建筑电气安装中防雷接地设计要点解析

建筑电气安装中防雷接地设计要点解析

陶凌跃

江苏省化工设计院有限公司江苏南京210000

【摘 要】文章结合某高层住宅建筑项目实例，对建筑电气安装防雷接地设计问题展开分析，根据建筑物等效面积、雷击大地年平均密度、以及年预计累计次数等关键参数确定建筑防雷等级，并对防雷接地设计要点展开阐述，望引起相关人员重视。

【关键词】建筑电气安装；防雷接地；设计

Analysisofthemainpointsoflightningprotectionandgroundingdesigninbuildingelectricalinstallation

Taolingyue

JiangsuChemicalDesignInstituteCo.,Ltd.NanjingJiangsu210000

【Abstract】thispapercombinedwiththeconstructionofahigh-riseresidentialprojectexample,lightningprotectionandgroundingdesignissuesanalysisontheconstructionofelectricalinstallation,accordingtothebuildingofequivalentarea,lightningaveragedensity,andtheestimatedannualbuildinglightningprotectionleveltodeterminethekeyparameterssuchascumulativenumber,andelaboratedonthelightningprotectionandgroundingdesignpoints,hopetocausepeoplepayingattentionto.

【Keywords】buildingelectricalinstallation;lightningprotectionandgrounding;design

现行相关标准的要求，并根据建筑物所处地区的气象条件以及地质特点，确定合理的建筑物防雷等级，并对防雷接地设计措施进行优化与完善，以提高防雷接地的安全性、可靠性水平。

1工程概况

xx建筑工程建设项目位于A市中心城区，属于Ⅰ类高层住宅类建筑项目。建筑结构为框架剪力墙结构，地上部分层数为26层，地下部分层数为2层，建筑物总建设高度为83.4m，建设长度为58.2m，建设宽度为17.4m。地上1~2层为商业应用，地上3~26层为住宅应用。

2建筑防雷等级设计

参考本建筑工程住宅属性以及现行《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中的有关要求，按照如下方式确定防雷等级以及关键参数：

2.1建筑物等效面积

本工程中建筑物建筑高度为83.4m，由于低于100.0m，以Ae为建筑物等效面积，该参数可以参照如下式进行计算：

建筑物等效面积＝;

该式中，L为建筑物建筑长度（单位：m），W为建筑物建筑宽度（单位：m），H为建筑物建筑高度（单位：m）；

根据本工程实测数据可计算所得建筑物等效面积为12.7×10-6（单位：km2）。

我怎么计算的是建筑物等效面积为0.0464731（单位：km2）。

2.2雷击大地年平均密度

根据现行《建筑物防雷设计规范》，以Ng为雷击大地年平均密度，该参数计算方式如下式所示：

雷击大地年平均密度＝0.1·Td；

该式中，Td为年平均雷暴日时数（单位：d/年），可以根据本建筑项目所在地区气象统计资料获取，本案例中Td取值为28.6d/年，故计算所得建筑物雷击大地平均密度为2.86（单位：次/km2·年）。

2.3年预计雷击次数

同样以现行《建筑物防雷设计规范》为标准，以N1为住宅建筑物年预计雷击次数，该参数计算方式如下式所示：

年预计雷击次数＝；

该式中，K为矫正系数，Ng为雷击大地年平均密度（单位：次/km2·年），Ae为建筑物等效面积（单位：km2）。

根据本工程上述计算参数，在矫正系数取恒定值1.0的情况下，计算所得本建筑物年预计雷击次数为0.029。(0.133)

故根据上述计算参数，按GB50057-2010第3.0.4条第3款的规定，本建筑物为第三类防雷建筑物。

3防雷接地设计要点

3.1接闪器设计

本案例中以接闪带作为接闪器，沿雷击风险较高部位（包括屋脊、屋角、以及女儿墙等在内）设置接闪器，接闪带材料为热镀锌圆钢，截面标准参数为10.0mm。屋面各类金属物体、围栏以及设备均与接闪带可靠连接，网格设计参数为不大于20.0m×20.0m或24.0m×16.0m。需特别注意的一点是：针对本建筑物屋顶既有各类彩灯、装饰物、航空障碍标志照明灯等电气设备同样应当设置在接闪器保护范围内。具体布置方案如下图所示（见图1）。

3.2引下线设计

本案例中防雷引下线直接采用建筑结构构造柱内主筋。针对钢筋截面直径在16.0mm及以上水平的构造柱而言，以2根为1组焊接后作为引下线；针对钢筋截面直径在10.0mm~16.0mm的构造柱而言，以4根为1组焊接后作为引下线。引下线上方与接闪带可靠焊接，下方与接地装置焊接。本案例中共设置6处接地测试卡（以引下线距地0.5m位置为标准）。具体布置方案如下图所示（见图2）。

3.3防侧击雷

本案例中为预防侧击雷对电气设备所产生不良影响，自建筑物首层起，以3层/组的方式沿建筑物外周设置均压环，并借助于圈梁结构内主钢筋焊接形成电气通路，与防雷引下线进行可靠焊接固定处理。建筑物内各类金属结构与电气设备均连接均压环，以起到防侧击雷的效果。同时，针对建筑物标高在57.9m以上建筑物表面有突出的物体（包括设备、坚硬物体、边缘等）均应同时参考屋面保护措施进行处理。

4结束语

建筑电气防雷设计需要结合项目的实际特点因地制宜的进行设计，还需要进一步的细化设计图纸，优化设计方案，本文结合作者多年来的工作经验对建筑电气安装中的防雷接地设计问题进行了分析与阐述，在设计中，虽然雷电无法控制，但雷电作用力对建筑物的不良影响是可以控制与规避的。高层建筑物电气安装中在防雷接地设计方面应当尽可能实现建筑物结构形式与防雷接地设计措施的结合，利用结构钢筋形成协调的防雷接地体系，以尽可能控制雷击危害，提高建筑电气安装的安全性、可靠性水平。

参考文献

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