浅谈民用建筑防雷接地

摘要：目前房地产行业热度虽然有所降，但工程建设规模依然不小，有高层、小高层和别墅。众所周知，建筑物的防雷非常重要。为防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和电器产品的财产损失，并做到安全可靠、技术先进、经济合理的设计和施工，采取的防雷措施也各不相同。

关键词：雷电种类接地系统 防雷

中图分类号：TU856 文献标识码： A 文章编号：

一、建筑物的雷电种类及防护措施

1.直击雷：一般直接打到人或建筑上的，叫做直击雷（也叫落地雷），它的能量巨大，直接危险也最大。一次直击雷击，其热效应可在雷击点局部范围内产生高达6000℃～10000℃的高温（太阳表面温度为6000℃），和5000～6000牛顿的强大冲击力。对于高层、小高层建筑，建筑物越高，越容易被雷击，因此，对于直击雷的防护很重要。防直击雷的措施主要采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器，将雷电流接收下来，并通过做引下线的金属导体导引至埋于大地起散流作用的接地装置再泄散入地。对于别墅来说，因外立面的效果要求，屋顶的避雷线可以做成暗的，但是这样，防直击雷的效果也会受到影响。为避免这种状况，可以在屋面高点处设置小型的避雷针，即在暗敷的避雷线上焊接一段镀锌圆钢（Φ12），使之伸出屋面，这样，防雷效果会大大提高。

2.侧击雷：当雷电击中一个物体时，如果人在物体附近，雷电电流容易将人和物体间的空气击穿导通，使人体遭受袭击。当建筑物超过一定高度（超过30米或9层）时，每隔三层在外墙内敷设一圈￠12的镀锌圆钢做均压环，有组合柱和圈梁时，利用圈梁的钢筋作均压环。将建筑物30米及以上（或9层及以上）外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连。建筑物各种竖向金属管道的顶端和低端也需与防雷装置相连。同时，建筑物各种竖向金属管道及每三层与均压环连接一次。均压环应与防雷装置引下线连接。有些建筑物的外立面是干挂石材等，在建筑物外墙上有一层钢龙骨，容易遭受侧击雷。因此，这类建筑的龙骨需要有很好的防雷，需要将所有的钢结构都要焊接成一个等电位体，多点与防雷装置可靠连接。

3.感应雷：直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以及发生闪击的现象，主要危害建筑物内电子设备。闪电放电瞬间，在附近导体会产生静电感应和电磁感应。静电感应:由于雷云的作用使附近导体感应并积聚大量与雷云相反极性的束缚电荷，当雷云主放电时，雷电先导通道中的电荷迅速中和，原来处于雷云附近导体中与雷云相反极性的束缚电荷被释放出来，形成自由电荷，如不就近泄散入地就会产生很高的电位。电磁感应：由于雷电流迅速变化（瞬态脉冲）在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。感应雷对弱电设备的危害极大，因此，感应雷的防护也不可小觑。防护感应雷主要措施是将被保护建筑物内的金属物接地，具体有电源防雷，信号系统防雷，等电位联接和金属屏蔽及重复接地。（1）电源防雷是根据楼房建设的要求，配电系统电源防雷应采用一体化防护，在电源进线处装设浪涌保护器(SPD)。由于避雷器生产厂家的设计思想各不相同，相应其避雷器的性能特点也不尽一致。信号系统防雷与电源防雷一样，通讯网络的防雷主要采用通讯避雷器防雷。电视、电话等弱电系统需在总进线处设置信号浪涌保护器(SPD)。（3）防止雷电反击将机房内的设备金属外壳，金属地板框架、金属门框架、设施管路、电缆桥架、铝合金窗的等电位连接，并以最短的线路连到最近的等电位连接带或其它已做了等电位连接的金属物上，且各导电物之间尽量附加多次相互连接。（4）金属屏蔽及重复接地是在做好以上措施基础上，还应采用有效屏蔽，重复接地等办法，避免架空导线直接进入建筑物楼内和机房设备，尽可能埋地缆进入，并用金属导管屏蔽，屏蔽金属管在进入建筑物或机房前重复接地，最大限度衰减从各种导线上引入雷电高电压。

4.雷电侵入波：是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电侵入波可损坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。防止雷电波入侵的措施有：（1）低压线路宜全线采用电缆直接埋地引入，在入户端将电缆金属外皮或保护钢管接到防雷接地装置上；若为架空线应换接50m电缆进户，线缆换接处应装设避雷器，并将其与电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等连在一起，其冲击接地电阻不应大于10欧。若采用架空线引入时，引入处应装设避雷器。（2）架空和埋地的金属管道，应在进出建筑物处与防雷接地装置相连。

二、所有的防雷均需通过引下线与可靠的接地体连接

建筑物接地体的接地电阻大小直接影响防雷的效果，因此施工时，要严格按照设计和规范要求来施工。目前，利用混凝土结构柱内对角主筋（φ≥12时为4根,φ≥16时为2根）做引下线的较多，当柱内主筋是机械连接时，需要在连接处再用钢筋搭接焊。引下线的上端与避雷网相联，下端与接地装置焊接。引下线在离室外地坪上0.5米处设置测试用连接板，在地坪下1.0米处预留接地连接板。

三、接地系统

接地系统利用自然基础接地体的较多，及利用混凝土基础内的下层主钢筋(二根焊接)作为接地体,没有基础钢筋的用-40*4热镀锌扁钢在基础素垫层上敷设做接地线。当采用搭接焊时，其焊接长度如下：（1）镀锌扁钢不小于其宽度的2倍，三面施焊。（当扁钢宽度不同时，搭接长度以宽的为准）。敷设前扁钢需调直，煨弯不得过死，直线段上不应有明显弯曲，并应立放。（2）镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍并应双面施焊（当直径不同时，搭接长度以直径大的为准）。（3）镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍。（4）镀锌扁钢与镀锌钢管（或角钢）焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，还应直接将扁钢本弯成弧形（或直角形）与钢管（或角钢）焊接。

当建筑物的实测接地电阻不满足要求时，增加人工接地体，接地体的材料一般采用钢管和角钢切割，长度不应小于2.5m.如采用钢管打入地下应根据土质加工成一定的形状，遇松软土壤时，可切成斜面形。为了避免打入时受力不均使管子歪斜，也可加工成扁尖形；遇土土质很硬时，可将尖端加工成锥形。如选用角钢时，应采用不小于40mm×40mm×4mm的角钢，切割长度不应小于2.5m，角钢的一端应加工成尖头形状。人工接地体一般三个为一组，每个间距不小于5米，中间用镀锌扁钢连接。

四、总结

随着科学技术的飞速发展，建筑物内有供电、计算机、通讯等系统在运行。为了这些系统的安全运行，往往需要多种类别的接地装置，怎样合理、科学的处理其相互关系也就成为不可回避的问题。在50和60年代，为了使各接地系统之间不会造成相互干扰，采用独立接地的较多。但近年来这种独立的接地方式除非在特别危险的环境下必须采用外，在绝大多数情况下，均采用联合接地系统，即电气保护接地，防雷接地，弱电工作接地采用共同的接地体，实测接地电阻不得大于1欧姆。

以上是我在监理实践中的经验积累及感悟，有时在工作过程中会发现建设单位或施工单位对防雷接地的施工质量不是很重视，我认为这种态度是非常不正确的。如果在施工过程中留下隐患，将来可能会给他人的人身安全及财产带来极大的危害和损失。因此，必须要重视防雷和接地。