建筑工程电气安装防雷接地施工技术
摘要
关键词
建筑工程;防雷接地;电气安装;施工技术;质量管理
正文
引言
据有关研究表明,在我国,由于雷击而导致的财产损失和人身伤亡事件时有发生。这一情况使我们更加充分地意识到建筑物防雷接地的重要意义,同时也对防雷接地的提出更加严格的要求。从这一点上可以看出,为防止雷电灾害对建筑电气设备的性能造成影响,就必须在建筑电气安装施工环节,加强防雷接地技术的应用,严格遵循有关规定,并结合工程实际情况,对建筑品质进行严格控制。
1工程概况
本文以某保障性住房项目为例,分析其防雷接地方案的实施。该项目由高层住宅、教育中心、多层商业大厦、社会服务中心等多种类型的综合建设项目组成。建筑项目地处沿海,容易受到大风、强降雨等极端天气的影响,出现强雷暴的可能性非常大,需要具体分析区域工程条件,强化建筑物防雷接地施工的全过程控制。
1防雷接地技术原理和意义
1.1防雷接地技术的原理分析
防雷接地技术就是利用科学的施工工艺,把建筑物、电气设备及接地设备紧紧地联系在一起,这样,当雷电击中某一栋建筑时,这样产生的电流就会直接流向地面,对建筑物中的电气设备和人员安全起到了很好的保护作用。
1.2防雷接地施工技术的意义
在建筑工程施工环节,采用防雷接地技术是十分必要的。首先,降低建筑结构的雷电冲击。现代建筑大多采用了大量的钢材或钢材,如果没有相应的防雷接地体系,雷击时产生的巨大电流将导致建筑物内的金属构件发生损伤,各构件都会发生不同程度的变形与损伤,这直接关系到建筑物的安全性。其次,防止建筑物内的电气设备遭受雷击损坏。随着建筑物智能化、自动化程度的提高,建筑中的电气设备也在不断增加。在没有防雷接地的情况下,雷电带来的大电流将给电气设备带来巨大危害。而对地防雷接地技术的科学运用,就是在建筑物内部建立一道雷电防护结构,规模雷电带来的建筑安全风险。最后,能最大限度消除雷电给建筑区域人员带来的安全隐患。
2防雷与接地技术在建筑工程中的实践应用
在充分了解了防雷接地技术的原则及重要意义之后,根据该工程的实际情况,结合已有的建设经验,对防雷接地工程的安装施工进行实践分析,为今后工程建设管理提供指导。
2.1减少工艺措施的外部环境影响
为降低雷电接地系统受外界环境因素的干扰,在实际工程中,一般采用变压器保护装置与接地导线结合的方式进行。同时,根据不同建筑的结构特征、功能特点、用电设备的需求,对其进行有针对性的优化与调整,选用针对性强的施工工艺,以保证工程的有序性和高效性。
(1)直接雷击防护措施:在易遭雷击之处,如屋顶、栏杆等,应装设防雷装置,雷电防护采用直径12 mm的镀锌圆钢。三类防雷建筑物的地线尺寸为20~20米或24~16米,二级防雷建筑物为10~10米或12~8米。防雷设备的顶部应设置避雷设备,其他设备的机架金属盒均为二点接地。
(2)侧面雷击防护措施:建筑顶部,超过60m或建筑总高度20%以上的部分,应装设防侧雷装置;高度在45米及以上建筑物外壁及金属物件,必须采取防雷措施。
(3)在建筑地下或地面上,金属本体、金属设备以及建筑进出口位置的金属导管,都要有防雷的等电势连接。
(4)所有使用室外电力供应的建筑物,应在进入低压供电系统的主配电箱(箱)上安装第一类测试用的浪涌保护器。
2.2选择合适的接地方式
在建筑物防雷接地施工中,接地系统的安装是一个非常关键的施工步骤,它的主要功能是向地面输送直击雷和感应雷,所以,选择最科学合理的接地系统设置方式对提高建筑防雷性能具有重要意义。目前,主要是采用共用接地方式进行防雷工作。在具体施工阶段,应注意以下技术要点:(1)采用地基梁底面或底板两根直径不少于φ16的钢筋,与桩中两根垂直钢筋焊接连接,构成建筑物的地线,其接地电阻应小于1.0Ω;(2) 对体系中的主筋焊接时,其搭接形式与板内筋的搭接形式一致,并选用Φ12圆钢;(3)在焊接过程中,要确保焊缝饱满,搭接长度要符合相关规范,并实施防护手段。焊接完毕后,为了方便后续引下线的安装施工,必须做好标记。
2.3提升引下线的施工品质
首先,所有引下线的布置必须严格遵照设计图纸,其位置不得随意更改,以保证防雷系统的有效性。其次,当扁钢和扁钢相互搭接时,其搭接长度要大于该扁钢宽度的2倍。并在三个不同方向上实施焊接,以确保结构的稳定性和导电性。如果扁钢(圆)与圆钢有交叠,则其搭接长度不得小于圆圆直径的6倍,且需采用两面焊,以提高接头的牢固性和传导性。为达到二级防雷的需要,应设计至少2条专用引下线,间隔不大于18m。
2.4加强避雷架搭设施工
在施工中,首先要保证钻孔的准确定位,这就需要以设计图内容为依据开展施工作业。当工程实际与设计存在出入时,施工单位要与设计单位进行沟通、协商,对钻孔的位置进行必要的调整和更改。其次,施工过程中必须遵循建筑规程和标准,禁止任何违规操作。以现浇女儿墙挑檐避雷带托架为例,施工时不仅要依照图纸要求执行,还应使用拉线等工具来校验避雷带托架的垂直度和水平度,确保避雷架安装施工的品质。
2.5合理规划避雷网布设
在避雷网布网施工中,对施工质量的控制应从如下几个方面进行:(1)对于明埋的避雷带支架,必须保证其对称布置,以均衡受力,维持结构稳定。支架端部到拐角中心的距离应控制在300-500mm之间,避免因距离过长或过短而影响避雷带的直线度和稳固性。支架间的间隔也不宜过大,应保持在1m以内,以支撑避雷带并保持其形状和位置。在没有特殊要求的情况下,支架的高度应控制在10-150mm范围内,确保与建筑物表面的良好接触。(2)避雷网在装接过程中若有弯折,则需保证材质的弯折半径足够大,大于10°,以减少因弯折造成材料疲劳或断裂的风险。同时,弯角的厚度应与防护角相同,以保证整体的均匀性和美观性。(3)对避雷线的架设直度要求非常严格,必须控制在总长度10mm以内,这意味着避雷线每2m长的间隔误差不得超过3/1000。
2.6配电箱壳体和弱电综合箱壳体施工
配电箱外壳及弱电一体化箱体的建造也是工程中防雷施工的重点,同时对防雷效果也有较高的要求。为提高配电箱外壳及弱电箱外壳的防雷性能,采用以下几种措施加以改进。第一,在施工期间,与建设项目主体结构一同装配开关柜和综合弱电箱体,在开工前,仔细检查图纸,确定配电箱壳体及综合电气设备壳体的安装位置。第二, 为提高防雷效果,同时也能防止外壳在使用过程中出现变形及应力损伤,常用的配电箱外壳为2 mm厚钢板,与普通混凝土相比,其具有更大的抗变形性能,从而达到较好的防雷效果。第三, 配电柜外壳及弱电一体化箱体的外壳安装时,应严格控制对标高度,标高偏差不得大于2mm,壳体的垂直度不能超过每米1.5 mm,而在水平方向上也不能超过2 mm。第四,配电箱外壳和弱电设备的外壳端口必须能与模板相连接,并将直径大于10mm的顶部钢筋通过双面焊接在外壳的两边。为确保雷电电流能顺利地进入地下,顶筋必须与避雷引下线的钢筋相连。
3建筑防雷与接地工程的施工质量控制
3.1优化防雷接地工程的前期设计
对防雷接地工程的前期设计进行优化,不但可以确保施工质量,还可以极大地提高工程建设的效率,预防施工过程中出现的品质缺陷。在防雷设备的安装阶段,要求建筑施工单位事先做好全部地线,并采用相应的工艺对策。在安装导引线时,应保证梯子和脚手架的整体结构,确保施工现场作业人员的人身安全。在选用材料的时候,尽量选用包钢材质或镀锌材质,因为这两种材料在防雷设备中的作用最大。当工程正式开工时,确保一切材料都已备齐。与此同时,施工人员也绝对不能忽视安全防护。在实际的施工中,施工单位、操作人员和技术人员都要根据安全要求进行相应的操作,细化风险点排查关注,加强施工人员安全操作和规范作业意识,最大限度保障人员、物料、机械的安全。
3.2实施安全防范措施
从建筑物电气安装防雷接地的施工工艺本身来说,必须严格执行有关的安全规程,施工人员的人身安全才能得到保障。施工单位应组织一批高素质的技术人才,有效地监督、检查施工现场的各项生产活动,加强对建筑工人的安全教育,增强其自身保护意识。施工方应做好工地安全防护措施,如:施工时,相关人员应穿戴工作服、戴头盔、佩带安全设备等。在高处作业时,务必按相关规定,细致检查安全绳,同时对施工场地内的各类垃圾进行及时清理,防止高空垃圾引起的各类事故。在施工过程中,如果有可能发生火灾,施工人员应该随身携带灭火设备,这主要是为了防止在发生火灾时,可以采取必要的应对措施。
3.3增强防雷接地施工的质量控制
建筑防雷基地工程的施工工艺与质量直接关系到建筑物的防雷性能,因此,施工单位应重视建筑防雷工程建设的质量与工艺,按照相关的标准、规范,做好施工现场的管理工作。
在进行接地装置的放线、接地干线线路的铺设等工作时,一定要参照工程设计图,严格遵守有关的规范与要求。施工企业在每一工序完成后,都要对产品参数、性能进行检验,质量检验通过后,再交由监理方进行查验,经由监理人员确认后才能进行下一步的施工。在对避雷引下线的钢筋接头进行焊接时,可以采用交叉焊接的方法来改善钢筋焊接工艺。一般来说,大部分的雷电伤害都是由于雷电电流不能及时引入地下造成的,在这种情况下,建筑物结构柱内的多根主筋可以通过交叉焊接的方式连接起来,焊接完成后,在避雷引下线的钢筋上作标记,这是为了方便下一层的引接。
结语
总之,防雷接地是现代化建筑的一个重要组成部分,应充分意识到防雷接地工程的重要性,在正确地把握建筑施工的各项要点的基础上,对接地装置、引下线、避雷支架、避雷网等关键施工环节进行严格的技术控制,从而最大限度地确保项目施工质量,使防雷接地系统的防护功能得到最大程度的体现,落实建筑工程的安全生产要求。
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作者简介:魏本峰,1977.7.8,男,汉族;山东省日照市岚山区人;大学专科。主要研究方向:建筑电气;
作者简介:厉超,1985.8.4,男,汉族;山东省日照市东港区人;大学本科。主要研究方向:建筑电气;
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