小区高层建筑防雷接地装置施工技术

孟建欣

（重庆建新建设监理有限公司重庆400030）

小区高层建筑防雷接地装置施工技术

孟建欣

（重庆建新建设监理有限公司重庆400030）

本文通过对小区高层建筑防雷装置的概述，阐述了防止直击雷、侧雷击、感应雷和雷电入侵的技术措施。

接地装置；引下线；接闪器；直击雷；感应雷；电波侵入；侧雷击；等电位

1 小区高层建筑防雷装置概述

1.1 防雷措施的重要性

根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果的严重性等因素，把建筑物划分为三类防雷等级，以采取不同的防雷措施，小区高层建筑通常为第二类防雷等级。对于第二类建筑主要防直击雷，但也应根据具体情况，采取措施防止感应雷、雷电入侵及防侧雷击的措施。

防止直击雷的措施：防直击雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器基本形式有避雷针、避雷带和避雷网等，安装在建筑物顶端。当建筑物由于美观上的要求，不允许装设避雷针时，通常采用避雷带和避雷网。接闪器的作用是将附近的雷云放电诱导过来，通过引下线注入大地，从而使建筑物免遭直接雷击。

防止感应雷的措施：建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物（不包括混凝土构件内的钢筋），应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。

防止电波侵入的措施：当低压线路全长采用电缆埋地或电缆敷设在金属线槽内引入时，在入户端应将金属外皮和金属线槽接地。当低压线路采用架空线或护套电缆穿钢管直接埋地引入时，连接处应装设避雷器在进户架空线或进户电缆的首端安装避雷器。架空和埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与与防雷装置相连或独自接地。避雷器的作用是将雷电流引入大地，保护建筑物。

等电位和防侧雷击的措施：从首层起每两层构架圈梁的底部钢筋与人工引下线或作为防雷引下线的柱内钢筋连接一次。竖直敷设的金属管道也应每两层与圈梁钢筋连接一次。对于高度超过30m的第二类防雷建筑物应考虑防侧雷击，利用钢柱建筑物本身的钢构架、钢筋和其他金属物，应将30m以上的钢构架和混凝土的钢筋互相连接，并利用钢柱或柱内钢筋作防雷引下线。30m以上以及外墙上的金属栏杆、门窗和表面装饰物等较大的金属物应与防雷装置连接。竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端也应与防雷装置连接。

图1 等电位联结示意图

1.2 防雷装置的组成

一套完整的防雷装置由三部分组成，即接闪器、引下线和接地装置。

接闪器又称受雷装置，是接受雷电流的金属导体，基本形式有避雷针、避雷带和避雷网等，安装在建筑物顶端。当建筑物由于美观上的要求，不允许装设避雷针时，通常采用避雷带和避雷网。

引下线又称引流器，是把雷电流由接闪器引到接地装置的金属导体，一般敷设在外墙面或暗敷于混凝土的柱子内。

接地装置是埋在地下的接地导体和垂直打入地内的接地体的总称。接地装置的作用是把雷电流疏散到大地去。

图2 防雷装置的组成示意图

2 小区高层建筑防雷装置施工技术措施

2.1 施工程序

避雷带（网）、引下线及接地装置应采取自下而上的施工程序，应首先安装接地装置，再安装引下线，最后安装接闪器即避雷带（网），即：接地体预埋→引下线预埋→等电位预埋→接地电阻测试→均压环预埋→屋面避雷网格预埋→避雷带敷设→接地电阻测试→防雷验收。

图3 条形基础人工接地体安装平面示意图

2.2 预留预埋

基础接地预埋：接地极利用基础钢筋，连接线利用两根￠16以上地梁下排钢筋，与地圈梁采用￠12及其以上圆钢按图3要求连成可靠接地网，并形成良好电气通路。各建筑基础（包括人防车库）所有桩与地圈梁用两根￠12以上圆钢相连，无基础梁的采用-40×4镀锌扁钢连接。室外金属管网或金属物体可在就近建筑物接地网络上接地。

等电位预埋：（1）卫生间金属设备应做等电位连接。所有卫生间等电位采用86系列PVC盒，用25×4镀锌扁钢焊成90°，钻￠10孔并套丝暗敷于墙内，高度距室内地坪0.5m，后端连接线用螺栓连接。商业门面卫生间内做等电位连接。（2）各建筑物30m以上为防侧雷击，在每层外墙周边及门窗边预留出￠10接地圆钢，与门窗采用焊接连接。（3）屋面电气设备不少于1处接地点，管道不少于2处接地点，法兰间采用跨接线连接。从负二层起，电梯井每二层距地0.5m处焊出100×100×6接地钢板，接地板与基础接地极可靠连通。电、水井接地点利用柱内两根￠16以上主筋从下（基础）至上（屋顶层）焊接连通，从负二层起，井内每二层距地1.5m处焊出100×100×6接地钢板。（4）设备接地点采用100×100×6接地钢板，在中心距室内地坪0.3m处与两根￠16以上可靠焊接并引下至地网。消防控制室接地点采用100×100×6接地扁钢，在中心距首层室内地坪0.2 m处安装，采用1根BV-1×25导线穿￠20PVC管与接地体连接。

均压环预埋：30m以下每两层利用靠外墙周边梁的两根大于￠16的水平钢筋与引下线（大于￠16的柱筋）可靠连接，30m以上每层均应焊接均压环。均压环在搭接或转角处连接时，均采用￠12及其以上的圆钢，双面焊接，搭接长度不小于6倍圆钢直径，采用单面焊时，搭接长度不小于12倍圆钢直径。

避雷引下线预埋：利用两根￠16以上剪力墙主钢筋从下（基础）至上（屋顶）焊接连通，引下线间距不大于18m。测试点（距地0.3m）立柱预埋100×100×6钢板，与引下线焊接。

屋面避雷网格预埋：采用25×4镀锌扁钢暗敷于屋面，避雷带网格不大于10×10m或12×8m，以防直接雷。

2.3 接地干线敷设

保护接地干线敷设：（1）强、弱电井分别由底层到顶层（不能与屋面避雷网连通）安装一组80×6镀锌接地扁钢（每层接地扁钢距地1.5m配钻2×￠10接地孔），分别接地。（2）金属桥架及其支架全长应不少于两处与接地干线连接。自低压配电室到各栋楼总配电箱敷设一组40×4镀锌扁钢，沿桥架和电缆沟内敷设。（3）接地线在穿越墙壁、楼板和地坪处应加设钢套管，钢套管应与接地线做电气连接。（4）明敷的引下线、避雷带应平直、无急弯，与支架焊接处油漆防腐无遗漏。敷设引下线时应保持一定松紧度，支持间距均匀，水平直线部分0.5～1.5m，垂直直线部分1.5～3m，弯曲部分0.3～0.5m，弯曲半径为100㎜。

变电所接地干线敷设：(1)高低压变电所、柴油发电机房地网采用－50×5镀锌扁钢，引至建筑防雷引下线断开处连接。地网与10#槽钢不少于2处连接，地网接头采用焊接，Ld≥150，并采用热沥青玻璃丝布包裹。(2)高低压变电所接地干线应有不少于两处与接地装置引出干线连接。沿建筑物墙壁水平敷设时，距地面高度250～300㎜，与墙面距离为10～15㎜，过门处埋地敷设，埋深150㎜。当接地线跨越建筑物变形缝时，应设补偿装置。高低压变电所内接地线表面沿长度方向，每段15～100㎜，分别涂以黄色和绿色相间的条纹。接地干线上应设置不少于两个供临时接地用的接线柱或接地螺栓。

屋面接闪器敷设：（1）小区高层建筑通常按二级防雷设计。屋面沿女儿墙、花架上敷设一条￠12镀锌圆钢并与屋面避雷网格、避雷引下线及顶部外露的其它金属物体相焊接，形成一个整体的闭型电气通路。（2）接地干线焊接时，接地扁钢焊接长度应是其宽度的3倍，三面焊。接地圆钢焊接长度应是圆钢直径的6倍，双面焊。焊缝应饱满、无气孔、夹渣、坑弧、砂眼、结瘤等缺陷，焊接后氧化皮应清除。

2.4 接地电阻测试：应采用ZC-8、ZC-29型接地电阻测试仪器测试

使用接地电阻测量时，沿被测接地体E，将电位探测针P和电流探测针C，依直线彼此相距20m插入地下，且电位探测针P系插于接地体E和电流探测针之间。用专用导线将E、P和C联于仪表相应的端钮。如图4所示。

将“倍率标度置于最大倍数，慢慢地转动摇把，同时旋动”测量标度盘，使检流计的指针指于中心线。当指流计的指针接近平衡时，加快发电机摇把的转速，使其达到每分钟120转以上，调正“测量标度盘”使指针指于中心线上。用“测量标度盘”的读数乘以倍率标度的倍数，即为所测得接地电阻值。用所测得接地电阻值，乘以季节系数，所得的结果即为实测接地电阻值。

接地装置、接闪器接地电阻测试不宜超过1Ω；金属门窗、电气设备、卫生间金属设备、金属管道等电位联接接地电阻测试不得超过1Ω。

3 结语

总之，小区高层建筑为防止侧雷击，应设置多层避雷带、均压环，以及在外墙的转角处设引下线。一般在高层建筑物边缘和突出部分，少用避雷针，多用避雷带，以防雷电侧击。

目前，高层建筑是把整个建筑物的梁、板、柱、基础等主要结构的钢筋，通过焊接连成一体，在建筑物的顶部设避雷网屋顶；在建筑物的腰部多处设置避雷带、均压环。这样，使整个建筑物及每层分别连成一个整体笼式避雷网，对雷电起到均压作用。当雷击时，建筑物各层构成了等电位面，对人和设备都安全。同时由于屏蔽效应，笼内空间电场强度为零，笼上各处电位基本相等，则导体间不会发生反击现象。建筑物内部的金属管道由于与房屋建筑的结构钢筋已作电气连接，也能起到均衡电位作用。此外，各个结构钢筋连为一体，并与基础钢筋相连有利于防雷。由于高层建筑基础深，面积大，利用钢筋混凝土基础中的钢筋作为防雷接地体，其接地电阻一般都能满足规范要求。

图4 接地装置

[1]胡国文，胡乃定.民用建筑电气技术与设计[M].清华大学出版社出版社.

[2]龚延风，陈卫.建筑消防技术[M].科学教育出版社.

[3]GB50303-2002，建筑电气装置安装工程质量验收规范[S].

[4]刘劲辉，刘劲松.建筑电气分项工程施工工艺标准手册[M].中国建筑工业出版社出版

责任编辑：余咏梅

Construction Techniques Regarding Lightning-Protection Grounding System for Residential High-Rises

The paper summarizes the construction techniques for lightning-protection system in residential high-rises，and explains technological measures for preventing direct lightning flash，lateral lightning flash，inductive lightning and lightning surge on incoming services.

earth-termination system;down-conductor system;air-termination system;direct lightning flash;inductive lightning;lightning surge on incoming services;lateral lightning flash;equipotential

TU895

：A

：1671-9107（2010）10-0030-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.10.030

2010-7-24

孟建欣（1963-），男，本科，工程师。