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淺談鋼結(jié)構(gòu)防雷與接地

文檔作者：魯楠文檔來源：陜西建工第三建設(shè)集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月04日
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淺談鋼結(jié)構(gòu)防雷與接地
■魯楠
【摘要】在建筑物的使用過程中，會受到許多因素的影響，
造成對建筑物的破壞以及人員傷亡，雷電就是其中一項(xiàng)重
要的因素。在眾多的建筑物類型中，鋼結(jié)構(gòu)的建筑物相對
于混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑物更容易被雷電擊中，因此需要
更加完善的防雷措施。一般情況下，我們會采取防雷與接
地相結(jié)合的方式來制定鋼結(jié)構(gòu)建筑物的防雷方案。本文對
鋼結(jié)構(gòu)的防雷與接地的施工技術(shù)進(jìn)行了分析，探討了施工
過程中需要注意的重點(diǎn)事項(xiàng)。
[關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)防雷與接地接閃器引下線接地裝置
在建筑工程中，鋼結(jié)構(gòu)的建筑物由于造型美觀、
隔熱與隔音效果好、耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)而備受行業(yè)
內(nèi)的歡迎，與此同時(shí)，其施工成本相對較低以及施
工周期短的優(yōu)勢導(dǎo)致其受到了更加廣泛的應(yīng)用。在
目前的大型建筑工程中，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物越來
越多，包括大型商場、博物館、體育館以及工程廠
房等。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)與施工都與混凝土框
架結(jié)構(gòu)建筑存在一定的差異，因此采取的設(shè)計(jì)方案
也有很大的不同，建筑采取的防雷與接地措施同樣
存在很大差異。
一、鋼結(jié)構(gòu)建筑概述
在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，其基礎(chǔ)可以分為鋼筋混凝土
條形基礎(chǔ)與鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。需要在是施工中
預(yù)埋地腳螺栓，并將其與鋼柱連接。鋼結(jié)構(gòu)建筑中
的圍護(hù)機(jī)構(gòu)包括周圍的墻體與屋頂，其中大部分使
用彩鋼壓型板與彩鋼夾心復(fù)合板，一般使用自攻螺
絲與檁條進(jìn)行連接。壓型鋼板是由表面鋼板與離心
超細(xì)玻璃絲棉組合在一起形成的，施工時(shí)將其使用
自攻螺絲連接到建筑的檁條上，以確保整個屋面形
成一個大面積的整體，提高外觀的統(tǒng)一性與協(xié)調(diào)性。
而彩鋼夾心復(fù)合板是由彩色涂層鋼板與保溫芯材料
組合在一起形成的，施工中需要事先將板加工好運(yùn)
送大施工場地，隨后直接進(jìn)行安裝。
二、防雷設(shè)施的施工以及注意事項(xiàng)
1．接閃器的設(shè)置
由于鋼結(jié)構(gòu)建筑的自身特點(diǎn)，在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)
時(shí)不宜在建筑的屋頂位置安裝體積較大的避雷針作
為防雷設(shè)施，一般情況下，在設(shè)計(jì)時(shí)會選擇閃接器
來代替這些設(shè)施。在現(xiàn)行的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
中，規(guī)定了除第一類防雷建筑物以外，金屬屋面作
為建筑物防雷接閃器的相關(guān)要求。鋼結(jié)構(gòu)建筑通常
采用的是非燃體圍護(hù)，在使用金屬板作為接閃器時(shí)，
如果金屬板之間存在搭接現(xiàn)象，應(yīng)保證搭接長度在
1 000 nlm以上。金屬板的厚度必須保證在0．5 mm以
上。在規(guī)范中，根據(jù)在金屬板下方是否存放易燃物
品的情況作出了金屬板的厚度要求，在金屬板下方
不存放易燃物品時(shí)，其厚度必須保證在O．5mm以上，
在金屬板下存放有易燃物品時(shí)，采用鐵板的厚度應(yīng)
城市建筑I研究·探討l URBANISM AND ARCHITECTURE RESEARCH·DISCUSSION
在4into以上，采用銅板的厚度應(yīng)在5film以上，而在
用鋁板的厚度至少要達(dá)到7 into。而在常用的保溫芯
材料中，硬質(zhì)聚氨脂和屬于難燃體，聚苯乙烯屬于
阻燃自熄型，巖棉屬于不燃燒材料，玻璃絲棉屬于
非燃燒體，安裝中需要根據(jù)這些材料的特點(diǎn)選擇金
屬板厚度。從建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來看，在為鋼結(jié)構(gòu)建
筑選擇屋面板時(shí)應(yīng)充分考慮到以下幾種因素的影
響：建筑屋面板的風(fēng)載荷；建筑屋面板的雪載荷；
建筑屋面板的檁距。因此，由于受到這些因素的影
響，不同地區(qū)選擇的建筑屋面板厚度就會存在一定
的差異，設(shè)計(jì)人員必須首先滿足屋面板厚度的要求，
在考慮其他方面的要求。如果屋面板厚度無法滿足
相應(yīng)的要求，我們可以選擇為建筑設(shè)置避雷帶，避
雷帶網(wǎng)格大小應(yīng)該按規(guī)范的要求和各類建筑物的防
雷類別嚴(yán)格對應(yīng)。在鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中，建筑物一
般會采用搭接或咬合的形式來連接圍護(hù)系統(tǒng)。由于
圍護(hù)使用的壓型鋼板與夾芯板的外觀都是瓦楞形，
因此，在施工過程中，如果采用搭接的連接方式，
其搭接長度必須保證能夠達(dá)到一個波峰或波谷，一
般情況下搭接長度超過100 mill就能夠滿足此項(xiàng)要
求。此外，在規(guī)范中還規(guī)定絕緣被覆層不包括用薄
油漆做的保護(hù)層，所以，建筑中大量使用的彩色涂
層鋼板不具有絕緣被覆層。
2．引下線的設(shè)置
在鋼結(jié)構(gòu)建筑物中，建筑主體鋼架、次構(gòu)件以
及建筑圍護(hù)之間已經(jīng)做好了可靠性較高的連接，并
且完成了電氣通路的建立。所以，如果已經(jīng)在建筑
中設(shè)置了接地設(shè)施，就能夠根據(jù)規(guī)定的跨度使用鋼
柱作為引下線，具體的引下線距離在《建筑物防雷
設(shè)計(jì)規(guī)范》中同樣有相關(guān)規(guī)定。但是，在建筑工程
的施工過程中，只要對建筑中的接閃器、鋼柱以及
接地設(shè)施做好了連接，這些設(shè)施都可以作為引下線，
實(shí)際的設(shè)置效果要超出規(guī)定的范圍標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中還規(guī)定了是否要對地上
1．7m至地下O．3 m一段作為引下線的鋼柱采取保護(hù)
措施，而在實(shí)際的施工中，沒有必要考慮這一點(diǎn)，
具體的原因如下：鋼柱的材質(zhì)決定了其不易受到機(jī)
械性的破壞，不需要在施工中考慮這些問題；在鋼
結(jié)構(gòu)的建筑中，在磚墻具體1．2 Ill高的位置增加混
凝土砌塊，能夠?qū)θ梭w的接觸起到防護(hù)作用；施工
中已經(jīng)對鋼柱進(jìn)行了防腐處理，其表面具有絕緣被
覆層，同樣可以發(fā)揮防護(hù)作用。
三、接地設(shè)施的設(shè)置
在對鋼結(jié)構(gòu)建筑物的防雷措施進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通
常將建筑中的基礎(chǔ)鋼筋看作自然接地的物體，應(yīng)使
用4毫米寬、40毫米長的鍍鋅扁鋼對其進(jìn)行連接，
實(shí)現(xiàn)總等電位連接。經(jīng)過這樣的處理，這些基礎(chǔ)鋼
筋的接地電阻會明顯減小，想要達(dá)到設(shè)計(jì)的要求相
對容易。與此同時(shí)，在進(jìn)行施工時(shí)還要注意，需要
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在室外的一些合適的位置預(yù)留用于接地的連接板，
就可以在接地電阻無法滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，方便采用
人工接地的方式來測量接地電阻。在鋼結(jié)構(gòu)建筑工
程中，在進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí)需要預(yù)埋地腳螺栓，在螺
栓上加裝墊片后在可以與鋼柱連接。在這個過程中，
我們必須了解到，基礎(chǔ)施工中預(yù)埋的螺栓與基礎(chǔ)鋼
筋間不存在電氣連接。因此，在進(jìn)行建筑施工時(shí)可
以使用直徑大于毋lO的鋼筋來對接地螺栓與基礎(chǔ)鋼
筋進(jìn)行妥善的連接。這樣一來，我們可以從接閃器
中連接引下線，再將引下線連接到接地設(shè)施上，建
立起雷電電流釋放的完整路徑。與此同時(shí)，還需要
使用短鋼筋焊接在基礎(chǔ)鋼筋上，并引出基礎(chǔ)范圍以
外，使其能夠與接地環(huán)網(wǎng)連接，這種做法能夠有效
的減低自然接地體的接地電阻并事項(xiàng)等電位連接，
這種方法對具有獨(dú)立基礎(chǔ)的鋼結(jié)構(gòu)建筑非常重要。
如果在沒有考慮到鋼結(jié)構(gòu)建筑物接地設(shè)施特點(diǎn)的情
況下，忽略了接地螺栓與基礎(chǔ)鋼筋沒有實(shí)現(xiàn)電氣連
接，就會導(dǎo)致建筑沒有接地網(wǎng)的情況出現(xiàn)。如果出
現(xiàn)這類情況，可以用4硼寬、40 mill長的鍍鋅扁鋼
制作等電位環(huán)網(wǎng)，鍍鋅扁鋼應(yīng)與鋼柱底腳板下側(cè)焊
接在一起，這樣一來，鍍鋅扁鋼技能當(dāng)作接地電極
使用，又可以當(dāng)作接地導(dǎo)線使用。在保證等電位接
地環(huán)網(wǎng)能夠在建筑物外圍一周鋪設(shè)以外，還要在建
筑物內(nèi)部按照規(guī)定的跨度布置均壓網(wǎng)格，這樣不僅
可以通過降低跨步電壓來保護(hù)人身安全，而且能夠
事項(xiàng)工業(yè)廠房生產(chǎn)設(shè)備就地實(shí)施等電位連接，縮短
等電位連接線的長度。
四、結(jié)語
總而言之，在鋼結(jié)構(gòu)建筑工過程中，想要保證
建筑物的防雷措施符合行業(yè)的相關(guān)規(guī)定，有效的減
少雷電對鋼結(jié)構(gòu)建筑的影響，保護(hù)人們的人身安全。
我們必須對這些建筑的接閃器、引下線以及接地設(shè)
施進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并在施工中針對這些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
采取相應(yīng)的施工方法，提高鋼結(jié)構(gòu)防雷與接地的施
工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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研究，2015(8)．
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代技術(shù)陶瓷，2009(1)．
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筑技術(shù)開發(fā)，201l(5)．
[4]孫石磊．基于輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的防雷及接地[J]．
中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016(11)．
[5]劉輝，高創(chuàng)造，張亮．鋼結(jié)構(gòu)廠房內(nèi)不接地電子
系統(tǒng)的綜合防雷措施研究[J]．電子世界，
2014(18)．
(作者單位：陜西建工第三建設(shè)集團(tuán)有限公司
710054)

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