建筑工程施工現場防雷裝置的設置 我國幅原遼闊，各個地區的氣候特征各不相同，雷電活動的頻繁程度在不同的地區也是不一樣的。雷電造成的傷害是巨大的，后果是嚴重的。建筑工程施工現場，存在著正在施工的建筑工程和許多高大的機械設備，必須要設置防雷裝置，減少雷電危害造成的人身傷害及財產損失，保障施工人員生命、財產的安全。 1.雷電的基本知識： 雷電的特點： 1.1.主要特點是電壓高、電流大、釋放能量的時間短，因而產生的破壞性相當大。雷電的分布不均勻，山區多、平原少、南方多、北方少。 1.2.雷電電流幅值大，而且是沖擊性的。雷電流的幅值即放電時的雷電流的最大值，一般是幾十千安，最大可達300KA。 1.3.雷電電流陡度大。陡度即雷電流上升的速度，平均上升速度為30KA/s，最高可達50KA/s。 1.4.雷電的沖擊電壓高。沖擊電壓指雷電壓的最大值，一般為幾十至幾千千安，能造成嚴重災害。 1.5.雷電放電時間短。一般放電總時間不超過500ms。主放電只有數十微秒，這樣短的時間釋放出巨大的能量，其破壞性相當大。 2.雷電的危害： 雷電的危害是綜合性的，包括電性質、熱性質和機械性質的破壞作用。 2.1.電性質的破壞作用： 電性質的破壞作用表現在由于雷電而產生的數十萬乃至數百萬伏的沖擊電壓，它可能破壞電動機、電力變壓器、開關、絕緣子等電氣設備的絕緣。燒斷電線或劈裂電桿，造成大規模停電；絕緣損壞可能引起短路，導致火災或爆炸事故；由于反擊事故的放電火花可能引起火災或爆炸；絕緣的損壞，可能使高壓竄入低壓，或使電氣設備漏電，由此可造成嚴重的觸電事故；雷擊直接對人體放電以及對人體的二次放電，都可能使人致命。巨大的雷電流流入地下，會在雷擊點及其連接的金屬部分產生極高的對地電壓，可能直接導致接觸電壓或跨步電壓的觸電事故。 2.2.熱性質的破壞作用： 熱性質的破壞作用表現在巨大的雷電流通過導體，在極短的時間內轉換出大量的熱能，造成易燃易爆物質的燃燒和爆炸或由于金屬溶化飛濺而引起火災和爆炸。 2.3.機械性質的破壞作用： 機械性質的破壞作用表現為被擊物遭到破壞，甚至爆裂成碎片。這是由于巨大的雷電流通過被擊物時，在被擊物縫隙中的氣體劇烈膨脹，縫隙中的水分也急劇蒸發為大量氣體，致使被擊物的破壞或爆炸。此外，同性電荷之間的靜電斥力、同方向電流或電流拐彎處的電磁推力，都有很強的破壞作用。雷電流的氣浪也有一定的破壞作用。 3.民用建筑物防雷分級： 按照建筑物的重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性及后果，建筑物的防雷分為三級。 3.1.一級防雷建筑物： 3.1.1具有特別重要用途的建筑物。如國家級的會堂、辦公建筑、檔案館、大型博展建筑；特大型、大型鐵路旅客站；國際級的航空港、通訊樞紐；國賓館、大型旅游建筑、國港口客運站等。 3.1.2國家級重點文物保護的建筑物和構筑物。 3.1.3高度超過100m的建筑物。 3.2.二級防雷建筑物： 3.2.1重要的或人員密集的大型建筑物。如部、省級辦公樓；省級會堂、博展、體育、交通、通訊、廣播等建筑；以及大型商店、影劇院等。 3.2.2省級重點文物保護的建筑物和構筑物。 3.2.3十九層及以上的住宅建筑和高度超過50m的其他民用建筑物。 3.2.4省級及以上大型計算中心和裝有重要電子設備的建筑物。 3.3.三級防雷建筑物： 3.3.1當年計算雷擊次數大于或等于0.05次時，或通過調查確認需要防雷的建筑物。 3.3.2建筑群中最高或位于建筑群邊緣高度超過20m的建筑物。 3.3.3高度為15m及以上的煙囪、水塔等孤立的建筑物和構筑物。在雷電活動較弱地區（年平均雷暴日部超過15）其高度可為20m以上。 3.3.4歷史上雷害事故嚴重地區或雷害事故較多地區的較重要建筑物。 4.施工現場的防雷裝置： 4.1.防雷裝置設置的要求： 4.1.1施工現場內的起重機、井字架、龍門架、外用電梯等機械設備，以及鋼腳手架和正在施工的在建工程等的金屬結構，當在相鄰建筑物、構筑物等設施的防雷裝置接閃器的保護范圍以外時，應按下表1規定安裝防雷裝置。 表1：施工現場內機械設備及高架設施需安裝防雷裝置的規定 當最高機械設備上避雷針（按閃器）的保護范圍能覆蓋其他設備，且又最后退出現場，則其他設備可不設防雷裝置。確定防雷裝置接閃器的保護范圍可采用圖2的滾球法。 4.1.2做防雷接地機械上的電氣設備，所連接的PE線必須同時做重復接地，同一臺機械電氣設備的重復接地和機械的防雷接地可共用同一接地體，但接地電阻應符合重復接地電阻值的要求。接地電阻阻值應小于4。 4.1.3防雷引下線的設置：施工現場各機械設備防 防雷引下線可以利用該設備的金屬結構體代替，其前提條件是能保證設備的金屬結構體間實現電氣連接。否則應單獨敷設引下線，并應符合下列規定： 4.1.3.1引下線宜采用圓鋼或扁鋼，優先采用圓鋼，圓鋼直徑不應小于8mm，扁鋼截面不應小于48mm2，其厚度不應小于4mm。 4.1.3.2采用多根引下線時，宜在各引下線距地面0.31.8m之間裝設斷接卡。 4.1.3.3在易受機械損壞和防止人身接觸的地方，地面上2.0m至地下0.2m的一段接地線應使用圓鋼、硬質塑料管保護。 4.2.施工作業層防雷技術措施： 4.2.1充分利用現場塔式起重機防雷： 高層建筑主體施工為解決物料的垂直運輸問題，一般均配置塔式起重機。 利用可靠連接的塔式起重機塔身的金屬結構作防雷引下線。 塔式起重機的導軌和防雷接地裝置可靠焊接，實現塔式起重機的防雷接地，其接地電阻值不大于10。 4.2.2利用塔式起重機防雷其保護范圍的確定： 勘察施工現場，按照比例繪制塔式起重機和建筑物的平面布置圖。 采用滾球法確定塔式起重機的保護范圍： 當塔式起重機高度h小于或等于hr時： 距地面hr處作一平行于地面的平行線； 以針尖為圓心，hr為半徑，作弧線交于平行線的A、B兩點； 以A、B兩點為圓心，hr為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。從此弧線起到地面止就是保護范圍。保護范圍是一個對稱的錐體。 在施工作業層h高度的XX平面上塔式起重機的保護半徑r，可以按照單支獨立避雷針的保護范圍計算，由下式確定： r=h（2hr-h）-h（2hr-h） r=h（2hr-h） 式中r 塔式起重機在h高度的XX平面上的保護半徑（m）； rO 在地面上的保護半徑（m）； h 塔式起重機的高度（m）； h 被保護高層建筑施工作業層的高度（m）； hr 滾球半徑（m）。 表2：滾球半徑取值表當塔式起重機高度h大于hr時，在避雷針上取高度hr的一點代替單支避雷針針尖作為圓心，其余的做法同上述內容。 在塔式起重機和建筑物的平面布置圖上，按照比例以塔式起重機中心為圓心，以rO與r為半徑分別畫圓，確定塔式起重機的實際保護范圍。查看塔式起重機能保護施工作業層的哪些部位，還有哪些部位不能被其所保護。 4.3機械設備的防雷裝置： 施工現場應針對以下設備采取防雷接地裝置： 塔吊、大型鋼模板防雷接地、電動爬架防雷接地、屋頂鋼結構施工防雷接地、室外提升電梯防雷接地。 4.3.1.塔式起重機的防雷裝置： 塔式起重機應按照規范做好重復接地和防雷接地。塔式起重機可不另設避雷針。軌道式塔式起重機接地裝置的設置應符合下列要求： 軌道兩端各設一組接地裝置。 軌道的接頭處作電氣連接，兩條軌道端部作環行電氣連接。 較長軌道每隔不大于30m加一組接地裝置。 塔式起重機的防雷接地應與重復接地共用同一接地體，接地電阻阻值，不大于4。 人工接地體采用L505角鋼*2.5米，440鍍鋅扁鋼，每組接地裝置設計3個接地釬子，間距為5米，接地線與設備基礎鋼支座兩點采用焊接連接，接地焊接時扁鋼搭接長度為2倍D，焊接長度100，三面焊接，刷瀝青防腐兩道。 安裝完成后進行接地電阻搖測，并記錄歸檔。每季度搖測一次接地電阻，要求小于4。如實測大于4應加補接地極。 當工程基礎地板鋼筋敷設完成后，利用基礎地板上下兩根主筋（螺紋25）與塔吊柱腿鋼柱焊接做為防雷接地。 接地電阻值必須符合安全技術規范要求,接地裝置的設置應考慮土壤干燥或凍結等季節變化的影響，雨季測量值需經季節系數調整。4.3.2外用電梯的防雷裝置： 外用電梯的頂部應安裝避雷針，針長12m m，采用圓鋼時直徑不小于16mm，采用鋼管時直徑不小于25mm。 外用電梯的防雷引下線利用電梯的金屬結構，上部與避雷針可靠連接，下部與接地裝置可靠連接。 外用電梯的防雷接地應與重復接地共用同一接地體，室外電梯電源必須有單獨的電源箱供電，且經過漏電保護器進行控制，配電箱內接地線壓接牢固可靠。接地電阻阻值，不大于4。 4.3.3井字架及龍門架的防雷裝置： 井字架及龍門架的頂部應安裝避雷針，針長12m，采用圓鋼時直徑不小于16mm，采用鋼管時直徑不小于25mm。 防雷引下線使用8圓鋼，上部與避雷針可靠連接，下部與防雷接地裝置可靠連接。 井字架及龍門架的防雷裝置接地電阻阻值，不大于10。 4.3.4外側鋼腳手架的防雷裝置： 外側鋼腳手架的防雷，應就近利用建筑物作業層層面上的主筋作為防雷引下線。腳手架與防雷引下線主筋之間使用活動的連接導線，導線的截面不應小于50mm2，導線的兩端應使用專用卡子分別與鋼腳手架和引下線主筋可靠連接。 外側鋼腳手架的防雷裝置接地電阻阻值，不大于10。 4.3.5大型鋼模板防雷裝置： 當金屬大模板放置位置不處于防雷保護范圍內時，對金屬大模板采取防雷接地措施。 金屬大模板的防雷接地采用50mm2銅編織線，兩端用焊把鉗分別與作業面上結構柱的防雷引下線和大模板夾接。 5.防雷接地裝置施工方法及要求： 5.1防雷及接地裝置材料要求： 5.1.1所有金屬材料均使用熱鋟鍍鋅件，如圓鋼、角鋼、扁鋼、鋼管、支持卡子、螺栓、墊片等；應符合技術規范規定。產品應有材質檢驗證明及產品出廠合格證，并歸檔。 5.1.2角鋼、工字鋼、鋼板、鋼管、扁鋼、螺栓采用Q235鋼。 5.2保護導體的截面積選擇： 5.2.1保護導體的截面積應滿足下表4： 表4：保護導體的截面積選擇 注：S指柜，箱電源進線相線截面積，S、Sp材質相同。 5.2.2跨接線的截面和焊接長度見下表5： 表5：跨接線的截面選擇5.3焊接處進行瀝青防腐處理。焊接位置、數量、質量應經監理現場檢查確認并填寫隱檢記錄歸檔。 5.4接地線材質的選擇： 5.4.1接在設備外部容易被人碰及的接地線和安裝在有震動處的接地線，應采用股軟銅線，跨門地線要用裸多股軟銅線。 5.4.2大于2.5mm2的多股導線應用不開口的線鼻子壓接牢固。接地線連接時應符合導線連接的規則。 5.4.3接地線應用黃/綠雙色間隔顏色線。 建筑工程施工現場防雷裝置的設