房建機電工程的防雷設計及施工問題研究

謝曉冬

摘 要：雷電是大自然釋放能量的正?，F象，然而雷擊給工程界及人民日常生活帶來的破壞性與安全隱患是巨大的。伴隨我國房建工程的不斷發展，房建機電工程市場也日益擴大，成套完善的機電工程系統已經成為工民建中不可獲取的重要部分。但需要注意的是，房建機電工程給人們帶來日常居住及生活便利的同時，又面臨著諸多防雷避雷的問題和難點。如何開展好房建機電工程中的防雷設計與施工技術問題一直都是機電工程領域專家研究的焦點，本文以“蕪湖曼哈頓建設項目”為依托，著重介紹了雷擊給房建機電設備帶來的危害，然后對房建機電工程防雷設計和施工技術進行了詳細的分析，以期為后續的房建機電設備及避雷設備安裝提供參考。

關鍵詞：房建機電工程;防雷設計;施工問題

1.項目背景

為了進一步提升房建工程的機電設備防雷避雷設計水平和質量，確保后續房建項目機電設備能夠正常運行，本文以“蕪湖曼哈頓項目”為依托，重點介紹了房建項目中機電設備及防雷設施的設計及安裝。該項目地處蕪湖市東方路以北，總建筑面積約4.8萬平米，住宅面積占到了總面積的60%以上，分地上地下建筑，人防建筑約0.8萬平米。考慮到該房建項目屬于“商住混用型”因此，對于機電設備的要求較高，以該項目的E1、E2為例，針對房建項目機電設備防雷設計進行了分析，具體如下。

2.房建項目機電工程特點分析

房建機電工程系統具備設備復雜繁多的特點，其由通電、通信以及監控等多方位系統搭建而成。系統是否能夠按照預期要求順利運行將直接關系到機電工程的使用價值。同時，房建機電工程沿線穿越的地帶分布較為密集的強弱電設備，這就提高了設備遭受雷擊的可能性。然而一旦設備受到雷擊出現故障后，將直接帶來巨大的經濟損失。因此，房間機電工程防雷設計與施工問題必須給予高度的重視，本文也是針對此問題開展論述。

3.雷擊的危害

房建機電工程設備在遭受雷擊后主要的危害發生類型有以下幾個方面：第一，雷擊直接造成外場設備的損壞，在高電壓的強大作用下產生各種效應繼而使得設備運轉失常。第二，雷擊作用在房建機電工程附近的防雷設備上時，因為受到各種電磁感應的干擾而出現過電壓現象。

4.防雷設計要點

房建機電工程的防雷設計關鍵是要充分考慮到機電設備的正常運行和保證人身安全方面的目的。在防雷設計過程中，要切實遵循以下幾個方面的設計原則：第一，將機電工程防雷設計作為一套完備的整體系統去考慮，同時要顧全所有子系統的設備運行完好，起到防雷避雷的良好效果，還要兼顧供電子系統與弱電系統間的合理高效銜接，突出體現安全可靠的設計原則。第二，要考慮雷電作用于房建機電設備上的不同部位，采取有針對性的防雷措施。第三，設計者還要根據機電工程所處外界環境和雷電保護范圍，選擇適當的防雷設備參數。綜合以上的考慮，防雷過程中要積極采取以下的幾種有效措施：

4.1房建配電室中心的防雷設計

配電室的防雷設計過程前期，要充分考慮接地線的銜接方式以及防雷設備的配置特點，保證接地電阻不大于1歐姆。與此同時，對于房建機電設備而言，在個組成組件中，電源設備的質量和防雷擊性能直接決定了整個機電系統的安全和穩定，因此，為了從根源上解決雷擊問題，必須先解決機電設備的電源防雷擊問題，必須進一步強化電源系統。考慮到該房建項目E1、E2樓盤屬于“商住混用型”的高層建筑，每天的用電負荷量較大，對于機電設備的依賴性更大，其機電設備保護等級應相應提高;且配電間基本位于事先預留好的配電室內，地下室配有機房，相較于配電機房外置的情況，在防雷擊方面具有一定的優勢。

在高層住宅及住宅物業中心的變電中心低壓輸出端口接到住宅用戶端的配電柜之前，為了保證用電安全，確保在遭受雷擊前能夠自動斷電，保護業主及居民的用電安全及家用電器的安全，必須在配電柜中安裝三相過載斷電保護系統，具體設計標準參照工民建供配電設計規范，一般是在每條單獨線路中加設60k A～100k A標準，從而起到良好的首端保護作用。與此同時，在工民建周邊及沿線位置及地下停車場，自行車棚等安全等級相對較低的區域，應該加設的三相過載保護器，具體設計標準應該至少達到40k A～65k A設計標準，相應地起到二級保護作用。在配電柜及高層建筑的機電主機房位置，必須做好安全等級更高的設計，在機電設備的下加設防靜電地板革，并設置對應的匯流排裝置，匯流排由4×40.0mm扁鋼帶沿墻體圍繞一周形成，將機房內部的配電機柜外殼、配電箱外殼、電源接地、金屬防護設施、以及電纜屏蔽層等均與匯流排連接，形成聯合接地。為了進一步加強防雷等級，在上述安排的基礎上，選取銅質纜線作為下引線接到地網，接地線的截面積應該不低于40mm2，以加強防雷避雷的效果。

4.2 高層建筑小區相應機電設備的防雷避雷設計分析

作為封閉式小區而言，除了高層建筑結構內部的防雷避雷外，為了保證業主在戶外的行動安全，必須建立相應的機電防雷、避雷設備，就小區廣場及戶外設施而言，主要的機電防雷避雷區域就是中心廣場、門禁系統及地上車庫及自行車棚。針對于該區域的防雷避雷設計而言，為了保證效果，必須采用聯合接地的處理方式，為了保證在雷擊強度較高的時候依然能夠起到良好的絕緣保護效果，通過連接接閃器能夠直接使用戶外設施的一些金屬制頂棚及屋架聯合防雷地網以加強和完善防雷避雷效果。一般意義上講，對于高層建筑小區的戶外基礎設施而言，具體的接地防雷設施網格可以依照5×5.0m的標準進行布置，具體的地網防雷設施及材料可以選擇型鋼，型鋼標準為5×5×50.0mm設計標準，為了保證銜接的流暢性和防雷設備的可靠性和穩定性，可以配合使用扁鋼，具體設計標準為4×40.0mm設計標準，為了建立全面覆蓋的戶外設施防雷、避雷網絡，必須將地面防雷網的端口與小區內相關設施的環形網相銜接。與此同時，為了提高二者間的協調性，可以將廣場內相關設施的立柱內的構造鋼筋直接連接到地面防雷網絡，將其作為防雷引線。通過該方式，可以實現連接網內的電壓等勢，對于預防和提前預警地面點位反擊作用具有較為精確的能力和作用。除此以外，在小區生活廣場的電源防雷擊方面，根據既有設計方案，在E1位置的電源接線出口位置可以按照標準為40kA/路設計加裝過電壓保護器設備，與此相匹配的是，相關電源線接入小區內廣場接線端同樣可以選用40kA/路的標準設計加裝過電壓保護器裝置。通過該設計策略，避免高速公路收費站與收費廣場間因落雷所產生過電壓對機電設備正常運轉造成不良影響。除此以外，還需要注意的是，在小區內廣場的內部防雷、避雷設計方面，其設計的關鍵在于將小區廣場內的所有基礎設施集中接到提前設置好的匯流排，匯流排可以通過截面積為40 mm2的銅制電纜線與廣場內的全部金屬屋架外殼連接，與此同時，可以在匯流排設施上單獨使用連接線與地網設施就地連接。

5.總結

機電設備防雷、避雷施工一直是房建施工領域最為關注的問題之一，必要且合理的防雷設施是構成房建施工的重要模塊和系統。為了保證“蕪湖曼哈頓”項目的順利開工及施工質量，必須落實好必要的防雷設計及施工流程，以期能夠做大程度提升和保證機電設備的防雷、避雷可靠性，減輕防雷擊避雷對房建項目的影響。

參考文獻：

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