浅析建筑物防雷接地施工中存在的质量问题及对策

王雁海（上海建科工程咨询有限公司， 上海 200032）

0 引 言

我国的建筑行业已经在防雷接地施工领域具有一定的经验，但是仍然存在一系列施工质量问题，例如不做防腐处理、漏设外引接地连接点预埋件、漏焊、错接等等，这些问题若得不到及时处理，一旦因为雷电或是操作不当引发安全事故，将造成无法弥补的损失。因此，针对防雷接地装置存在的问题进行整理、分析，并采取有效的预防措施，对建筑物使用者的人身安全、设备安全有着至关重要的意义。

1 建筑物防雷接地施工的作用

（1） 雷电的特点和危害。作为自然界中雷、云之间或是雷云同大地之间产生的一种放电形式，雷电一瞬间产生的电压可达到 1 亿 V～10 亿 V，瞬间电流可以达到上万 A，并会散发出巨大的热量，其瞬间温度能够超过 10 000 ℃，足以使易燃易爆物质瞬间燃烧、爆炸。同时，雷电波会沿着电力线路、架空输电线路、广播线路、电视天线以及各种高架管线，将雷电波传导到建筑物内，进而造成高电位、闪络放电引发电气设备损坏甚至是建筑物内的人员伤亡。

（2） 雷电会对建筑物内的人员、设备带来极大的安全隐患。为了有效预防雷电带来的危害，建筑物特别是高层建筑物，必须开展防雷接地施工。防雷接地施工的主要作用，是通过接闪器截获来自自然环境直接雷击的雷电流或是操作造成的过电压，将雷电流安全泄放到大地中，从而确保建筑物中人员和设备的安全[1]。

2 建筑物防雷接地施工中存在的质量问题

防雷接地施工质量达标，是确保建筑物防雷功能完善，确保建筑物内电气、人员安全的重要基础。当前我国一些建筑设施的防雷接地施工，存在着诸多问题， 这些问题主要是围绕质量监控机制、材料质量、防雷接地施工的焊接技术、接地电阻以及 SPD （电涌保护器）这几个要点。

2.1 施工质量管理体系缺失

很多施工单位的质量管理体系不完善或是严重缺失，施工单位会将建筑物的防雷接地施工以外包的形式承包给专门从事防雷接地施工的单位进行施工，进而将质量管理体系与防雷接地施工脱离。接地施工单位为了在工期内提前完成防雷接地施工，在缺少严格施工质量管理监督的情况下，就会一切以快为准，不能严格遵循设计要求以及施工规范，防雷接地的施工质量自然无法达到建筑物的设计要求，最有代表性问题例如屋面的金属物品、广告牌、钢梯、旗杆、透气管、水管、风帽以及一些空调设备的外壳等，没有严格遵循规范，与屋顶的防雷系统进行连接等[2]。

2.2 防雷接地施工材料质量问题

满足设计要求的施工质量，其施工材料的质量，是最基本的保证，只有质量合格的施工材料加上合格的施工技术，才能够确保工程成体的施工质量。一些施工单位在开展建筑防雷接地施工期间，为了节省成本，选用质量不合格的材料，一部分企业直接利用金属管代替 PE 线。同时，一些施工单位为了节省施工成本，习惯用结构钢材来代替避雷针，一些钢管、螺栓、支架等施工材料都购置二手材料或是不具备三证的材料，部分材料已经呈现出十分明显的老化现象和缺陷。使用此类质量不合格的材料开展防雷接地施工，将会给今后防雷接地系统的工作造成极大的阻碍、加重雷电对建筑物内部人员、电气设备的侵害问题，威胁人员生命财产安全[3]。

2.3 焊接施工问题

一些防雷接地施工单位，在聘用人员时不能严格控制人员的技术水平，经常有人员未持有职业相关资格就投入施工作业。因为焊接人员的专业水平不足，经常会出现焊接钢材期间将镀锌层破坏、焊缝焊接不饱满、焊接部位存在夹渣、虚焊、气孔、焊瘤以及在焊接后未及时敲掉焊渣的现象，同时在桩基钢筋网、承台钢筋网以及地圈梁钢筋网的跨接点、连接点，经常出现错焊、漏焊的现象，尤其是在建筑结构的转换层，经常因为墙内柱钢筋规格的调控，造成防雷引下线钢筋错焊、错接的现象[4]。

2.4 接地电阻检测不及时

接地的主要目的，是确保能够将雷电流传导，将雷电流散入大地，从而不会对建筑物产生危险电压，同时能够有效防止过电压损坏建筑物设备，其对于防雷接地系统有着十分重要的作用，但是目前经常有些施工单位，在完成时防雷接地施工后，不能够及时检查接地是否满足电阻的要求，进而造成防雷接地施工质量不合格。接地电阻的要求，对防雷接地施工的接地极长度、接地材料，接地面积都有一定的要求[5]。

2.5 屋顶配电箱未加装SPD电涌保护器

在防雷接地施工期间，电涌保护器是 220 V/380 V 供电系统中必不可少的设备之一，特别是在一些多雨、多雷暴城市区域的建筑物中，SPD 电涌保护器能够在直接雷电影响或是其他瞬时过压的情况下，对建筑物内的设备和人员安全进行有效的保护。在雷电发生期间，雷电流会进入建筑物的各类金属管、金属线路上，从而产生高强度的电磁感应，并产生大量的脉冲能量，此刻就需要电涌保护器将电流导入大地，从而有效降低建筑物内各种设备、各端口的电位差。通过相关调查，很多施工单位不重视 SPD 电涌保护器的作用，没有在建筑顶端设有配电箱的情况下加装SPD，因此在后期的使用过程中，会偶尔出现因为雷电造成过电压，导致部分用户电气损坏。最常出现的主要还是因为操作出现过电压，损坏建筑物内部电气设施[6]。

3 建筑物防雷接地施工中存在问题的应对策略

3.1 完善质量预防监控

为了有效确保雷电接地施工的施工质量，不论是施工单位自行开展雷电接地施工，还是采用外包的方式将雷电接地工程交付给其他施工团队开展施工，作为主要施工方，都需要重视雷电接地施工。防雷接地施工，牵涉着建筑物内人员的安全以及电气设备的正常使用。施工单位需要安排专人负责对防雷接地施工开展严格的监控和审计工作。在开展防雷接地施工期间，需要安排专门的监理人员，定期对防雷施工的施工进度、施工具体情况、是否严格遵循防雷设计以及施工规范开展防雷接地施工进行检查。在与第三方施工单位合作期间，需要明确施工单位的施工资质以及行业口碑，确保对方不会因为追赶工期、节省成本等因素，导致防雷接地施工质量不达标。此外，需要严格对施工图进行审核，对照建筑图、基础图、结构图等预防雷施工相关的节点进行仔细核对，并按照强制性标准开展防雷接地施工，以确保施工期间各环节的施工质量[7]。

3.2 严格把控材料选择与质量控制

在购买防雷接地施工材料时，首选要严格选择材料供应商，确保防雷接地施工材料供应商具备产品质量合格证、产品质量检测证、营业许可证，即三证齐全。同时需要选取三家以上供应商，对其报价进行对比，在材料质量满足设计要求，满足实际规范规定的基础上，选取经济性较好的材料，从而有效节省施工成本[8]。

3.3 加强防雷接地施工焊接的专业性

焊接施工是建筑物防雷接地施工中的主要施工工序，可以说，焊接的质量直接决定着整个防雷接地工程的施工质量，这就对施工单位焊接人员的专业提出了很高的要求。首先，施工单位、承建方应该严格杜绝不具备施工资格证书的人员投入施工，施工期间必须满足“持证上岗”的要求。施工单位需要定期组织焊接队伍开展技能培训，尤其是针对仰焊、立焊等一系列高难度的焊接技术培训，并定期对人员进行技术考核。此外，在开展防雷接地施工前期，一定要做好对焊接人员的技术交底，明确焊接材料、焊接形式、焊接位置、采用的焊接方法以及钢筋的类别。在焊接施工期间，要求钢筋的焊接必须采用搭接焊施工，焊接后对其进行严格质量检测，必须确保无虚焊现象、焊缝饱满、焊接面平整均匀。在搭接方面，扁钢的长度必须满足圆钢直径 6 倍的要求，在对扁钢、钢管和扁钢与钢角进行焊接施工时，除了在接触为主两侧焊接之外，还需要焊接弧形卡、或是直接将钢带弯曲成弧形同钢管进行焊接。对于破坏热镀锌层的问题，需要在焊痕 100 mm的范围内进行防腐处理，并在伸缩缝、沉降缝部位设置补偿器、接地体预埋需要大于 0.6 m。在开展接地网焊接期间，需要每层按照轴线表清每一根柱子的位置以及焊接的根数，从而防治焊接人员出现错焊、漏焊的现象[9]。

3.4 即时检测接地电阻

在开展防雷接地施工后，需要及时开展接地电阻值的检测工作，不管是自然接地体、人工接地体、接闪网络、接闪网杆等，都需要在施工完成后及时进行接地电阻值检测，确保接地电阻值符合设计要求。一旦发现接地电阻值不符合防雷接地施工设计要求，就需要立即采取针对性的措施，例如重新仔细检查焊接施工的质量，或是以设计要求为依据，进行人工接地装置的补做[10]。

3.5 配电箱加装SPD

施工单位需要充分重视电涌保护器 SPD 的作用，特别是在建筑物上设有配电箱的情况下，就必须设置防雷波侵入措施，从而有效消除雷雨天气由雷电直接造成的过电压或是用电操作引发的过电压。此外，每个电气装置的接地，都需要单独与接地干线进行连接，连接施工期间，注意不可以在一个接电线中串接多个电气装置。接闪引下线同电缆的平行距离必须大于 1 m，垂直较差最小不得小于0.3 m，在电子信息系统设备采用 TN 交流配电系统的情况下，配电线路、分支线路，都必须以 TN-S 系统的方式进行接地[11]。

4 结 语

建筑物的防雷接地工作，直接关系着建筑物内设备、人员的安全问题。因此，施工单位必须对雷电接地施工加以重视，充分明确施工期间可能存在的各类问题，同时在开展施工时，应有效确保施工整梁，不断完善质量质量管理体系，严格把控材料选择与质量控制，加强焊接施工队伍的专业性，并及时在施工后检测接地电阻是否符合设计要求，在配电箱加装 SPD 设置，从而在满足设计要求的同时，确保建筑物设备、人员的安全。