高層建筑防雷與接地實例- 電氣施工技術(shù)24課件講解

高層建筑防雷與接地實例《電氣施工技術(shù)》杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講人：袁建紅建筑基本信息

廣州塔又稱廣州新電視塔，昵稱小蠻腰。其塔身主體450米，天線桅桿150米，總高度600米。450米塔頂觀光平臺還配有摩天輪等游樂設(shè)施。自2009年建成以后，廣州塔曾多次被閃電擊中。廣州市區(qū)年平均雷暴日為81.3天，屬于多雷區(qū)。而且廣州市區(qū)積雨云云層高度一般在500-800m,底部碎積云的高度約在300-500m,當(dāng)積雨云到來時，廣州塔約有一半建筑體可能處在碎積云或積雨云中，加之尖端放電，導(dǎo)致其遭受雷擊的概率顯著增加。此外以高概率發(fā)生的云際閃產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖也嚴(yán)重威脅著建筑物內(nèi)電子信息系統(tǒng)的安全。防雷與接地方案防雷與接地方案廣州塔屬于超高、特殊建（構(gòu)）筑物，依照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-2010）的有關(guān)規(guī)定，可按第二類防雷建筑物進(jìn)行防雷設(shè)計；考慮到其功能集廣播電視發(fā)射和旅游觀光于一體，塔上設(shè)有重要機(jī)房和設(shè)備，且人員密集，安全性要求很高，因此在條件允許的前提下，防雷設(shè)施應(yīng)予加強(qiáng)，盡可能按照第一類防雷建筑物的要求進(jìn)行設(shè)計。一、防直擊雷方案（1）接閃器塔體頂部直接利用金屬天線桅桿作為防雷接閃裝置，利用塔頂不銹鋼金屬護(hù)欄作為避雷帶，無金屬護(hù)欄處采用同材質(zhì)明裝避雷帶，整個屋面避雷帶形成閉合。在塔頂桅桿基底處設(shè)置閉合均壓帶，以均衡散流和降低跨步電壓。同時利用塔頂樓板結(jié)構(gòu)配筋主筋在整個屋面構(gòu)成不大于5mx5m或4mx6m的避雷網(wǎng)格。防雷與接地方案突出屋面的金屬物體以及露天安裝的設(shè)備金屬外殼就近與防雷裝置可靠連接，其連接點不少于兩處。突出屋面的非金屬物體，當(dāng)其不在接閃器的有效保護(hù)范圍內(nèi)時，安裝防雷接閃裝置（接閃桿或接閃帶或混合接閃器），并就近與防雷裝置相連。（2）引下線天線桅桿金屬部分既是接閃器，又直接作為防雷引下線，并通過與塔體結(jié)構(gòu)的連接將雷電流導(dǎo)入地下；塔體部分的引下線由核心筒外圍剪力墻內(nèi)的工字鋼立柱和外筒的24根結(jié)構(gòu)鋼柱共同組成，引下線間距不大于18m。作為防雷引下線的24根鋼立柱自上而下通過地面層并深入至地下二層與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)連接。防雷與接地方案此外，為了有效降低跨步電壓，塔體防雷引下線（外筒鋼立柱）在地面層處設(shè)置均壓環(huán)（利用圈梁外側(cè)兩條主筋構(gòu)成）。一、變配電所布置的要求（3）接地裝置利用塔體及裙房、地下室基礎(chǔ)樁內(nèi)對角的四條主筋作為垂直接地體，利用塔體承臺梁最外側(cè)兩條主筋、核心筒筏板基礎(chǔ)外側(cè)兩條主筋，以及裙房、地下室基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外圈梁外側(cè)兩條主筋分別構(gòu)成環(huán)形接地體，同時利用地下室底板結(jié)構(gòu)梁內(nèi)的兩條主鋼筋構(gòu)成不大于1Omx1Om或8mx12m的接地網(wǎng)格。豎井、機(jī)房接地端子與柱子主筋、基礎(chǔ)地板接地網(wǎng)焊接連通引下線接地端子裙房鋼筋混凝土柱子主筋作引下線，與基礎(chǔ)地板接地網(wǎng)焊接連通地下室基礎(chǔ)底板主筋作接地網(wǎng)工字鋼立柱作引下線與基礎(chǔ)底板接地網(wǎng)焊接連通結(jié)構(gòu)鋼柱作引下線與基礎(chǔ)底板接地網(wǎng)焊接連通二、防側(cè)擊雷和等電位聯(lián)結(jié)方案（1）防側(cè)擊雷

為了防護(hù)側(cè)擊雷，廣州塔天線桅桿平伸出去的每一個檢修平臺都設(shè)置避雷針，總共達(dá)到7條之多，避雷針最大的尺寸達(dá)到5.1米長，猶如一頂向外擴(kuò)散的皇冠。（2）為防止天線桅桿上安裝的天線遭受側(cè)擊雷，在天線桅桿的每一層檢修平臺設(shè)置接閃桿和均壓環(huán)，均壓環(huán)采用如圖所示不銹鋼圓鋼。由于均壓環(huán)在天線桅桿上突出的尺寸比較大，因此利用桅桿上的天線檢修平臺的結(jié)構(gòu)梁向外延伸，作為均壓環(huán)安裝的支撐構(gòu)件。二、防側(cè)擊雷和等電位聯(lián)結(jié)方案天線檢修平臺均壓環(huán)天線桅桿二、防側(cè)擊雷和等電位聯(lián)結(jié)方案（3）接地裝置自首層起，每層利用外筒金屬環(huán)和核心筒剪力墻內(nèi)鋼筋作為均壓環(huán)，各均壓環(huán)與防雷引下線可靠連接，并利用各樓層樓板結(jié)構(gòu)鋼筋將外筒均壓環(huán)和核心筒均壓環(huán)進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，以利于雷擊時均衡核心筒內(nèi)分流的雷電流，并利用雷電流的趨膚效應(yīng)將其分流到外圍引下線中。二、防側(cè)擊雷和等電位聯(lián)結(jié)方案（3）接地裝置自首層起，外墻上所有的金屬欄桿、金屬門窗、玻璃幕墻等較大的金屬物以及各樓層靠近金屬外筒的各類金屬設(shè)施均與防雷裝置連接，連接點應(yīng)不少于兩處。二、防側(cè)擊雷和等電位聯(lián)結(jié)方案（4）總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)。在總變配電房設(shè)置總等電位接地端子板；各樓層設(shè)置等電位接地端子板，并與樓板主鋼筋連接。凡進(jìn)出建筑物的鎧裝電纜金屬外皮、各類金屬管道在進(jìn)出建筑物處就近與防雷接地裝置連接。01變壓器高、低壓側(cè)各相裝設(shè)避雷器。02豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷接地裝置連接。03三、防雷電波侵入方案

四、防雷擊電磁脈沖方案所有電子信息系統(tǒng)（如電視和調(diào)頻廣播發(fā)射系統(tǒng)、微波傳輸系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、火災(zāi)