建筑物防雷檢測(cè)常見(jiàn)問(wèn)題淺析
時(shí)間：2020-10-21 16:25:28
1 引言
防雷檢測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜、技術(shù)性要求較高的系統(tǒng)性工作，檢測(cè)結(jié)論的權(quán)威性、公正性使判定結(jié)論更為嚴(yán)謹(jǐn)，每個(gè)防雷檢測(cè)子項(xiàng)的合格與否往往會(huì)影響整體工程項(xiàng)目的驗(yàn)收結(jié)論。
由于設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)方法等多方面原因，建筑物在防雷竣工檢測(cè)過(guò)程中存在許多問(wèn)題，例如一些業(yè)主為了建筑外立面造型美觀將高層屋面接閃帶明裝改成暗裝，超滾球半徑接閃器設(shè)置不全，防雷檢測(cè)人員對(duì)工頻接地電阻與沖擊接地電阻概念混淆致使結(jié)論判定錯(cuò)誤等。
以上問(wèn)題的出現(xiàn)有主觀和客觀兩方面的原因，加大了工程項(xiàng)目整改難度，影響項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度，增加建設(shè)成本。
為確保建筑物防雷裝置竣工檢測(cè)能順利通過(guò)，體現(xiàn)檢測(cè)報(bào)告的公正性、權(quán)威性、科學(xué)性，應(yīng)做到：
1）防雷設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求設(shè)計(jì)，從源頭上避免因設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成的不足。
2）施工人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況仔細(xì)對(duì)比規(guī)范與設(shè)計(jì)圖紙存在的差異，防雷隱蔽工程實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)單位和業(yè)主，共同商榷經(jīng)濟(jì)、合理的解決方案。
3）防雷檢測(cè)人員應(yīng)具備較高的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技能，檢測(cè)過(guò)程中要認(rèn)真執(zhí)行規(guī)范，真正領(lǐng)悟規(guī)范本意，檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果要經(jīng)過(guò)不斷推敲和精確計(jì)算，檢測(cè)結(jié)論判定應(yīng)有據(jù)可依，保證檢測(cè)工作的質(zhì)量。
本文就接閃器暗敷與明敷、超滾球半徑的高層建筑物不同標(biāo)高處女兒墻接閃器的設(shè)置以及工頻接地電阻與沖擊接地電阻換算等防雷檢測(cè)過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、討論，并提出有效的解決辦法，供防雷相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員參考。
2 接閃器暗敷與明敷的問(wèn)題
接閃器暗敷與明敷的問(wèn)題一直是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，有些設(shè)計(jì)人員認(rèn)為建筑物遭受雷擊是一個(gè)小概率事件，為了方便施工，多層建筑物設(shè)暗敷接閃帶，很多業(yè)主更是為了建筑物外立面的藝術(shù)造型，要求將接閃器明敷改成暗敷，使防雷竣工檢測(cè)時(shí)整改難度加大，建設(shè)成本提高，影響工程建設(shè)進(jìn)度。
2.1 國(guó)家規(guī)范對(duì)接閃器暗敷與明敷的相關(guān)規(guī)定
目前GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《雷規(guī)》”）、GB/T 21431-2015《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《檢規(guī)》”）、GB 50601-2010《建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《驗(yàn)規(guī)》”）均對(duì)接閃器的暗敷與明敷做出了明確的規(guī)定。
《雷規(guī)》第4.3.5條第1款：“本規(guī)范第3.0.3第2-4款、第9款、第10款的建筑物，當(dāng)其女兒墻以內(nèi)的屋頂鋼筋網(wǎng)以上的防水和混凝土層允許不保護(hù)時(shí)，宜利用屋頂鋼筋網(wǎng)作為接閃器；本規(guī)范第3.0.3第2-4款、第9款、第10款的建筑物為多層建筑物，且周?chē)苌儆腥送Ａ魰r(shí)，宜利用女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)的鋼筋作為接閃器”。第4.4.5條：“當(dāng)其女兒墻以內(nèi)的屋頂鋼筋網(wǎng)以上的防水和混凝土層允許不保護(hù)時(shí)，宜利用屋頂鋼筋網(wǎng)作為接閃器，以及當(dāng)建筑物為多層建筑物，其女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)有鋼筋且除保安人員巡邏外通常無(wú)人停留時(shí)，宜利用女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)的鋼筋作為接閃器”。
《檢規(guī)》第5.2.2.8條：“當(dāng)?shù)蛯踊蚨鄬咏ㄖ锢梦蓓斉畠簤?nèi)、防水層內(nèi)或保溫層內(nèi)的鋼筋作暗敷接閃器時(shí)，要對(duì)該建筑物周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行檢查，防止可能發(fā)生的混凝土碎塊墜落等事故隱患。除低層和多層建筑物外，其他建筑物不應(yīng)利用女兒墻內(nèi)鋼筋作為暗敷接閃器”。
《驗(yàn)規(guī)》第6.1.1條第3款“位于建筑物頂部的接閃導(dǎo)線可按工程設(shè)計(jì)文件要求暗敷在混凝土女兒墻或混凝土屋面內(nèi)。當(dāng)采用暗敷時(shí)，用于接閃導(dǎo)線的鋼筋施工應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204中的規(guī)定。高層建筑物的接閃器采取明敷方法。在多雷區(qū)，宜在屋面拐角處安裝短接閃桿”。第6.2.1條“暗敷在建筑物混凝土中的接閃導(dǎo)線，在主筋綁扎或認(rèn)定主筋進(jìn)行焊接，并做好標(biāo)志后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求施工，并應(yīng)經(jīng)檢查確認(rèn)隱蔽工程驗(yàn)收記錄后再支?；驖矒v混凝土”。
3 超滾球半徑的高層建筑物不同標(biāo)高處女兒墻接閃器的設(shè)置
實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)超滾球半徑的高層建筑物在有局部屋面的女兒墻處均有設(shè)置接閃帶，但對(duì)于一些相對(duì)高度與寬度在1m左右的結(jié)構(gòu)造型上會(huì)存在接閃帶設(shè)置不全的情況，有些項(xiàng)目接閃帶只設(shè)在最高處(如圖1所示)，有些則只設(shè)在最外圍的結(jié)構(gòu)造型上。
《雷規(guī)》中第一類(lèi)、二類(lèi)、三類(lèi)防雷建筑物的滾球半徑分別為30 m、45 m、60m，當(dāng)在最高處設(shè)接閃帶時(shí)，由于建筑物高度已經(jīng)超過(guò)滾球半徑，球體下落時(shí)的外周線觸及的只能是地面，而不是其他任何的接地金屬物、接閃器。
根據(jù)《雷規(guī)》第4.3.9、4.4.8條第1款：“對(duì)水平突出外墻的物體，當(dāng)滾球半徑45、60m球體從屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到突出外墻的物體時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的防雷措施”。當(dāng)只在結(jié)構(gòu)造型上設(shè)置接閃帶時(shí)，根據(jù)雷電的活動(dòng)規(guī)律，一般來(lái)說(shuō)建筑物的最高點(diǎn)受雷擊的概率較大，高層建筑女兒墻混凝土塊受雷擊墜落產(chǎn)生的危害及風(fēng)險(xiǎn)較大且不符合《雷規(guī)》第4.5.7條第2款的相關(guān)規(guī)定：“不處在接閃器保護(hù)范圍的非導(dǎo)電性屋頂物體，當(dāng)它沒(méi)有突出由接閃器形成的平面0.5m以上時(shí)，可不要求附加增設(shè)接閃器的保護(hù)措施”。
筆者認(rèn)為，超滾球半徑的建筑物存在不同標(biāo)高的結(jié)構(gòu)造型時(shí)，女兒墻和結(jié)構(gòu)造型應(yīng)各設(shè)一道接閃帶，且接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面上（或外）；對(duì)于泡沫結(jié)構(gòu)造型，即使受雷擊墜落也不會(huì)造成人員傷亡和其他損失，且頂一層女兒墻已設(shè)接閃器的低一層處可不另加設(shè)接閃器。
建議相關(guān)規(guī)范要考慮一些特殊情況的處理，如一味教條式地套用規(guī)范則會(huì)給實(shí)際工作帶來(lái)很大的困難，畢竟有些實(shí)際情況根本無(wú)法按規(guī)范要求去實(shí)施。
4 工頻接地電阻與沖擊接地電阻換算
工頻接地電阻與沖擊接地電阻換算存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題：
（1）防雷檢測(cè)人員不了解接地電阻的概念，認(rèn)為接地電阻測(cè)試儀器的數(shù)值就是判定依據(jù)。
（2）多數(shù)設(shè)計(jì)圖紙中只規(guī)定接地電阻值大小，對(duì)接地電阻值的類(lèi)型屬于工頻還是沖擊未做明確說(shuō)明。
（3）規(guī)范換算表給出的數(shù)據(jù)只能查近似值，誤差較大，難以準(zhǔn)確判斷。
以溫州第一類(lèi)防雷建筑物某炸藥庫(kù)為例，該炸藥庫(kù)采用獨(dú)立接閃桿進(jìn)行保護(hù)，接地電阻值≤10Ω，其接地體最長(zhǎng)支線的實(shí)際長(zhǎng)度l=14m，實(shí)測(cè)工頻接地電阻值Ri為12Ω，土壤電阻率ρ為350Ω?m，現(xiàn)計(jì)算沖擊接地電阻值R~。工頻接地電阻與沖擊接地電阻換算系數(shù)圖見(jiàn)圖2。
1）計(jì)算接地體有效長(zhǎng)度le，求得l/le。
le=√ρ=37.42m
l/le=14/37.42=0.37
CE/BC=DE/AB
DE=CE/BC×AB=0.63/0.7×0.5=0.45
2）求出換算系數(shù)A。
已知A1=1.0，求得A2=A1+DE=1.45=1.28
3）計(jì)算沖擊接地電阻值R~。
R~=A×Ri=9.38Ω
第一類(lèi)防雷建筑物獨(dú)立接閃桿的接地電阻值是指沖擊接地電阻值，而接地電阻測(cè)試儀器實(shí)測(cè)為工頻接地電阻值，如按實(shí)測(cè)值則檢測(cè)結(jié)論判定為不合格，進(jìn)行沖擊接地電阻值換算后則符合規(guī)范要求，兩種取值其判定結(jié)論截然相反。
筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)在圖紙中明確接地電阻類(lèi)型是屬于工頻接地電阻還是沖擊接地電阻，在對(duì)于土壤電阻率高的地區(qū)，其第一類(lèi)防雷建筑物應(yīng)采用內(nèi)插法對(duì)工頻與沖擊接地電阻值進(jìn)行精確換算后再進(jìn)行防雷檢測(cè)結(jié)論的判定。
5 結(jié)束語(yǔ)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)只是針對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)建筑物常規(guī)防雷措施做出了一些具體的規(guī)定，由于受到各種因素制約，不可能面面俱到。
對(duì)于建筑物局部造形特殊和檢測(cè)數(shù)據(jù)換算過(guò)程復(fù)雜等情況，設(shè)計(jì)、施工人員往往難以從規(guī)范中直接找到答案，加上防雷從業(yè)人員技術(shù)水平存在差異，對(duì)規(guī)范條文的理解會(huì)存在一些偏差，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)論判定出錯(cuò)。
防雷檢測(cè)是一項(xiàng)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎瑱z測(cè)結(jié)論的判定應(yīng)具有法律效力，而且建筑物防雷檢測(cè)過(guò)程中會(huì)遇到很多的問(wèn)題。因此，防雷從業(yè)人員需要真正領(lǐng)悟規(guī)范的內(nèi)涵，在實(shí)踐中不斷總結(jié)、歸納，才能更好地進(jìn)行靈活運(yùn)用。
防雷設(shè)備在哪里選？英那維特由留學(xué)歸國(guó)人員領(lǐng)辦，以新技術(shù)、新材料研發(fā)為主體，專(zhuān)業(yè)從事防雷領(lǐng)域，智能家居領(lǐng)域新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。擁有高級(jí)職稱(chēng)多人，同時(shí)擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。曾獲得人事部留學(xué)歸國(guó)人員創(chuàng)辦企業(yè)資助獎(jiǎng)勵(lì)，目前已申報(bào)專(zhuān)利一項(xiàng)（一種多維萬(wàn)向接地體成型系統(tǒng)201921196263.9），并正式投產(chǎn)，批量化，該產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了國(guó)家電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢測(cè)，性能優(yōu)越，是目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)用于高山降阻的最有效的產(chǎn)品，也是當(dāng)前防雷效果最好的接地產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電力、新能源、石油化工、通訊基站、科研項(xiàng)目配套和國(guó)防軍事領(lǐng)域，同時(shí)從事防雷檢測(cè)業(yè)務(wù)，面向廣大的企事業(yè)單位提供服務(wù)。
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