Thi công chống sét tòa nhà cao tầng cần lưu ý những bước nào

Trong bối cảnh đô thị hóa mạnh mẽ, các tòa nhà cao tầng mọc lên ngày càng nhiều, kéo theo đó là nguy cơ bị sét đánh trực tiếp và gián tiếp ngày càng lớn. Sét không chỉ gây thiệt hại về tài sản mà còn đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng con người. Do đó, việc thi công chống sét tòa nhà cao tầng trở thành yêu cầu bắt buộc đối với mọi chủ đầu tư, nhà thầu xây dựng và đơn vị vận hành. Một hệ thống chống sét hiệu quả không chỉ bảo vệ công trình mà còn đảm bảo sự an toàn, ổn định cho toàn bộ hệ thống điện, thiết bị bên trong tòa nhà.

Bài viết này, với kinh nghiệm chuyên sâu của Công ty TNHH XUẤT NHẬP KHẨU GOLDEN STAR Việt Nam, sẽ phân tích chi tiết các bước thi công chống sét tòa nhà cao tầng, những lưu ý quan trọng về kỹ thuật, vật tư, tiêu chuẩn và công nghệ mới nhất trong lĩnh vực này.

Các thành phần cơ bản của hệ thống chống sét tòa nhà cao tầng

Một hệ thống chống sét hoàn chỉnh cho tòa nhà cao tầng thường bao gồm:

• Kim thu sét (cổ điển hoặc chủ động)

• Dây dẫn sét (down conductor)

• Hệ thống tiếp địa (bao gồm cọc tiếp địa, dây tiếp địa, hóa chất giảm điện trở)

• Thiết bị phụ trợ (bộ chia sét, ống thép bảo vệ, hộp kiểm tra tiếp địa)

• Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền cho hệ thống điện, viễn thông

Mỗi thành phần trên đều đóng vai trò riêng biệt nhưng liên kết chặt chẽ, tạo thành một “chuỗi bảo vệ” khép kín, đảm bảo dòng điện sét được thu hút, dẫn truyền và tiêu tán an toàn xuống đất.

Quy trình thi công chống sét tòa nhà cao tầng: Các bước cần lưu ý

Khảo sát, đánh giá rủi ro và lập kế hoạch thi công

Bước đầu tiên là khảo sát thực tế hiện trạng tòa nhà, phân tích các yếu tố như vị trí địa lý, chiều cao, kết cấu, hệ thống điện hiện hữu và môi trường xung quanh. Đánh giá rủi ro bị sét đánh dựa trên các tiêu chí quốc tế (IEC, TCVN) để xác định mức độ bảo vệ cần thiết.

Kết quả khảo sát giúp kỹ sư lập kế hoạch chi tiết cho toàn bộ quá trình thi công, từ vị trí lắp đặt kim thu sét, tuyến dây dẫn, vị trí cọc tiếp địa đến lựa chọn vật liệu phù hợp. Việc lập kế hoạch kỹ lưỡng giúp giảm thiểu rủi ro phát sinh, tiết kiệm chi phí và đảm bảo tiến độ dự án.

Thiết kế hệ thống chống sét theo tiêu chuẩn

Thiết kế hệ thống chống sét phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia (TCVN 9385:2012) hoặc quốc tế (IEC 62305). Các tiêu chuẩn này quy định rõ về vùng bảo vệ, chiều cao lắp đặt kim thu sét, tiết diện dây dẫn, điện trở tiếp địa tối đa, khoảng cách an toàn giữa các thành phần hệ thống và các thiết bị điện tử nhạy cảm.

Đối với tòa nhà cao tầng, thường ưu tiên sử dụng kim thu sét chủ động để mở rộng vùng bảo vệ, giảm số lượng kim thu cần lắp đặt. Hệ thống tiếp địa phải được thiết kế để đạt điện trở đất nhỏ hơn 10 Ohm, đảm bảo hiệu quả tiêu tán dòng điện sét xuống đất.

Chuẩn bị vật tư, thiết bị và nhân lực

Trước khi thi công, cần chuẩn bị đầy đủ vật tư đạt chuẩn như kim thu sét, dây dẫn đồng hoặc thép mạ kẽm, cọc tiếp địa, hóa chất giảm điện trở, thiết bị phụ trợ, máy đo điện trở đất, dụng cụ bảo hộ lao động. Đội ngũ thi công phải có chuyên môn, được đào tạo về an toàn lao động và am hiểu các quy trình kỹ thuật thi công chống sét.

Lắp đặt hệ thống tiếp địa (cọc tiếp địa, hóa chất giảm điện trở)

Hệ thống tiếp địa là “trái tim” của toàn bộ hệ thống chống sét. Cọc tiếp địa thường được làm từ thép mạ đồng, thép mạ kẽm hoặc đồng nguyên chất, có chiều dài từ 1,5m đến 3m, chôn sâu vào lòng đất để đảm bảo tiếp xúc tốt với môi trường đất. Ở những khu vực đất khô, đất đá hoặc diện tích hạn chế, hóa chất giảm điện trở được sử dụng để hạ thấp điện trở suất, đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật.

Quy trình lắp đặt cọc tiếp địa gồm: đào rãnh, đóng cọc, kết nối dây tiếp địa, đổ hóa chất giảm điện trở (nếu cần), kiểm tra điện trở đất bằng máy chuyên dụng. Đỉnh cọc phải nằm dưới mặt đất tối thiểu 10-15cm để tránh ăn mòn và đảm bảo an toàn.

Lắp đặt kim thu sét

Kim thu sét được lắp đặt tại vị trí cao nhất của tòa nhà, đảm bảo không bị che chắn bởi các vật thể xung quanh. Đối với tòa nhà cao tầng, nên sử dụng kim thu sét chủ động để tăng hiệu quả bảo vệ. Kim thu sét phải được cố định chắc chắn, kết nối trực tiếp với dây dẫn sét xuống hệ thống tiếp địa.

Lắp đặt dây dẫn sét

Dây dẫn sét (down conductor) nối từ chân kim thu sét xuống hệ thống tiếp địa, phải được lắp đặt thẳng, hạn chế gấp khúc và cố định chắc chắn dọc theo tường hoặc trục kỹ thuật của tòa nhà. Dây dẫn thường làm bằng đồng hoặc thép mạ kẽm, tiết diện tối thiểu 50mm² để đảm bảo chịu được dòng điện lớn khi sét đánh.

Lắp đặt thiết bị phụ trợ và bảo vệ lan truyền

Các thiết bị phụ trợ như bộ chia sét, ống thép bảo vệ dây dẫn, hộp kiểm tra tiếp địa, thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền cho hệ thống điện, mạng viễn thông cần được lắp đặt tại các vị trí chiến lược nhằm bảo vệ toàn diện cho tòa nhà.

Kiểm tra, nghiệm thu và bảo trì định kỳ

Sau khi hoàn thiện lắp đặt, toàn bộ hệ thống phải được kiểm tra kỹ lưỡng: đo điện trở đất, kiểm tra các mối nối, kiểm tra hiệu quả thu sét và dẫn sét. Chỉ khi đạt tiêu chuẩn kỹ thuật mới được nghiệm thu và đưa vào sử dụng. Hệ thống chống sét cần được kiểm tra, bảo trì định kỳ (ít nhất 1 lần/năm) để phát hiện và xử lý kịp thời các hư hỏng, ăn mòn, đảm bảo vận hành ổn định lâu dài.

Các lưu ý chuyên sâu khi thi công chống sét tòa nhà cao tầng

Đánh giá tổng thể hệ thống điện và các thiết bị cần bảo vệ

Một trong những sai lầm phổ biến khi thi công chống sét tòa nhà cao tầng là chỉ tập trung vào hệ thống thu sét mà bỏ qua các thiết bị điện, viễn thông nhạy cảm bên trong tòa nhà. Sét không chỉ gây hư hại trực tiếp mà còn lan truyền qua hệ thống cấp điện, truyền thông, gây cháy nổ, hỏng hóc thiết bị điện tử, máy chủ, hệ thống điều khiển tự động hóa.

Vì vậy, ngoài hệ thống kim thu sét và tiếp địa, cần đặc biệt chú ý đến việc lắp đặt thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) tại các tủ điện chính, tủ phân phối, phòng server, trung tâm điều khiển. Các thiết bị này giúp ngăn chặn xung sét lan truyền vào hệ thống điện, bảo vệ toàn diện cho tòa nhà.

Lựa chọn vật tư đạt chuẩn, xuất xứ rõ ràng

Chất lượng vật tư quyết định trực tiếp đến hiệu quả của hệ thống chống sét. Kim thu sét, dây dẫn, cọc tiếp địa, hóa chất giảm điện trở phải được sản xuất bởi các thương hiệu uy tín, có chứng chỉ xuất xứ, kiểm định chất lượng. Đặc biệt, kim thu sét chủ động cần có chứng nhận thử nghiệm thực tế, đáp ứng tiêu chuẩn IEC 62305 hoặc NFC 17-102.

Dây dẫn sét nên sử dụng đồng nguyên chất hoặc thép mạ đồng, đảm bảo dẫn điện tốt, chống ăn mòn. Cọc tiếp địa phải có chiều dài, đường kính đúng tiêu chuẩn, bề mặt phủ đồng dày tối thiểu 0.254mm. Hóa chất giảm điện trở cần an toàn với môi trường, không gây ăn mòn kim loại.

Đảm bảo an toàn lao động trong quá trình thi công

Thi công chống sét tòa nhà cao tầng tiềm ẩn nhiều nguy cơ tai nạn, đặc biệt là khi làm việc trên cao, gần nguồn điện hoặc trong điều kiện thời tiết bất lợi. Đội ngũ thi công phải được trang bị đầy đủ đồ bảo hộ (nón, dây an toàn, găng tay cách điện), tuân thủ nghiêm ngặt quy trình an toàn lao động.

Trước khi thi công, cần cắt điện khu vực liên quan, kiểm tra kỹ lưỡng các thiết bị, máy móc. Trong quá trình thi công, luôn có người giám sát an toàn, chuẩn bị sẵn các phương án ứng cứu khẩn cấp.

Đáp ứng các yêu cầu về thẩm mỹ và kiến trúc

Một thách thức lớn khi thi công chống sét tòa nhà cao tầng là làm sao để hệ thống chống sét không ảnh hưởng đến thẩm mỹ tổng thể của công trình. Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư thường lựa chọn phương án đi dây dẫn âm tường, sử dụng ống bảo vệ đồng màu với tường, lắp đặt kim thu sét dạng ẩn hoặc tích hợp vào các chi tiết kiến trúc như lan can, mái che.

Việc bố trí hệ thống chống sét phải được phối hợp chặt chẽ với kiến trúc sư ngay từ giai đoạn thiết kế, tránh tình trạng phải đục phá, sửa chữa sau này gây tốn kém chi phí và ảnh hưởng đến kết cấu công trình.

Tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành

Chi phí thi công chống sét tòa nhà cao tầng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: quy mô công trình, loại kim thu sét, số lượng cọc tiếp địa, chiều dài dây dẫn, địa chất khu vực, tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng. Để tối ưu hóa chi phí mà vẫn đảm bảo hiệu quả bảo vệ, cần lựa chọn giải pháp kỹ thuật phù hợp, không lắp đặt dư thừa nhưng cũng không cắt giảm các hạng mục quan trọng.

Việc sử dụng hóa chất giảm điện trở giúp giảm số lượng cọc tiếp địa, tiết kiệm diện tích và chi phí vật tư. Lựa chọn kim thu sét chủ động giúp mở rộng vùng bảo vệ, giảm số lượng kim thu, dây dẫn, đơn giản hóa quá trình thi công.

Đáp ứng các quy định pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật

Tại Việt Nam, các công trình xây dựng từ 5 tầng trở lên hoặc có chiều cao trên 20m bắt buộc phải lắp đặt hệ thống chống sét theo quy định tại TCVN 9385:2012. Hồ sơ hoàn công hệ thống chống sét phải có đầy đủ bản vẽ thiết kế, biên bản nghiệm thu, kết quả đo điện trở đất, chứng chỉ vật tư.

Việc không tuân thủ các quy định này có thể dẫn đến bị xử phạt hành chính, không được nghiệm thu công trình hoặc bị từ chối bảo hiểm khi xảy ra sự cố.

Các lỗi thường gặp khi thi công chống sét tòa nhà cao tầng

Lắp đặt kim thu sét không đúng vị trí, chiều cao

Nhiều trường hợp kim thu sét bị lắp lệch tâm, quá thấp hoặc bị che khuất bởi các kết cấu khác, dẫn đến vùng bảo vệ không bao phủ hết toàn bộ tòa nhà. Điều này khiến hệ thống chống sét mất tác dụng, tăng nguy cơ sét đánh trúng các vị trí không được bảo vệ.

Dây dẫn sét bị gấp khúc, tiết diện nhỏ

Dây dẫn sét phải được lắp đặt thẳng, hạn chế tối đa các đoạn gấp khúc, uốn cong gắt, vì sẽ làm tăng điện trở, giảm hiệu quả dẫn sét. Việc sử dụng dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn tiêu chuẩn dễ gây nóng chảy, đứt gãy khi có dòng sét lớn.

Hệ thống tiếp địa không đạt điện trở tiêu chuẩn

Đây là lỗi nghiêm trọng nhất, thường gặp ở các công trình thi công vội vàng, không kiểm tra kỹ lưỡng. Điện trở đất lớn hơn 10 Ohm sẽ khiến dòng sét không được tiêu tán hết, có thể gây hiện tượng “bật sét ngược”, phá hủy thiết bị điện, gây nguy hiểm cho con người.

Không lắp đặt thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền

Nhiều đơn vị chỉ lắp đặt hệ thống thu sét mà bỏ qua thiết bị bảo vệ lan truyền, khiến các thiết bị điện tử, máy chủ, hệ thống điều khiển vẫn bị hư hại do xung sét lan truyền qua đường dây điện, cáp mạng.

Không bảo trì, kiểm tra định kỳ hệ thống chống sét

Sau một thời gian vận hành, hệ thống chống sét có thể bị ăn mòn, đứt gãy dây dẫn, tăng điện trở đất do thay đổi địa chất hoặc bị tác động bởi các yếu tố môi trường. Nếu không kiểm tra, bảo trì định kỳ sẽ không phát hiện kịp thời các hư hỏng, dẫn đến hệ thống mất tác dụng khi có sét đánh.

Giải pháp tối ưu và công nghệ mới trong thi công chống sét tòa nhà cao tầng

Ứng dụng kim thu sét chủ động thế hệ mới

Kim thu sét chủ động sử dụng công nghệ phát xung sớm, tạo ra vùng bảo vệ rộng hơn nhiều lần so với kim thu sét cổ điển, phù hợp với các tòa nhà cao tầng, công trình có diện tích lớn. Một số dòng kim thu sét chủ động còn tích hợp cảm biến thông minh, tự động kiểm tra tình trạng hoạt động, cảnh báo khi có sự cố.

Sử dụng hóa chất giảm điện trở thân thiện môi trường

Các loại hóa chất giảm điện trở mới không chỉ giúp hạ thấp điện trở đất mà còn an toàn với môi trường, không gây ăn mòn cọc tiếp địa, kéo dài tuổi thọ hệ thống tiếp địa lên đến 30 năm. Đây là giải pháp tối ưu cho các khu vực đất đá, đất cát, diện tích hạn chế.

Kết hợp hệ thống chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền

Việc kết hợp đồng bộ giữa hệ thống chống sét trực tiếp (kim thu sét, dây dẫn, tiếp địa) và hệ thống chống sét lan truyền (SPD) giúp bảo vệ toàn diện cho cả công trình và thiết bị bên trong, đặc biệt quan trọng với các tòa nhà cao tầng có nhiều thiết bị điện tử, máy chủ, hệ thống điều khiển tự động hóa.

Ứng dụng công nghệ giám sát từ xa

Một số hệ thống chống sét hiện đại tích hợp cảm biến đo điện trở đất, cảm biến dòng sét, truyền dữ liệu về trung tâm điều khiển. Chủ đầu tư, ban quản lý tòa nhà có thể giám sát tình trạng hệ thống chống sét từ xa, phát hiện sớm các sự cố để xử lý kịp thời.

Thi công chống sét tòa nhà cao tầng là hạng mục đòi hỏi chuyên môn cao, tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định pháp luật. Việc lựa chọn đơn vị thi công uy tín, giàu kinh nghiệm như Công ty TNHH XUẤT NHẬP KHẨU GOLDEN STAR Việt Nam sẽ giúp chủ đầu tư yên tâm về chất lượng, tiến độ và hiệu quả bảo vệ.

Chúng tôi cam kết cung cấp giải pháp thi công chống sét tòa nhà cao tầng toàn diện, từ khảo sát, thiết kế, cung cấp vật tư, lắp đặt đến bảo trì, bảo hành lâu dài. Đội ngũ kỹ sư, công nhân được đào tạo bài bản, am hiểu sâu về các tiêu chuẩn quốc tế, luôn cập nhật công nghệ mới nhất để mang lại sự an toàn tuyệt đối cho công trình của bạn.

CÔNG TY TNHH XUẤT NHẬP KHẨU GOLDEN STAR VIỆT NAM

Địa chỉ: Lô 70, khu dịch vụ 2 Xa La, Phúc La, Hà Đông, Hà Nội

Văn phòng giao dịch: Số 133, Khu dịch vụ 4 Xa La, Phúc La, Hà Đông, Hà Nội

Điện thoại: 0975.008.163

Email: congtygoldenstarvietnam@gmail.com 

Website: https://ambvietnam.vn/ 

Fanpage: https://www.facebook.com/profile.php?id=100062996541079ref=embed_page