工中,運用法拉第籠原理,將內部防雷接地裝置與外部防雷接地裝置結合起來,綜合考慮接閃、分流、均壓、屏蔽、布線和接地等要素,良好地設計方案和優(yōu)質的施工,才能真正提高建筑物防雷的可靠性。

篇2:某塔吊防雷接地措施

塔吊防雷接地措施

根據(jù)現(xiàn)場情況,我部擬定以下方案:

(1)防雷接地極采用一字型接地體,打三根L50×50×2500mm的鍍鋅角鋼,接地極間距為5米,由中間接地極引至塔吊防雷引下線部位。

(2)接地網(wǎng)采用-40×4mm鍍鋅扁鋼。

(3)防雷引下線采用φ10鍍鋅圓鋼,防雷接閃器采用針式接閃器,針尖應高于塔頂1000mm。

(4)防雷接地連接處應焊接飽滿,焊接倍數(shù)應按規(guī)范規(guī)定要求,接地電阻≤4歐姆。

(5)塔吊電氣重復接地應單獨打一根L50×50×2500mm的鍍鋅角鋼,引至塔吊專用接地裝置,采用銅質編織軟線連接,接地電阻≤10歐姆。

具體做法如下圖所示:

篇3:防雷接地工程安裝施工方法措施

防雷及接地工程安裝施工方法和措施

1)、接地極利用基礎主筋,在土建施工基礎鋼筋時將基礎鋼筋沿水平焊接一圈(不少于二根鋼筋),并與引下線鋼筋連接。

2)、鋼筋焊接應兩邊焊接,搭接長度為圓鋼直徑6倍且焊縫不得有夾渣、氣孔,扁鋼搭接長度為扁鋼寬度2倍且三個棱邊焊接。

3)、引下線的具體位置要按設計規(guī)定施工,并在圖中規(guī)定的柱子上引出接地電阻測試點。

4)、凡焊接均壓環(huán)的樓層,均需與外墻金屬體(門、窗、欄桿)作電氣連接,具體做法參照JSJT-36《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》。

5)、電梯井道、電氣豎井內設25×4鍍鋅扁鋼與基礎接地裝置可靠連接,形成電氣通路。

6)、接地干線采用鍍鋅扁鋼-40×4,所有連接部分采用焊接,搭接長度為扁鋼寬度的2倍且三個棱邊焊接,焊縫不得有夾渣、氣孔。

7)、明敷設引下線必須調直后方可進行敷設。引下線路徑盡可能短而直。引下線的接頭處應錯開支持卡子。

8)、敷設在屋面女兒墻上的避雷線在施工前必須拉直,并預先埋設支持件,搭接長度≥圓鋼外徑6倍,且焊縫飽滿無夾渣。

9)、突出屋面所有金屬體,如管道、風機座等均需與避雷線連接,焊接處補刷防銹漆及銀粉漆。

10)、避雷線支架高度一般為100-150,其轉彎處支架應距轉彎中點0.25-0.5米,直線段支架水平間距為1-1.5米,垂直間距為1.5-2米,且支架間距應平均分布。

11)、避雷帶安裝好應平直、牢固。不應有高低起伏和彎曲現(xiàn)象,平直度每2米檢查段允許偏差不宜大于3/1000,全長不宜超過10mm。

12)、避雷帶在轉角處應隨建筑造型彎曲,一般不宜小于90°,彎曲半徑不宜小于圓鋼直徑的10倍,且不能彎成直角。

13)、避雷帶焊接處焊縫應飽滿并有足夠的機械強度,不得有夾渣、咬肉、裂紋、虛焊、氣孔等缺陷,焊接處的藥皮敲凈后,應刷紅丹防銹漆和銀粉漆做防腐處理。

14)、各電氣豎井內管道及橋架、金屬線槽外殼均與接地線(PE)可靠連接。

15)、凡進出建筑物的所有金屬管道預留洞處均需埋設不少于二塊100×100×10鋼板,以便與管道作接地連接。

16)、豎井內安裝接地扁鋼前應吊線垂直,安裝完后用金屬卡子加以固定,焊接部位需進行防腐處理。

17)、配合土建按設計圖紙要求在各建筑內敷設等電位接線端子箱。

18)、將各建筑內電氣裝置的金屬外殼及其它金屬管道、支架等可導電部分與等電位接線端子內導線接通。

19)、配合土建按設計圖紙在各衛(wèi)生間敷設管線及接線盒。

20)、將衛(wèi)生間內所有金屬部件與等電位接線盒內導線連通。

21)火災報警系統(tǒng)、電話、有線電視、網(wǎng)絡系統(tǒng)接地與防雷及電氣設備接地裝置共用。