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2构建用电安全防范系统
高层建筑应当设置用电安全防范系统,对建筑本体的用电安全进行监控,并防范安全事故的发生和扩大。目前通常采用构建电气火灾监控系统的方法,对配电线路剩余电流和电缆温升进行监控,从而迅速判断供配电系统是存在用电安全问题,是高层建筑防范用电安全事故的有效措施。监控系统的导线选择、线缆敷设、电源及接地等,都应与消防系统的配置要求相同。同时,还需要根据功能分区、风险系数来合理设置系统的监测点,并与火灾自动报警系统相协调,对建筑用电安全进行实时监控和防范。
3高层建筑防雷措施
3.1高层建筑的防雷接地策略
高层建筑的防雷系统包括内部防雷接地与外部防雷接地,外部防雷接地有接闪器、引下线、均压环、避雷带、接地网等,内部防雷接地有笼式避雷网、专用接地装置等。高层建筑的防雷接地网,是水平方向由钢筋绑扎或焊接形成的网格,如同一块独立的平板,在该平板上附加一定长度的竖向钢筋接地体用以改变接地网电容。接地网的埋设并不是越深越好,应当根据地质情况设计埋深。引下线起到将避雷带与自然接地体连接起来构成雷电流通路的作用,在高层建筑中通常利用柱或剪力强的主筋做为引下线,逐层串联至屋顶避雷线。避雷带由避雷线和支持卡子组成,设置于建筑物易受雷击的女儿墙等部位,起到引雷效应,通过引下线将雷电流引向接地网最终传输至大地,防止建筑体遭受雷击。除了外部防雷措施外,还需要构建内部防雷措施。
3.2侧击雷的防范措施和等电位联结
侧击雷危害主要来自于窗框架、栏杆、建筑表面装饰物等部位,侧击雷一般不需要专门设置接闪器来防范,可以将窗框架、栏杆、表面装饰物接到建筑钢构架或钢筋主体上接地,或利用均压环就近与防雷装置接地。由于高层建筑的施工往往电气预埋、门窗、幕墙等并非同一队伍施工,在交接和施工配合上需要注意,以免留下盲点,通常情况下是从圈梁主筋引出圆钢或扁钢,与接地端子搭焊连接。等电位连接,就是用连接导线或过电压保护器,将一定空间内的防雷装置、金属装置、导体物、电气电讯装置等连接起来,以使建筑物地面、墙板、金属管、线路等处于同一电位,避免在建筑物内部产生雷电反击及危险的接触电压。
(2)古建筑分布在比较空旷的风景区、江河湖泊的附近等区域,极易遭受雷击。
(3)从古建筑选址的地理环境可知,其修建的场地一般地势都是比较高的,为了显示其高贵壮观,位置还比较突出,这都会加大遭受雷击的可能性。还有些古建筑比较讲究风水,其四周一般都会有高大的树木,而且都是成片的分布,这些高大的树木会增大遭受雷击的可能性。
(4)为了保护古建筑,国家也相继出台了一系列的规定,但毕竟是有限的,再加上古建筑本身的结构构架不能够被二次改造,所以有些建筑还是存在着很大的问题,其防雷设施的安装及使用均未达到应有的标准。
2关于古建筑防雷类别的分类与确定
我国建筑防雷标准是按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994(2000版))来作为建筑的建设与后期维修中的防止雷击标准来执行的。另外在GB50165-1992第3、4、5条做了以下大致的规范:对于不同的建筑的防雷要求不同,它是根据防雷的装置与构造的不同来变换的。对于国家一类的古建筑要进行专门的研究,分析并制定出有效的防雷保护措施;关于二类古建筑的保护,要求是按照一类民用建筑的标准来进行保护;对于三类的古建筑,要严格的执行第二类民用建筑物来考虑,尽量做到很好的保护古建筑与建筑内的文物。另外,我国的古建筑的防雷分类也是有特定的标准的,要求是必须要根据其重要性与使用性质来确定,并且规定国家级的文物保护单位的古建筑大小至少要分为二类以上的防雷建筑物,尽量避免稀有文物的损失与破坏。
3古建筑设计的防雷措施
在具体的古建筑物防雷设施中,要根据条件的不同来分别进行不同的防雷设施的安装。我们可以大体的将防雷措施分为内、外部防雷,就是可以按照建筑物对雷电的感应程度不同分为若干个不同的防雷区,这些防雷区有专门的功能要求,并做了不同的规定:直接接受雷击不采取任何的防护措施非保护区,没有任何的保护方法,这些区域会直接遭受雷击,天空中的雷电周围的电磁场没有任何的衰减;直接接受雷击但受保护的防护区,这个区域内的特点就是电磁场没有减弱,但是这个区域内的大部分物体都很少遭受雷击,并且所有的建筑物都是暴露在空旷的空间内。第一防雷击的保护区,这一保护区简称LPZ1,它的特点就是从空中流来的电磁场得到了一定的减弱,其结果与作用就是这个区域内的所有物体都能够有效的避免直接遭受雷击;第二防止雷击保护区,这一区域可以减少所导引的雷电流或电磁场而引起的后续防护区;防雷击后续防护区,这个防护区的具体要求就是进一步减少雷电电磁脉冲,以此来达到保护水平高的标准。
3.1直击雷的防护措施
我们大致的了解一下过去的外部防雷设施,从以前的防雷经验上总结来看,传统的避雷装置一般是由接闪器、引下线和接地装置来组成的。接闪器通常有避雷针、避雷带和避雷网这样的三种部件。接闪器都是安装在建筑物的顶部,其功能与作用就是要把高空中的雷电引下来。然后接闪器的下部会和引下线的上部紧密的相连,接闪器的下部件就会和接地的装置相连,它的作用类似有一条通路的导线,把接闪器引下来的雷电顺利的流到接地装置,这样接地装置会埋于地面很深的地方,就可以把大电流疏散到大地中去。另外除了以上的要求外还有一些特殊的要求:
(1)在避雷装置的安装时,要尽量采用长度比较短的避雷针。
古建筑的宝贵之处是由于其保存着其原始原貌,所以在安装避雷装置的时候,要在满足要求的前提下尽量保存其原始面貌,这样的话就能够尽最大可能的满足建筑物的旅游价值和观赏价值。另外我们要合理科学的铺设避雷设施,一般的情况下,我们会在建筑物屋面的正脊、斜脊等地方安装。同时要尽量避免直、锐角弯曲,采用圆弧状的弯曲,并且其引下线的弯曲弦长应该大于对应弧长的1/10。
(2)避雷装置中的引下线应该环绕古建筑的四周、墙面铺设,两条引下线的平均距离为18m。
为了保证古建筑正面的足够美观,原则上是不能铺设引下线的,但是为了安全,所以在铺设引下线的过程中,要尽量隐蔽铺设安装。另外,在一些面阔较大的钱物避雷带要尽量的选用直径较大的材料来进行铺设,在两端的引线也要加大材料的直径。同时要增加引线的数目,这样能够做到有效的分流。在铺设的时候要严格按照操作规范来进行。
(3)在古建筑的的不同地域要根据游客的分布和集中程度来采取不同的均压措施。
如:在宽度较为狭窄的古建筑周围可以采用水平圈式的接地装置,这样的话,要特别注意保持接地装置与地下管线的安全距离,避免引下来的雷电击穿地下管线。
3.2关于侧面雷击的应对措施
在古建筑的防雷措施方面,我们可以根据古建筑物的地理位置来确定防侧击雷的方法。如在山区地带亦或是在空旷的古建筑物周围,要确定需要进行防雷的均压带,并且使均压带和建筑物四周的金属物体进行接地。最基础的安全要求就是窗上的玻璃没有空洞,因为在山野地带雷电可能会以雷球的状态钻进室内。还要特别注意一下树木与建筑物的安全距离。
3.3做好建筑物内部的防雷措施
古建筑的内部防雷就是指的减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁感应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次危害。在加强建筑物的外部防护措施的同时,也不能够放松对于内部防雷的建设安装,它大致可以分为地位连接、加装避雷器和合理布线等一系列措施。在我国重点保护文物的古建筑内,一般都设有消防、报警和监控设备等,然而这些弱电系统的雷电感应的危害很大,因此加强内部防雷显得尤为重要。
4在古建筑防雷工程中需要注意的问题
我们发现,很多古建筑的建筑地理位置都不是很好,大都处于高山、险峻的地带,这样地理不佳的问题就会在一定程度上增加防雷工程施工的难度。另外,考虑到为了使古建筑保持良好的艺术价值和观赏价值,防雷工程施工时就要小心,隐蔽。除此之外还有一些技术指标不能够达标:
(1)我国对于古代建筑的统一避雷施工标准,会使得文物保护人员难以保持一个合理的尺度,可能会存在着想要很好的保护古建筑,加大防雷措施,但会减弱古建筑的魅力。否则就会使得古建筑风韵犹存,但处于极易破坏的状态下。
(2)我国的古建筑大都是以木材为主,但是现代的避雷装置都是一些沉重的金属,这样就很容对古建筑造成伤害。
(3)在古建筑地面四周的引下线的间距很难达到技术规范的要求,加上古建筑的墙体形状不一,也极大地增加了施工的难度。
2现场检测及检查
均压环的检测工作,应分为首层均压环检测和标准层(高层建筑中空间位置布置相同的层)均压环检测。根据查阅图纸环节记录的相关内容,严格对照现场实际施工情况检查和测量。均压环起始层设置应符合GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中的要求,即第一类防雷建筑物不高于30m,第二类防雷建筑物不高于45m,第三类防雷建筑物不高于60m。鉴于防雷工程中的均压环实际上与土建工程中的建筑外圈梁为同一项工程,所以起始层均压环建议从建筑物的首层做起。实际检测判定结果应以符合规范及设计要求为准。标准层均压环应利用建筑物外圈梁中两根主筋通长连接,再与本层的所有引下线分别可靠连接,路径设置应符合雷电流泄放的最短路径原则,且应形成有效的闭合回路。均压环中的主筋数量及尺寸应满足规范及设计要求,要求使用不小于48mm钢筋或截面积不小于48mm2的镀锌扁钢焊接成闭合环路。利用建筑物圈梁内主筋作为均压环时,现场应主要检查主筋的焊接质量,不应有漏焊、夹渣、咬肉、焊渣未清理现象,搭接长度及转角处的跨接钢筋曲率应满足规范要求。钢筋焊接部分应做好防腐处理。实际检测判定结果应以符合规范及设计要求为准。现场还应检查均压环与金属门窗及外墙大型金属物连接的预留接地,每层设均压环的建筑物,应在上下两层均压环各自引出接地预留。隔层设均压环的,应在每个门窗洞口设置不少于2点的接地预留。本层卫生间等电位预留,应就近从本层或最近层的均压环引出,满足雷电流泄放的最短路径原则,且应根据图纸中等电位箱的实际高度,留出足够长度的预留钢筋或扁铁。均压环接地电阻应在按照规范要求的前提下满足设计要求。随工检测时应在均压环钢筋绑扎、焊接工作完成后,混凝土浇筑施工前进行。测点选择应均匀分布在均压环各个方向。均压环转角处及均压环与引下线连接处也应进行测试,并测试过渡电阻。套管连接的主钢筋,在套管两侧也应测试过渡电阻。过渡电阻的阻值应满足规范要求。
在建筑物施工过程中,防雷工程项目包括桩基础的焊接、柱筋引下线通长焊接及均压环、避雷网、避雷针、避雷器安装等,一直伴随着建设施工全过程。保证防雷工程项目施工质量的因素很多,如设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等,环节很多,要对这些环节严格控制,才能保证最后的工程质量。
建筑物防雷包括防直击雷和防感应雷。防直击雷就是引导雷云与避雷装置之间放电,使雷电流迅速流散到大地中去,从而保护建筑物免受雷击。防雷电感应则通过建筑物内部的设备、管道、构架、钢窗等金属物的接地装置与大地作可靠的连接,将雷云放电后在建筑上残留的电荷迅速引入大地。目前建筑工程常用的防雷措施有接闪器、引下线、接地装置、避雷器、均压环及金属导体等电位连接等的施工和安装。
1防雷工程施工常见问题
通过实际检测测验和经验,施工过程防直击雷和防感应雷措施中常出现以下问题:一是避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔,没有敲掉焊渣等缺陷。二是地钢筋网的连接点的错焊、漏焊;作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。尤其是建筑结构转换层,因构造柱(墙)内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况发生。三是用结构钢材代替避雷针(网)及其引下线时,焊接破坏镀锌层不刷防锈漆;或螺栓连接的连接片未经处理,片与片接触不严密等。四是引下点间距偏大,引下线跨越变形缝处未加设补偿器,穿墙体时未加保护管。接地体安装埋设深度不够或引出线未作防腐处理。五是屋面金属物,如管道、梯子、旗杆和设备外壳等,未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足。六是电气设备接地(接零)的分支线未与接地干线连接,实行串联连接。多层住宅采用TN-S系统时,进线在总电表箱处没有重复接地,没有按要求在配电间作MEB。七是低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等与防雷设计要求不符。
2防雷工程项目施工质量控制的主要措施
加强对防雷工程关键部位和工序的质量控制,针对施工中易出现质量通病的几个环节,制定现场检测预控措施,做到预防为主,动态跟踪,保证防雷工程的施工质量。
2.1严格审查设计图纸
一是不仅要熟悉电气图,对建筑设计中的结构、设备的布置也要有初步认识,领会设计中有关说明,对有些特殊的建筑工程项目系统,如弱电系统中的智能化工程、信息通讯、计算机、监控等,因为这些地点和设置在设计平面图纸中一般都没有明确标注,是以规范要求为施工标准进行预留预埋的,要注意对照强制性标准、施工验收规范进行施工。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥,选用的防雷接地材料不当时,应及时与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。二是一个建设项目,相关专业设计图纸较多,审核防雷图纸时,要对照建筑图、结构图、基础图。各项目衔接复杂,极易导致施工错误。若施工单位经验不足,易因工种(序)配合不当而造成施工错漏。对于施工中容易忽视和特别重要的问题应起草书面意见,以提醒施工单位执行。
2.2严格材料质量控制关,保证焊接质量
一是验材料三证;二是看材料规格;三是查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。在施工监检过程中,作业人员往往随手拿普通结构用钢筋作帮条焊接,或用普通钢材代替镀锌材料,或以冷镀锌材质代替热镀锌材质,应及时纠正。防雷工程施工主要是焊接,焊接质量决定着工程质量。由焊接技术不过关的人员进行防雷接地,造成防雷工程不合格的情况时有发生,应严格审核专业防雷施工队伍的资质等级和施工人员资格证。
2.3查验地基接地焊接
地基接地焊接是接地施工中的第一环节。对于基础圈梁焊接或桩基钢筋与基础钢筋的焊接、基础钢筋与柱筋的焊接,都要严格按基础图和接地点逐一进行检查,尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后,马上进行接地电阻值测试,确认是否符合设计要求。当电阻值不满足设计要求时,再次检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。
2.4检查引上点和跨钢筋焊接质量
对以柱筋为引上线的接地网,要求施工人员采用每层按轴线标清每根柱子的位置及钢筋焊接根数进行施工,防止漏焊或错焊位置和焊接长度及质量不满足设计及规范要求等[1-2]。要对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查,并要求对焊接引上线进行定位标识,以防向上层焊错主筋造成接地中断错误。特别是对于结构的转换层,由于柱筋的调整,防雷引下线利用柱内主筋焊接引下容易错焊、漏焊,要进行反复核实。超级秘书网
2.5核实等电位焊接及其他接地部位
对于要进行等电位焊接、重复接地的部位,如设备间、变配电室、消防机房、空调机房、电梯机房、给水管、冷却塔、风机等部位的接地焊接要在施工日记上注明备查、核实。高层建筑45m高度以上,每向上3层在结构圈梁内敷设1条25mm×4mm的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带或用不少于2根圈梁主筋焊成均压环。楼内水平敷设的金属管道及金属物应与防雷接地焊接,垂直敷设的竖向金属管道,在其底部和顶部均应与防雷接地焊接。玻璃幕墙防雷等电位接地的施工,在对采用预埋铁做法时,注意在柱主筋上作可靠的焊接,如果是后增加的玻璃幕墙,要根据建筑面积、建筑物的各种特点,出具详细的防雷施工方案。屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。
2.6按规范进行质量验收
防雷工程应按工程进度及时做好隐蔽验收。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等,在施工完后都要及时进行接地电阻值的测试。尤其是接地体或接地网施工完成后,应及时认定接地电阻值是否符合设计规定值。低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等应与防雷设计要求相符;查看设计、施工资料,检查SPD安装的位置、数量、型号规格、技术参数应与设计相符合[3-4]。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑物防雷设计规范GB50057-94[S].北京:中国计划出版社,2010.
引言
在科学技术日新月异的新时代,随着社会经济的发展,现代人们的生活物质水平也得到了大幅度提高,因此在现代的房屋建筑中,电气设备也越来越多,从而为人们创造美好生活奠定了坚实的基础。然而由于近几年来经报道的雷电灾害屡见不鲜,由于雷电的袭击给人们的生活和生命财产安全造成了极大地影响,甚至给社会带来巨大的损失。尽管随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展,现代建筑的防雷措施都非常完善,然而由于电子科技的高速发展和智能化建筑的不断涌现,从而使得现代建筑必须要进行电气工程防雷,从而才能提高建筑的防雷水平,确保用户的生命财产安全,与此同时,随着建筑行业的高速发展,建筑行业中各种先进的技术层出不穷,从而为建筑电气工程防雷创造了有利的条件。但是,就目前建筑电气工程防雷的实际情况而言,传统的防雷方式和技术已经不能够满足现代建筑的需要,因此,为了提高建筑电气工程防雷水平,还必须要加大对建筑电气防雷的分析研究力度,从而才能够总结出更加科学完善的建筑电气工程防雷技术,进而才能够为社会的安居乐业和经济的高速发展奠定坚实的基础。本文从雷电的形成及其危害出发,对建筑电气工程防雷进行了深入的分析,然后对建筑电气工程防雷问题进行了详细论述。希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国今后的建筑电气工程防雷起到一定的参考作用。
一、雷电的形成及其危害
1雷电的形成
雷电是一种大气放电现象。当太阳把地面晒得很热时,地面的热空气携带大量的水汽不断地上升到高空,形成大范围的积雨云,积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷,形成雷雨云,而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应,也会带上与云底相反极性的电荷。当云层里的电荷越积越多,达到一定强度时,就会把空气击穿,打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时,由于云中的电流很强,通道上的空气瞬间被烧得灼热,温度高达6000—20000℃,所以发出耀眼的强光,这就是闪电,而闪道上的高温会使空气急剧膨胀,同时也会使水滴汽化膨胀,从而产生冲击波,这种强烈的冲击波活动形成了雷声。
二、建筑防雷
1外部防雷装置与内部防雷装置
国际电工委员会编制的标准(IEC1024-1)将建筑物的防雷装置分为外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器是指避雷针、避雷带和避雷网,它位于建筑物的顶部,其作用是引雷或叫截获闪电,即把雷电流引下。引下线,上与接闪器连接,下与接地装置连接,它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。接地装置位于地下一定深度之处,它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。内部防雷装置的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。除外部防雷装置外,所有为达到此目的所采用的设施、手段和措施均为内部防雷装置,它包括等电位连接设施(物)、屏蔽设施、加装的避雷器以及合理布线和良好接地等措施。
2防雷电感应和雷电波侵入
雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。因此被保护建筑物内的金属物接地,是防雷电感应的主要措施。首先,是做好等电位联结。对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道,其净距小于100mm时,应采用金属线跨接,是防止电磁感应所造成的电位差能将小空隙击穿,而产生电火花,每隔≤30m做好接地。
由于雷电对架空线或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。因此,做好进线端的防雷保护,做好均压环及防侧击雷是防雷电波侵入的主要措施。 一、二类防雷建筑低压进线全线采用直埋地引入,将线路架空引入户内时不少于15m的一段应换电缆(金属铠装电缆直埋地,护套电缆穿钢管)进户,并在架空与电缆换接处做好避雷保护。二类防雷建筑当架空线直接引入时,除在入户处加装避雷器,并将进户装置铁件做好接地外,靠近建筑物的两根电杆上的铁件也应做好接地,且冲击接地电阻≤30Ω,所有弱电进线的保护应同强电进线。防雷建筑要做好均压环及防侧击雷保护。均压环从三层开始,环间垂直距离≤12m,所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均与环可靠连接,均压环可利用结构圈梁内的钢筋(钢筋必须贯通成环路)。一类防雷建筑30m以上,二类防雷建筑45m以上,三类防雷建筑60m以上,要做好防侧击雷保护,沿建筑物外墙做一周水平避雷带,带与带间垂直距离≤6m,外墙上所有金属栏杆,门窗均与避雷带可靠连接,避雷带再与引下线可靠连接。竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置可靠连接,目的是在于等电位,并且由于两端连接使其与引下线形成并联线路,使雷电流更讯速的入地。
3防雷电流经引下线和接地装置时产生高电位对金属设备或电气线路反击的措施
建筑内部装修工程相对建筑工程具有工期短,施工快的特点,如不及时发现,就会出现疏漏。因此,要有效控制建筑内部装修工程违法行为的出现,就要求监督员全面、准确的掌握辖区情况,充分发挥公安派出所三级管理的职能,建立健全多警联动机制,加大监督检查的频次和范围。对发现的违法违章行为严肃处理,绝不姑息。同时,广泛发动群众对进行违法装修的场所进行举报投诉,使违法违章的工程无处藏身。
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
随着我国城镇化建设步伐的加快,各类住宅建筑开始倾向于高层住宅发展。高层建筑建造后,提高了土地的利用率,但随着带来了建筑物遭受雷击损坏的风险。在住宅建筑中,有线电视、电话线、网线等都是容易导致雷电进入建筑物内的导火索,为了提高建筑安全,有必要在进行电气设计时,就考虑到建筑防雷功能,采取经济使用而又安全可靠的解决措施,提高建筑防雷电能力。
二.建筑物防雷等级分类。
建(构)筑物的等级分类,应符合以下要求:
1.第一类防雷建筑物
(1)凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、人工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。(2)具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。(3)具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大坡坏和人身伤亡者。
2.第二类防雷建筑物
(1)国家级重点文物保护的建筑物。
(2)国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。
(3)国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。
(4)国家特级和甲级大型体育馆。
(5)制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
(5)具有1区爆危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
(6)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡。
(7)具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。
(8)预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。
(9)预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。
3.第三类防雷建筑物
(1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。
(2)预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所。
(3)预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。
(4)在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱,水塔等孤立的高耸建筑物。在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱,水塔等孤立的高耸建筑物。
在确定建筑的防雷分级时,除按上述规定外,在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。对建筑高度超过19层的住宅建筑,适用于二级防雷等级,其他为三级防雷。
三.住宅建筑电气防雷措施。
1、安全用电技术措施。
(1)防雷及接地技术措施。
1)在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中,电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。
2)TN-S系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。
3)在TN-S系统中,保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10欧姆。
4)PE线上严禁装设开关或熔断器,严禁通过工作电流,且严禁断线。 5)施工现场内的起重机、升降机等机械设备,以及钢管脚手架和正在施工的在建工程等的金属结构,当在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装置接闪器的保护范围外时,应按相关规定安装防雷装置。
6)做防雷接地机械上的电气设备,所连接的PE线必须同时做重复接地,同一台机械上的电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体,但接地电阻应符合要求。
(2)漏电保护器的设置
1)施工现场的总配电箱和开关箱应至少设置两级漏电保护器,而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合,使之具有分级保护的功能。
2)开关箱中必须设置漏电保护器,施工现场所有用电设备,除作保护接零外,必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。
3)漏电保护器的选择应符合国标GB6829—86《漏电电流动作保护器(剩余电流动作保护器)》的要求,开关箱内的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。使用于潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品。其额定漏电动作电流应不大于15mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。
2. 室内线路及室外配线要求。
2.1室内线路:直敷布线—建筑物顶棚内严禁采用。金属管布线—建筑物顶棚内宜采用。硬质塑料管布线—适用于室内场所和有酸碱腐蚀性介质的场所。电气间布线—井壁应是耐火极限不低于1小时的非燃烧体,电气间在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊,其耐火极限不应低于三级,楼层间应做防火密封隔离。电气间内高压、低压和应急电源的电气线路,相互之间应保持0.3米及以上的距离或采用隔离措施。向电梯供电的电源线路,不应敷设在电梯井道内。
2.2室外配线:
(1)架空线路:由高低压线路至建筑物第一个支持点之间的一段架空线称为架空线。高压接户线受电端的对地距离不应小于4米;低压接户线受电端对地距离不应小于2.5米。向一级负荷供电的双电源线路,不应同杆架设。
(2)电缆线路:在电缆沟和电缆隧道内敷设的电缆,应采用裸铠装电缆、裸铅包电缆或塑料护套电缆。在电缆直埋敷设时,当沿同一路径敷设的室外电缆根数为8根及以下时,直埋深度不应小于0.7m。向一级负荷供电同一路径的双电源电缆不应敷设在同一沟内。电缆在电缆沟或隧道内敷设时,同一路径的电缆根数多于8根、少于或等于18根时适合采用电缆沟敷设,多于18根时可采用电缆隧道敷设。电缆隧道高度不应低于1.9米。电缆隧道长度大于7米时,两端应设出口,两个出口间的距离超过75米时,还应增加出口。电缆在排管内敷设时,一般可采用石棉水泥管或混凝土管。
3. 接地装置。
接地装置包括接地体和接地线。接地装置的优劣与接地电阻和接地方式有关。为便于与各种入户金属管道相连,降低跨步电压,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地应尽量利用自然接地体作为接地装置,只要基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于基础外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,可利用基础内钢筋作接地装置,否则应加设人工接地装置。高层建筑通常利用桩基础、箱形基础作接地装置,这些基础连成的接地网有较大的电容,其冲击阻抗很小。施工中通常将桩基的抛头钢筋与承台板主筋焊接,并与承台上作为引下线的柱钢筋焊通,再与整个底板内钢筋或地梁中的钢筋互相连通,将桩基主筋与地梁主筋焊接成一个闭合的水平接地网,以形成均压。由于防雷装置直接装在建、构筑物上,建筑物防雷接地与电气设备接地等无法隔离。通常建筑物的防雷接地与电气设备的接地、微电子设备接地均应连接成统一的接地系统,其共用接地电阻按其中最小值选定。一般要求,接地电阻值。
四. 重视雷击电磁脉冲(LEMP)对智能系统的危害。
目前,住宅建筑中多使用了智能系统,系统提供的智能建筑系统专业公司较多,一般承担系统设计(包括施工和设计)、供应设备,并从事安装、调试等技术工作。在进行设计时,设计者侧重于系统网络、通信方式、设备选型等工作,但往往忽视了系统防雷措施的设计。有的设计者认为建筑物已设有防直击雷的避雷带,至于安装于室外的监控设备、器件以及中控室,已处于保护范围之内,不必再考虑智能系统本身的防雷措施,其实这种理解不全面,在概念上也是含糊的。
如果雷击发生在建筑物顶部,一般为直击雷,通过建筑物的接闪器(避雷针或避雷带),经由引下线,将雷击过电压、大电流绝大部分洩放到大地,而泄入建筑物内部的相对较小,只要智能电子设备不靠近引下线,则危害偏小。但如果雷击发生在建筑物附近围墙或进户线缆、管道的地面,由雷电感应和雷电波侵入的雷击电磁脉冲(LEMP)的过电压,则可能通过信号或供电线路导入建筑物内部的智能电子设备而将其击坏。
作为建筑工程设计的电气专业,通常根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)的规定,进行了防直接雷击、高层建筑防侧击雷及防雷电波侵入等措施的设计,主要着重于保护变配电系统的正常运行和人身安全。而对于建筑智能系统,一般由建设方交给智能系统的专业厂商(或公司)进行二次设计或直接进行设计。很清楚,智能系统的防雷设计,主要指采取防雷电波侵入和雷电感应产生的雷击电磁脉冲的技术措施,应由智能系统专业设计人员在进行设计时加以重点、周到的考虑。
五.结束语。
在建筑防雷设计和施工中,要将外部防雷接地装置和内部防雷接地装置有效结合起来,综合考虑分流、接闪、屏蔽、接地、布线和均压等要素,做好设计方案,提高建筑防雷的可靠性。
参考文献:
[1]李大生住宅建筑电气防雷措施分析 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年18期
中图分类号:C29文献标识码:A 文章编号:
Abstract: in the guarantee of the construction enterprises of building lightningproof grounding construction quality this premise below, improve the economic efficiency of enterprises has become the housing construction enterprise, the most fundamental purpose of their own management, this paper, the author to building lightningproof grounding construction erroneous zone and its control are analyzed and discussed.
Keywords: building enterprise; Buildings; Lightningproof grounding construction; Construction erroneous zone; Control; The measure; analysis
房屋建筑企业生命就是效益和质量,在整个市场经济浪潮里面,要求房屋建筑企业必须要从过去单纯的对生产速度和规模追求转变成为提升企业自身经济效益以及保持企业自身可持续性发展作为根本的出发点,然而,提升房屋建筑企业的经济效益,更加重要的就是要加强房屋建筑企业的施工管理,将房屋建筑企业的防雷接地施工误区出现概率大大降低,建筑企业建筑物防雷接地施工的管理工作必须要运用一种科学管理的方式方法,建立起一个健全的目标施工工作,还要建立起一系列的包括建筑企业防雷接地施工控制、考核以及分析在内的制度,用以进行实际施工的评价,根据不同管理的项目和内容,运用不用种类的方式方法,来进行房屋建筑企业目标施工管理的工作。下面,笔者就对建筑物防雷接地施工误区及其控制进行讨论。
一、提升建筑物防雷接地施工设备使用效率
在建筑企业进行防雷接地的施工过程里面,大量需要机械设备来对生产进行辅助,在这些设备里面,有一部分设备必须要从外部的市场里面进行租用,在企业租用设备的时候,我们必须要考虑房屋建筑企业机械设备技术的性能,考虑其是否能够为房屋建筑企业带来一定的效益,对承租的价格进行合理的分析,并且和出租人员签订一个合同,对于企业需要长期使用机械,我们必须要多找几家机械出租的单位,俗话说,货比三家,我们要承租那些对房屋建筑企业最为有利价格的机械,对于自有的机械更加要充分的使用,合理的进行任务的安排,配备一名合格操作的人员,健全和建立设备的保养、维护以及使用的规章和制度,对操作人员必须要进行一定的教育,使其能够对机械设备进行爱护,这样也就能够将机械设备使用的寿命进行提高,最终将建筑物防雷接地施工的误区很好的避免,对其质量进行严格的控制。
二、加强建筑物防雷接地现场管理和材料收发
建筑施工企业材料很多都是进行露天堆放的,在建筑企业的材料仓库地址选择的时候,我们必须要注意所选择的地址必须要有利于施工材料的存放和进出,房屋建筑企业施工材料在进场的时候必须要对其进行认真的检验和计量,要求我们必须要做好相对应的检验和验收的标识,对材料使用的制度进行严格的实施,建筑企业的材料管理人员应该要对建筑企业材料使用的情况进行一定的监督,真正做到场清、料净以及工完,在建筑物防雷接地施工的过程中要求企业的施工人员必须要及时的对材料消耗情况进行掌握,要根据这一个月某一个项目的材料消耗和实际价格计算出这一个月的消耗,将其计入到工程的施工里面,在发现问题以后,要求施工人员必须要及时的进行反馈,最终保证生产的目标能够实现。
三、建筑物防雷接地施工必须要遵循目标管理原则
在我们进行建筑物防雷接地施工的过程中,也就是房屋建筑企业提出施工的项目管理原则的时候,我们必须要使得目标分解的十分得当,决策也十分科学,实施过程中要坚持一定的方法,我们要对先进管理的制度进行利用,采用一个网络规划时间优化的方法,还要加强建筑企业防雷基地工程项目施工的管理,科学、合理的进行建筑企业防雷接地施工进度的计划,这样能够很好的将建筑物防雷接地施工质量进行很好的保证,这样能够对建筑企业防雷接地工程的质量以及安全施工进行确保,最终将建筑企业的工程施工大大降低,只有这样,我们才能够做好建筑物防雷接地施工误区的控制工作。
结语:总而言之,在建筑企业中,我们想要实现自身的目标,就要求建筑企业必须要遵循建筑物防雷接地施工管理相关的要求,运用一种科学、全面的管理方式方法,做好一系列建筑企业业务技术的工作,建筑企业的发展和生存,最为根本的措施就是要在竞争的过程中获得更多更好的工程施工的项目,并且要通过对这些项目进行管理、实施以及组织,带来一定可观的社会效益和经济效益,本文中,笔者就对建筑物防雷接地施工误区及其控制进行了分析和探讨。
参考文献:
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由于阿拉善地区防雷事业起步较晚,新建建(构)筑物的防雷设计审核工作直到2007年才正式开展,与国内其它开展此项工作的地区相比,滞后近十年之久。民众和设计人员的防雷意识和防雷技术水平较薄弱,部分房地产开发商为了尽量降低成本,往往要求设计人员只执行有关国家技术规范的强制性部分,甚至有的设计人员认为反正有审核部门把关,干脆等审核部门提出审核意见后再来修改设计。2007年,阿拉善地区防雷设计审核一次通过率还不到39%,所以近两年笔者在防雷设计审核的过程中,发现不少设计人员由于对有关法规、规范掌握理解不够,在施工设计中常出现许多未严格按照现行国家技术规范和标准执行的问题,以下笔者将就一些经常发生的问题加以分析。
一、防雷设计审核常见问题
(一)设计防雷类别不清,甚至没有防雷设计。由于阿拉善盟属于少雷区,年平均雷暴日数仅为9.6天,许多小高层以通过计算年预计雷击次数,达不到0.06次/年,设计人员认为“不属于三类防雷建筑物,不用进行防雷保护”,这是对防雷措施认识不清的结果,防雷措施不仅包括外屋面的避雷针、避雷带(网)待防直击雷的措施,还包括室内的等电位连接、电子信息系统的防雷措施等。不能简单的认为,只有楼顶的避雷针才属于防雷防雷装置。
(二)引用防雷设计依据欠缺。在电气设计说明中,有的没有将国家强制标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004作为设计依据,这种情况防雷设计大多不规范。
(三)接地电阻要求不明确,或者设计说明或设计图纸存在矛盾。如设计说明中接地电阻要求不大于1Ω,而屋面防雷平面图或基础接地平面图中要求接地电阻不大于4欧姆。若采用共用接地方式,接地电阻按接入设计要求中的最小值确定。一般浅基,接地电阻应不于4欧姆,深基,接地电阻应不大于1Ω。若防雷地单独设置,接地电阻则应满足《建筑物防雷设计规范》GB50057-94规范中一、二、三类防雷接地电阻的规定。
(四)避雷带暗敷的问题。《建筑物防雷设计规范》GB50057-94没有不允许利用建筑物屋顶结构钢筋时,造成钢筋表面的小块混凝土坠地面,可能造成地面人员、设施被击中的危险。故不推荐利用建筑屋顶周边混凝土内的钢筋作为接闪器。避吉带应尽量明敷,安装在女儿墙的外侧。
(五)避雷引下线分布位置不合理,间距不符合规范等。引F线应利用外墙所有的柱内主筋,建筑物阳角位的柱子必须利用。非框架结构建筑物的引下线也应敷设在建筑物角位。
(六)对于架空入户的强、弱电管线有的没有强调穿接地的金属管入户、对管线的金属外皮没有强调接地及线路安装电源SPD。
(七)等电位措施不完善,对弱电系统配电箱、配线架未说明需要接地。设计说明中应补充:“正常不带电、而当绝缘破坏,有可能呈现电堆的一切电气设备的金属外壳应可靠接地”。建筑物内用电设备、进入建筑物的各种金属管道,电源线路、通信缆线屏蔽层、光缆接头加强芯等的等电譬连矗。电气竖井内设置接地干线、计算机、通信、消防监拧等弱点机房,设备问预留等电位磐譬扳!零兰形成等电位连接网络。建筑物室外的节日彩灯、航空障碍灯、广告牌等设施的电源线路也应穿金属管道或使用屏蔽电缆,作接地处理。大型金属构件如电梯轨道等也应与接地线作等电位连接。
(八)设计中往往缺少电源SPD的标称放电电流参数,或者第一级SPD和第二级SPD选用了相同的产品,达不到将雷电流逐级泻放的目的。在建筑物总配电箱、各楼层配电箱及重要设备前端宜安装电源SPD。不同的雷电防护区界面处对电源SPD的标称放电电流的要求是不同的。
(九)遗漏屋面用电设备配电箱的电源SPD,或配置不合理,建筑物室外的节日彩灯、航空障碍灯、广告牌等用电设施的电源线路应加装一级电源SPD,其标称放电电流应≥40KA(8/20μS)。
(十)电子信息系统的各种线路防雷措施不完善。计算机网络、程控电话、火灾自动报警及消防联动控制、楼宇自控系统、卫星接收和有线电视系统等信号线路应安装适配的信号SPD。消防控制室配电箱、有线电视前端箱应装设电源SPD。
(十一)部分设计单位以低压配电柜中的用于功率补偿的电源SPD代替进线上的电源SPD。
二、出具设计审核意见书应注意的问题
防雷装置设计审核结束后,对于设计合格的应及时出具《防雷装置设计审查意见书》,用户凭此审查合格意见书,到气象主管机构领取《防雷装置设计核准书》。对于设计不合格的,出具《防雷装置设计修改意见书》,用广到设计单位进行变更后重审。防雷技术服务机构出具审查意见时,应注意以下几点:
(一)正确填写申请单位及项目名称,名称应符合图纸中图标的内容。
(二)每条审查修改意见,应说明所依据的规范名称、条款,做到有理有据。
(三)修改意见应符合规范用词,不能将规范中的“宜”做擅自改为“必须或应”做。
(四)若设计中所提要求高于图纸设计说明上所标规范的要求,除非存在明显不合理之处,原则上评价时不对此提出修正意见。
(五)若设计中所提要求低于规范的要求,则应要求设计方修正。
(六)若经过儿方面因素综合考虑,出现可高可低两种选择均不违反原则情况时,一般应按高标准要求。
(七)对涉及规范中用词表示要求严格程度为“必须”和“应”的条文要求,均应严格按规范执行,只有在条文用词表示“允许稍有选择”时才能适度放宽,但应以建议的形式提出。
(八)尽量明确提出修改方法。
三、结束语
防雷设计是新建建筑物的防雷装置旌工的依据,必须严格按照相关防雷规范设计。不仅要做好直击雷的防护,还要做好防雷电波的侵入、防雷电感应、防地电位反击等方面全方位的防护措施。防雷设计审核应当从“接闪、分流、均压、屏蔽、接地和过电压保护”六大要素,逐个环节进行分析审核,以发现设计不合理或漏设计环节,及时提出修改设计内容,使建筑物的防雷设计做到“安全可靠、技术先进、经济合理”。
以上提到的均是防雷设计审核中常见的问题,防雷设计中存在的问题远远不止这些,由于本人理论水平有限,不足之处还望同行指正。
[参考文献]
[1]王吉进;浅析防雷装置的设计审核和竣工验收[A];第七届中国国际防雷论坛论文摘编[C];2008年
中图分类号:F407.22文献标识码: A
一.引言
随着我国经济的快速增长,石化工程建设在近些年取得较大发展。在石化工程建设过程中,对工程质量影响的因素较多,存在施工风险,施工中如果不加以重视,将导致工程质量不符合设计要求,难以达到工程设计标准。如何认识石化工程建设的质量通病,是防治质量事故的基础措施。了解质量通病,防治质量事故,才能提高施工水平,确保工程质量。
二.石化工程建设质量通病的认识与防治
1.石化工程土建结构工程质量问题。
我国的石化工程土建结构中,混凝土结构占据多数。在我国建成的石化工程土建工程中,普遍存在建成后短时间内出现质量问题,结构质量问题的出现大大减少了石化工程的使用寿命。由于钢筋混凝土结构的保护层抗渗性差、密实度差、厚度较薄,在钢筋混凝土结构中,往往出现混凝土开裂或钢筋锈蚀的现象。大约在工程完工30年后,石化工程土建结构由于受到地下水或环境的影响,出现开裂及渗漏现象,破坏结构稳定性。
石化工程中土建结构工程质量主要包括土建结构的安全性和耐久性。石化工程土建结构的安全性主要同土建结构的维护、检测、工程施工质量、工程设计规范紧密相关,安全性的最终目标是避免土建结构出现结构破坏或倒塌。为了确保土建结构安全性,在设计中要体现结构的整体牢固性、结构构建承载能力的安全性和结构耐久的安全性等安全设计。而石化工程土建结构的耐久性主要包括结构的安全性和结构的适用性,在石化工程土建结构中,表面混凝土耐久抗损能力相对较强。
为了提高石化工程土建结构的耐久性和安全性,在施工中要严格控制施工材料的质量,对材料的进场检验、采购调查等要严格落实,严守施工操作规范,确保结构构建的承载能力。除此之外,要积极开展自主研发工作,根据工程实际情况,利用新工艺、新技术、新材料,提高工程质量。施工中利用回弹法、射线法等检测手段,加强对土建结构强度的系统性检测,提高混凝土结构抗开裂、抗渗漏、抗剥蚀的能力。
2.石化工程建筑电气质量问题。
在施工过程中,对厚壁钢管进行对焊连接时,容易在钢管内部产生结瘤现象,当线缆穿过时,结瘤容易破坏线缆的绝缘层。焊接薄壁钢管则容易烧穿,将此种钢管埋入混凝土架构内部后,容易渗入浆水,导致管道内部堵塞,造成线缆无法穿过。同时由于石化工程的特殊性,其照明器具不同于一般建筑,器具的型号、规格及安装基本要求都有严格的规定,而很多时候,都被设计人员和施工人员所忽略,形成安全隐患。
当代建筑的电气工程不单单是点亮电灯、埋管穿线如此简单,其中包括了大量的现代电气设备的安装和使用。在石化工程中,建筑电气的质量是衡量工程建设水准和安全性的关键指标。随着建筑智能化的发展,石化工程建筑电气质量同时提高了对电气工程的要求。由于石化企业具有的易燃易爆、有毒有害等特殊环境,确保建筑电气和电气设备的安全、有效的运行是保障石化工程稳定的关键因素。
对石化工程的建筑电气工程质量管理,主要在控制施工过程,要将质量管理贯穿到施工所有环节中。在施工准备阶段,要进行全面的质量控制。建筑电气技术人员要熟悉设计图纸,要仔细分析设计上存在的问题,提出可行的改进方案,确保工程具有正确的指导方向。在施工中,要严格遵守操作规范和流程要求,在关键岗位设置技术人员操作,特殊岗位要求执证上岗。施工单位要对施工人员进行培训,提高施工人员的技术水平。
3. 石化工程项目防雷接地施工质量问题
在很多石化工程中,建筑物顶部设置了高度超过接闪器的金属物,但该金属物体并没有同避雷带网相连接,此外,还有较多的石化单位在建筑物顶部的接闪器上缠绕了电线,形成了雷击隐患。一旦遭受雷击,此类线路成为雷电波侵入的线路,容易造成不可估量的损失。
石化工程建筑接地防雷是工程中较为容易忽视的问题,由于其造成的重大破坏,在施工中要加以重视。石化建筑顶部要和避雷带网保持可靠的连接,缠绕在接闪器上的电线要设置对应的钢管,并进行埋地,避免造成雷击侵入。化工建筑物顶部的避雷带和避雷针以及建筑顶部的其他金属物体要同化工装置连接成为一个整体的电气通路,要于避雷引下线保持可靠的连接。通过此种方式,确保石化建筑的防雷性能。
三.结束语。
石化工程建设质量对于后期使用影响较大。在施工中要提高土建结构的稳定性和安全性,科学合理的安装建筑电气系统,严格按照相关法律法规和行业规范,提高建筑防雷能力。施工中落实质量检验制度,验收操作规程,防止出现质量事故,提高工程质量。
参考文献:
[1] 王振平 石油化工建设工程质量监督管理体制研究 [学位论文]2009 - 北京化工大学:项目管理
[2]张佐 浅析石化建筑工程施工管理的重点[期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年8期