摘要:本文通过对新建建筑雷电防护装置进行检查和检测,分析新建建筑在基础阶段、过程阶段以及竣工阶段雷电防护装置的安全性和有效性。探讨雷电防护装置检查检测工作中的要点、遇到的问题与建议。
随着建筑行业的蓬勃发展,建筑物的高度与美观程度也节节攀高,建筑物防雷成为了建筑设计与施工过程中不可缺少的一环。新建建筑雷电防护装置跟踪检测应包含三个部分,即基础阶段、过程阶段和竣工阶段。然而目前仍有一部分项目直到竣工验收才进行防雷装置检测,未进行前两个阶段的检测工作,对日后建筑在使用过程中雷电防护的安全性留下隐患。现大多建筑利用柱内钢筋作为引下线、桩基和大底板作为接地装置,这些项目在浇筑混凝土后便无法检查,因此在施工过程中确保雷电防护装置规范有效的安装成为重中之重。下文通过对某新建建筑进行现场检测、跟踪检测时间节点和检查重点以及遇到的问题与建议等几个方面来进行探讨。
1、建筑基本信息
某新建建筑位于上海市金山区,该建筑使用性质为多层工业建筑丙类厂房,无易燃易爆场所。建筑物为地上5层框架结构,长约66.2m,宽约36.7m,高约21m。防雷分类为第三类防雷建筑物。
2、基础阶段雷电防护装置的检查和检测
基础阶段雷电防护装置检查和检测时间节点为地网钢筋敷设、绑扎、焊接完毕,桩基引上线与地网焊接完成,预留设备接地基础、总等电位连接端子、局部等电位连接端子焊接完毕,大底板混凝土浇筑之前。在此阶段,需要重点检查和检测接地体、接地线、引上线的材料规格及焊接工艺;总等电位连接端子、局部等电位连接端子材料规格及焊接工艺;地网接地性能、电气贯通性能等其他隐蔽工程。
2.1 材料规格检测
依据建筑电气设计图要求,桩基中利用2根不小于φ16mm的主筋作为引上线,基础底板中利用2根不小于φ16mm主筋以及φ12mm的圆钢通长焊接形成基础接地网,总等电位连接端子(MEB)、局部等电位连接端子(LEB)、预留电梯井接地端子、设备接地基础端子为规格40mm×4mm热镀锌扁钢。并在距离地坪面0.3m处预留2处规格40mm×4mm热镀锌扁钢作为防雷接地装置测试口。现场使用游标卡尺对10个桩基中主筋、预留连接端子、接地端子规格进行测量,所得数据见表2.1-1(部分数据)。
表2.1-1 材料规格检测结果
2.2 施工质量检查
依据建筑电气设计图及建筑物防雷设计规范的要求,接地体的连接应采用焊接,并宜采用放热焊接(热剂焊)。当使用通用的焊接方法时,应在焊接处做防腐处理。不同材料焊接时的要求见表2.2-1。
表2.2-1 焊接方法及要求
现场经检查,焊接方式为电弧焊,并未对焊接部位做任何防腐措施。使用钢直尺测量焊接长度时发现在施工过程中,工人无有效控制焊接长度的手段,全凭手感,并且在一些焊接不方便的地方采用了单面施焊,这些都会对接地装置的电气贯通性及后续施工增加不确定因素。
2.3 安全性能检测
该建筑接地装置采用共用接地方式,即桩基、地网全部联合贯通,接地电阻≤1Ω。
现场使用接地电阻测试仪,型号为MI2086对建筑物周围的土壤进行土壤电阻率测试,检测方法为四极法中的等距法,测试电极的布置间距为5m,电极埋地深度为0.3m,2处土壤电阻率测试结果为87.6Ωm和69.1Ωm,土壤性质为黏土,土壤电阻率较为均匀。
接地电阻检测方法为三极法,直线布置辅助电极,对桩基基础以及等电位连接端子,设备接地基础端子等部位进行测试,所测结果见表2.3-1。
表2.3-1 接地电阻检测结果
3、过程阶段雷电防护装置的检查和检测
过程阶段雷电防护装置检测时间节点为大底板施工完成至主体结构封顶、各楼层强弱电间LEB、电梯井接地,电梯机房接地、设备用房接地与基础预留端子焊接完成。在这个阶段重点检查和检测各楼层局部等电位和预留接地端子的规格尺寸、接地电阻;引下线的规格尺寸、连接方式和接地电阻;均压环、玻璃幕墙与防雷装置的连接方式及导通性检测。鉴于土建施工的特殊性,楼层是逐层建造施工的,因此,每一层之间柱内钢筋规范,可靠的连接是保证屋面引下线电气贯通的基础。所以在过程检测中,需要对建筑施工进度时刻关注,尽可能的对楼层之间引下线的连接质量进行检查,及早发现问题,及时整改。
过程阶段中对材料规格的检测、施工质量的检查、安全性能的检测等,方法、要求与基础阶段基本一致。引下线2根φ16mm主筋为一组,采用土建绑扎/对焊连接,引下线锈蚀面积不应大于初始面积的1/3。在检查和检测过程中发现,引下线未做标记。材料规格检测结果、施工质量检查结果、引下线平均间距均符合设计要求。部分接地电阻检测数据见表3-1。
表3-1 接地电阻检测结果
4、竣工阶段雷电防护装置的检查和检测
竣工阶段雷电防护装置检测是指建筑物所有的雷电防护装置都安装完毕后对建筑整体雷电防护效果的综合评定。下文主要对接闪器、等电位连接和电涌保护器3个参数进行检查和检测。
4.1 接闪器
接闪器有接闪杆、接闪网、接闪带等形式。作为雷电防护的第一道防线,承担着将直击雷拦截并通过引下线将雷电流导入接地装置的作用。所以接闪器与引下线的连接质量、接闪器的保护范围对建筑的泄流能力就显得尤为重要。
接闪器应重点检查平面布置、材料规格、安装高度、施工质量、支撑件间距、垂直拉力、接闪网格尺寸、保护范围等项目。
现场使用钢卷尺、游标卡尺、拉力计对接闪器进行检查和检测,并与建筑屋面防雷平面图比对,测得该建筑接闪器采用φ12mm圆钢明敷于女儿墙,接闪器高度≥0.15m,接闪器距离女儿墙外沿水平距离≤0.15m。并在整个屋面组成不大于20m×20m的接闪网格,屋面上所有凸起的金属构件或金属管道均用φ12mm圆钢与接闪带连接,接闪带支撑件直线间距不大于1m,转角处不大于0.5m,支撑件能承受不小于49N的垂直拉力。
4.2 等电位连接
等电位连接是指将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减少雷电流引发的电位差。在现实工程中,孤立的金属若遭受雷击,会因为无法泄放雷电所蕴含的巨大能量而产生损坏,而等电位连接通过将孤立的金属与防雷装置连接使其在遭受雷击时可以通过防雷装置泄放雷击的能量而免受破坏。
等电位连接应重点检测接闪器,屋面的金属构件与金属设备外壳,电梯机房内配电箱外壳、控制箱外壳、金属线槽、金属管线,配电间、强弱电间的配电箱外壳、接地干线、金属线槽、金属管线与接地基准点之间的过渡电阻。过渡电阻不大于0.2Ω。
检测过渡电阻需要一个接地基准点(ERP),接地基准点的接地电阻不得大于建筑物接地系统的最小值。在基础阶段和过程阶段,对建筑的接地装置、局部等电位端子、总等电位端子、引下线、电梯机房接地等连接端子已经进行了接地电阻测试,接地电阻符合要求。在测量过渡电阻时无需再另外寻找接地基准点,直接使用等电位测试仪测试被测金属部件与各接地端子之间的过渡电阻即可。现场经检测,各金属部件等电位连接良好。
4.3 电涌保护器
电涌保护器是用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。当建筑物遭受雷击时会产生电涌,电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的电流导入大地,保护设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器应重点检查安装位置、防护等级、后备保护装置、接地形式、导线连接规格和长度、压敏电压,泄漏电流和绝缘电阻。特别注意在一些特殊需要保护的设备如电梯机房、控制机房、弱电机房的动力配电箱,电涌保护器电压保护水平(Up)不大于1.5kV。
现场通过检查电涌保护器的参数规格、接地形式、使用钢卷尺、游标卡尺、电涌保护器测试仪对电涌保护器上下端导线规格尺寸及长度、电涌保护器的压敏电压和泄漏电流进行测试,发现电梯机房动力箱安装的电涌保护器电压保护水平(Up)为1.8kV,不符合要求。
5、问题与建议
经过对该建筑进行跟踪检测,在施工过程中发现的问题如下:
1、接地网焊接使用通用方法焊接,未对焊接部位做防腐处理、部分部位采用单面施焊、焊接长度不符合要求。
2、引下线施工过程中未对柱内2根主筋作标记。
3、电梯机房动力箱安装的电涌保护器电压保护水平(Up)为1.8kV,不符合要求。
对于以上发现的问题整改建议:
1、焊接完毕后,待钢筋冷却至常温,在焊接处喷涂防锈漆。对未进行双面施焊、焊接长度不足的钢筋进行补焊。
2、对柱内作为引下线的2根主筋用黄色油漆进行标识以免错焊。
3、将电梯机房动力箱的电涌保护器更换成电压保护水平(Up)不大于1.5kV。
6、结语
建筑物雷电防护装置施工和土建施工密不可分,因此也让雷电防护装置检测具有时效性。在基础阶段、过程阶段及时进场对桩基、地网、柱内钢筋等隐蔽工程进行检查和检测,及早发现问题,及时整改,消除隐患。否则当主体结构封顶以后再发现防雷装置存在问题,这时候雷电防护装置的整改就变得非常困难和复杂。
新建建筑雷电防护装置跟踪检测是一个非常耗费人力和时间的工作,有一些建筑面积较大的项目,大底板划分为多个区域分批施工,这就需要检测人员紧紧盯住施工进度,多次、及时地进场进行检测以确保防雷装置施工安全、有效的进行。随着行业的进步和检测技术的发展,新标准、新设备、新技术在给检测工作提供便利的同时,也给检测人员增加了新的挑战,让我们共同学习共同努力与时俱进,为建筑防雷安全保驾护航。
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内容来源:《建筑设计管理》 2024年7期。信息为网络转载,版权归原作者所有,如涉及作品版权问题,请与我们联系,我们将在第一时间进行处理!以上转载内容仅供参考,不代表本公众号观点,请读者理解!
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