建筑工地现场防雷工作的探究

徐 浩，商科斌，朱丽君

（嵊州市防雷设施检测所，浙江嵊州 312400）

0 引言

打雷时，直接遭受雷击是非常严重的情况，特别是击中金属物、架空输电线。如果上述物体被雷击，那么其电压会瞬间增加至几十万伏，从而引起绝缘闪络的结果。另外，雷击点周围的电流最高可达百安以上，这无疑会给建筑物、人员以及设备的安全造成极大的威胁。随着我国快速发展与城市化进程的推进，高层建筑已越来越多，建筑施工也基本上实现机械化和自动化。正是由于高层建筑较接近云层，无论是施工还是使用过程，都极易遭受雷击。另外，施工人员常处于室外和高处工作，考虑到工人的人身安全，也必须做好建筑工地的防雷工作。

1 是否安装避雷装置的评估

对于建筑物和设备而言，哪些需要安装防雷装置，在《建筑物防雷设计规范》《施工现场临时用电安全技术规范》中有明确说明：“如果施工场地的塔吊、起重机、井字架及龙门架等机械设备超出了周围的建筑物、构筑物的防雷装置保护范围，就需要根据年均雷暴日数及机械设备高度来确定是否安装防雷装置。需要安装的情况有：（1）年均雷暴日数不大于15天且机械设备高度不小于50米；（2）15～40天以内且高度不小于32米；（3）40～90天以内且高度不小于20米；（4）至少在90天以上及雷害重灾区，且高度也不小于12米。”

1.1 保护范围

结合雷云对地放电的特征和施工场地的相关情况，将场地中装有防雷装置的塔吊或周边高层建筑物作为独立针来计算其保护范围。在该范围内的建筑物和机械设备就无须安装避雷装置；超过该范围的建筑物和机械设备就必须安装避雷装置。

1.2 雷暴日数

雷暴日数是判断雷电活动频繁程度的基础，也是构筑物及设备是否需要安装避雷装置的关键因素。同时，通过预估雷击次数最终确定防雷类别。由此可见，确定施工场地所在地区的年均雷暴日数，是决定在该场地何处安装防雷装置的前提。

《施工现场临时用电安全技术规范》附录中分别给出了全国年平均雷暴日数分布图和全国年平均雷暴日数区划图。气象资料中也有各地雷暴日数的统计数据，虽然并非同一年统计所得，但差异不大。另外，还可参考《民用建筑电气设计规范》附录中列出的全国各主要城市、区县的年雷暴日数。附录中的数据是具体城市和区县的雷暴日数，极大地简化了该地区的防雷工作。

除此之外，施工场地位于野外空旷区域时，会更容易遭受雷击，此时就要科学计算并做好防雷工作。

2 防雷装置的组成

建筑工地的防雷装置由接闪器（包括避雷针、带、网、线等）、引下线、接地装置组成。

2.1 接闪器

接闪器的作用是吸引雷电，其材质往往是导电功能较好的钢材。使用时需要安装在较容易受到雷击的建筑物、机械设备的最高处。避雷针的材质一般是镀锌圆钢或者钢管，长度在1～2米左右，截面积在100平方毫米以上，其钢管壁厚在3毫米以上，顶部呈尖形。另外，需要注意防雷装置的锈蚀，应提前做好防锈蚀处理工作。

2.2 引下线

引下线是接闪器与接地装置的连接导线，其主要作用则是将雷电流引导入地。而引下线本身作为引导通道，要确保在这个过程中不被熔化。引下线导体的材质一般使用半径在4毫米以上的圆钢或者截面积48平方毫米以上且管壁厚度4毫米以上的扁钢。

2.3 接地装置

接地装置需埋于地下，深度至少在半米以上，远离高温区域，同时与引下线接地端连接。接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成。

3 建筑工地防雷装置常见的问题

目前，大多数企业都依照《建筑物防雷设计规范》中的标准来安装防雷装置。同时也按照规定及时检测接地电阻值，待验收合格后填写备案单，从而确保装置能够处于良好的技术状态。这样，企业就有效避免了雷击对人身、建筑物和设备造成的损害。但是，部分施工企业在安装防雷装置时也存在一些问题。这些问题集中在使用防雷装置的材料不合格、安装防雷装置的技术隐患、安装后的验收工作不认真等方面。

3.1 使用的材料不合格

（1）导电材料截面积偏小。导电材料截面积小于相关规范的最低标准，一旦遭受雷击，就无法满足安全导电的技术要求。

（2）导电材料锈蚀严重。材料锈蚀严重，尤其是起到连接作用的部分，这样会直接影响导电效果。

（3）接地体问题。避雷装置接地体与大地的接触面积会影响导电效果。因而，不能像有些企业使用螺纹钢作为接地体，这样会降低导电效果。

3.2 安装防雷装置的技术隐患

（1）焊接接头长度不适宜，出现过短的情况，而且存在焊接漏焊、夹渣等技术问题。

（2）连接部分直接使用螺栓，没有使用垫圈，或者螺孔和螺栓不匹配、螺栓压线过松等。

（3）接地导线使用铜丝电线，与钢筋导体直接扎在一起，经常出现接线连接问题，导致导电效果差。

3.3 安装后的验收工作不认真

（1）未按照规定及时进行验收工作，有的企业甚至不经过验收就开始使用装置，也有企业没有填写验收表备案。

（2）验收时缺少相应的技术检测，主要针对使用的材料和连接部位。

（3）填写接地电阻值时，没有以实际检测数据为标准，而是依据经验填写。这样就会出现部分设备接地电阻值超过规范规定数值。

（4）验收后，并未对不达标项进行改善和处理。

4 施工现场防雷装置的安装方法

（1）施工前，要严格遵循防雷施工图的要求，做好全部接地装置。为了使接地电阻和跨步电压都较小，其安装接地装置的地方需满足：土壤电阻率较低、人员稀少、到建筑物施工的出入口和人行道的距离大于3米。采用环形接地网，做好标记，还要认真做好检测工作。

（2）架设结构主架时，严格按照安装图纸要求焊接混凝土柱的主筋与接地装置，避免施工期间遭受雷击。所有防雷装置引线、接地线等连接处须用焊接。而对焊接长度也有相应的要求，即使用扁钢时，需采用3面焊接，其焊接长度须是扁钢宽度的2倍；使用圆钢时，可采用单面焊或双面焊：单面焊的情况其焊接长度须是圆钢直径的12倍；双面焊的情况，焊接长度使其直径的6倍。另外，需要做好防锈工作。

（3）对于建筑物来说，其边角处凸显的金属排栅在雷雨天气中也十分危险，因而要把其与施工现场结合起来，做好相关等电位面的焊接工作。另外，在建筑物的入口部位，要做好金属通道和接地体的连接工作，与此同时，也不容忽视现场中的电气连接。

（4）为了确保能对所有施工面积起到保护作用，沿建筑物四角与四边的脚手架，需要安装多根防雷装置，并且要跟接地装置焊接联通。同时，防雷装置的高度随着脚手架的高度变化而变化。

（5）必须安装防雷设施的设备决不能出现没有安装的情况。例如，起重设备最顶部就必须装备避雷针，其下边钢架部分要连接在接地装置上；对于水平方向移动的起重机，连接到接地装置上的则是供其移动的一对滑行钢轨。

（6）施工企业要严抓施工现场中防雷装置的验收和日常检测工作，尤其要对高架体、塔吊等高空机械的验收和日常检测工作要十分注意。如发现存在安全隐患，要及时整改，从而保证遭受雷击时人身、架体和设备的安全。其中，较容易出现问题的地方有接闪器、引下线的连接情况、跨接线和接线柱的稳固及连线情况等。另外还要留意材质是否已经锈蚀等细节。

5 防雷装置的接地电阻

对于在施工现场临时用电的技术要求，《施工现场临时用电安全技术规范》中有非常明确的条款。该条款要求其场内一切防雷装置的冲击接地电阻值都必须在30欧姆以下。

根据雷击时冲击电流流经途径不同，可以将接地电阻分为冲击接地电阻和工频接地电阻2种。前者是电流流经接地体所得的电阻；后者也是流经接地体工频电流时产生的电阻。一般防雷检测常用的接地电阻测试仪测得的接地电阻是工频接地电阻。由于土壤电阻因地而异，所以，工频接地电阻会比冲击接地电阻大2倍左右。具体换算公式：Ri=R～/A。待装置安装好以后，通过换算公式得出冲击接地电阻值，该值在规定范围内即可。

6 结语

综上所述，对建筑工地而言，其防雷工作的重要性不言而喻，这就要求在加强施工人员防雷安全意识的同时，还要提高安装质量的管理工作。此外，为了将雷击造成的损失降到最小，建议建筑施工企业在雷暴来临之前，停止天台或者室外施工，让施工人员迅速撤离易受雷击的危险区域。

［1］蔡启春，邓华君，林世祺.建筑工地的防雷方法［J］.城市建设理论研究，2012（3）.

［2］敖国天.建筑工地临时设施及其防雷安全检测［J］.贵州气象，2013（5）.