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建筑设计图纸做好新建建筑物防雷装置隐蔽工程跟踪检测探究论文
摘要：本文主要以《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010和《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010为依据,结合检测工作实践,详细介绍如何充分应用设计图纸做好新建建筑物防雷装置隐蔽工程跟踪检测(施工过程检测)工作,在确保防雷装置隐蔽工程施工质量的同时节省检测成本的经验方法。
关键词：设计图纸;新建防雷装置;跟踪检测;
新建建筑物防雷装置设计基本上是利用建(构)筑物的自身的结构钢筋为主,包括接地装置、引下线、接闪器(暗敷)、均压环(网)、大格栅屏蔽、各种等电位连接接地端子板预留等。本文着重阐述如何针对新建建筑物防雷装置施工过程中的检测(即:隐蔽跟踪检测),因为土建施工过程直接影响防雷装置的质量,进而影响建(构)筑物的整体综合防雷性能,一旦隐蔽工程施工不符合设计或规范要求进入下一道工序施工,有些安全隐患后续检测也难以发现,特别是高层建筑如引下线缺失、未预留均压等电位连接端子板等诸多问题,即使发现也难以整,必将留下永久性的安全隐患,导致无法合格验收。因此,检测人员在防雷装置隐蔽工程施工检测前,首先需要仔细查阅工程设计图纸,从设计的角度了解建筑物的特点和防雷设计意图,准确把握基础层、中间层、关键层、转换层和天面层等防雷装置施工检测关键点,切实做好新建建筑物防雷装置施工过程中的检测,既能大大减少检测工作成本,又能确保防雷工程施工质量和防雷安全。
1查阅设计图纸目的
在新建防雷跟踪检测工作实践中,发现大多数施工、监理和检测人员都只看“屋面接闪器、引下线布置平面图”和“基础接地装置平面图”(电气施工图)两张防雷设计图纸,忽视查阅建筑、结构、设施等方面设计图纸,对新建建筑物的过程检测知其然而不知其所以然,仍然按照年检的方式去做跟踪检测,根本无法保证隐蔽工程施工质量。在新建防雷跟踪检测工作中,需要仔细查阅的设计图纸有结构施工图、建筑施工图、电气施工图、给排水和给暖通风施工图,以及地质勘探报告等资料,目的就是要在检测前对建筑的整体外形特征、建筑高度、电气设备和设施分布、综合布线、结构钢筋等关联防雷装置安全,或直接是防雷装置不可分割部分进行全面了解,以便确定检测重点部位和检测的项目,同时制定跟踪检测计划。
2结构施工图在防雷装置施工过程检测中的作用
2.1检查基础接地装置设计(施工)是否符合规范要求
对于利用基础内钢筋作接地装置情况,本人检测实践发现并不是所有基础内钢筋都能被利用作接地装置,如有些基础外侧与土壤接触的部分有防潮、防腐层,使得基础与四周外侧土壤隔离,此情况下仍机械的利用,其接地装置实际放电性可能会很差。当基础的外表面有其他类的防腐层且无桩基可利用时,宜在基础防腐层下面的混凝土垫层内敷设人工环形接地装置。[1]通过查阅基础平面图、大样图以及基础尽寸配筋表等设计图纸才能获得有关基础标高(即接地装置的埋深)和钢筋规格、是否有防腐层等信息,确定基础是否可以直接利用、是否需补加人工接地体等。
a.基础平面图、大样图以及基础尽寸配筋表。一般有地下室的建筑,在四周室外地坪以下部分都有防水层,有人工桩或灌注桩等的基础可以利用该基础作接地装置。对无桩基的满堂基础应考虑是否要在防水层外增加人工接地装置,每根引下线处均需外引预留接地连接端子,以便增加外引人工接地体。利用建筑物条形、板形和槽形基础内钢筋所包围的面积(长×宽)是否大于等于79m2,需考虑是否要增加人工接地装置。另外还需考虑是否要采取防跨步电压措施。
b.基础柱钢筋图。可提供柱定位、截面、钢筋(直径、数量)等信息,对照接闪器布置平面图,检查作引下线柱内钢筋规格、利用的钢筋数量和布置(间距、阳角位置等)是否符合规范要求。在引下线设置问题上,为防止跨步电压和雷电流流经引下线时的高电位反击,在条件允许时应尽可能地利用不少于10根及以上且从底层到屋面钢筋连续的结构柱,同时尽量避开人员出入口、重要的场所(室)等位置的结构柱,阳角位置结构柱应首先利用,而不能仅从规范规定的间距不大于12m、18m、25m要求机械地设计。
一些条形基础和独立基础等浅基础的地梁埋地深度小于0.5m的,其钢筋就不能计入接地装置。每根引下线在地面0.5m以下连接的桩、承台钢筋表面积总和是否大于等于4.24kc2/m2,即钢筋的材料规格、直径、数量等是否满足要求。
2.2检查引下线(柱)、均压环(圈梁)设计是否符合规范
a.各楼层的柱钢筋图。楼层的柱钢筋图能够清楚的反映从基础开始到顶层柱的定位、截面、钢筋规格和数量,以及梁钢筋布置等信息。通过各层之间柱位置、截面、钢筋直径、柱纵筋连续性等方面的比较,就可以选出最合适作引下线的结构柱。通过图纸查阅才能够确定检测关键层、转换层和重点部位。
b.各楼层的梁钢筋图。查阅各层梁配筋可以掌握均压环(网)、建筑大格栅屏蔽以及突出建筑外墙部分的钢筋布置情况,便于更好的检测和检查等电位连接端子板的设置(预留)、作引下线柱(梁)之间的过渡连接。特别是要注意复式、跃式和错层等部位的作引下线柱(梁)之间的过渡连接或引出屋面预留。
3建筑施工图在防雷装置施工过程检测中的作用
多年的检测工作实践发现,建筑物外墙突出物和金属物(装饰、钢挂、广告、设备)等,以及建筑内部电气设备、金属物等电位连接和屏蔽措施等方面的防雷设计较为薄弱,甚至无设计。一些从事防雷检测的技术人员仅关注各楼层结构柱钢筋(引下线)的纵向连接情况检测,往往也忽视外墙(特别是高层建筑)突出物和金属物的防雷装置预留连接板方面,以及内部预留连接板和大格栅屏蔽措施的检测,或是不知该阶段需要检测的项目,防雷安全隐患十分突出。因此,检测人员应充分了解建筑施工图,查找设计缺陷,优化设计方案,同时落实到施工当中,确保中间各楼层部分的防雷安全。
(1)建筑正(背、侧)立面图、剖面图。对照电气图中的接闪器布置图,检查突出建筑外墙部分的管道、窗檐、露台雨蓬、屋角、空调板等是否需要安装接闪器,以及外墙装饰是否需做等电位连接等方面情况。
一方面根据立面标高计算屋面接闪器是否能够保护建外墙的突出物,另一方面根据外墙装饰判断是否有钢挂或其他钢构架等金属物,以确定是否要配合土建施工做好防雷装置连接导体(接闪器、引下线)的预留。
(2)各楼层平面图。检查配发电室、消防给水泵房、监控室、信息系统机房、电梯机房、管道井等功能间,以及屋面空调机组、太阳能发电、风机、消防、管道等设施是否就近设置接地连接端子板。
引下线一般应尽可能的避开重要设备和人员活动密集的部位。可根据设计图纸中的功能间布置,大致判断各功能间设备的重要性和人员密集程度,在不影响设备正常运行和人员安全的情况下,优化指导选择合适的结构柱作引下线。
4电气施工图在防雷装置施工过程检测中的作用
(1)接闪器引下线平面图和接地装置平面图。这两张图的作用这里就不再多介绍,检测人员基本上都会查阅。
(2)强(弱)电施工图。涉及防雷方面的图纸主要包括高、低压配电系统图、低压配电柜(箱)系统图,通过系统图可非常直观地理解电气线路的走向,电涌保护的安装级数,系统制式等项目。由于电气设备大都要求等电位连接接地,因此,检测人员可根据规范要求和实际需要及时指导施工人员预留等电位连接端子板。
(3)在综合布线方面,应注意防止雷电流流经引下线(结构柱钢筋)时对附近线路产生的雷电反击,从设计图纸中可查阅得到电气线路与引下线之间的间隔距离、布设方式,通过《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010公式Sa≥0.06kclx计算(第二类),如果不满足要求则应改变引下线的位置,或改变电气线路的布设路径,同时还应注意环路感应电压问题。
5采暖通风和水施图在防雷装置施工过程检测中的作用
查阅暖通和水施图,就能够指导施工人员在需做等电位连接的位置(如:进出建筑物处,地下室或底层、顶层,管道两端等部位)就近预留等电位连接端子板,以便以后安装管道时及时做等电位连接。
6地质勘探报告在防雷装置施工过程检测中的作用
目前在南方一些中小城市的建设用地中,许多来自于挖山平整得到,就不可避免的有些建筑的基础在岩石上或四周是回填的碎石。因此对提高防雷接地性能来说是十分不利的,这就有必要及时查阅地质勘探资料了解基础周围的土壤性状,以便及时指导施工人员采取如外引接地体或施放降阻剂或换土等措施,对于不做地质勘探的建设工程只能现场勘察视情况采取对应措施。
如果遇土壤电阻率大的情况,接地电阻难以达到设计值或规范规定的特定值时,可按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.2.4条、第4.3.6条、第4.4.6条和第4.5.6条规定要求优化设计,以保证接地装置的接地性能。
7总结
总之,对新建建筑物的防雷装置检测(施工)人员来说,涉及防雷的图纸不仅是电气施工图,还应认真仔细查阅包括结构、建筑、设施等设计图纸和地质勘探报告以及其他相关资料,对该建筑物所在的地理环境和建筑结构(外形、层次)、可利用作防雷装置的结构钢筋、内部设备及管线布置都有了解,才能更好地利用建筑结构内的钢筋,进而确定检测关键层、转换层和重点部位,制定检测计划,确保防雷装置各环节的施工质量。
参考文献
[1]林维勇,黄友根,焦兴学,等.(GB50057-2010)建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社,2011.
[2]曹和生,黄晓虹,梅勇成,等.(GB/T21431-2015)建筑物防雷装置检测技术规范[S].北京:中国标准出版社,2015.
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