高层建筑防雷与接地实例- 电气施工技术24课件讲解

高层建筑防雷与接地实例《电气施工技术》杭州科技职业技术学院主讲人：袁建红建筑基本信息

广州塔又称广州新电视塔，昵称小蛮腰。其塔身主体450米，天线桅杆150米，总高度600米。450米塔顶观光平台还配有摩天轮等游乐设施。自2009年建成以后，广州塔曾多次被闪电击中。广州市区年平均雷暴日为81.3天，属于多雷区。而且广州市区积雨云云层高度一般在500-800m,底部碎积云的高度约在300-500m,当积雨云到来时，广州塔约有一半建筑体可能处在碎积云或积雨云中，加之尖端放电，导致其遭受雷击的概率显著增加。此外以高概率发生的云际闪产生的雷击电磁脉冲也严重威胁着建筑物内电子信息系统的安全。防雷与接地方案防雷与接地方案广州塔属于超高、特殊建（构）筑物，依照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010）的有关规定，可按第二类防雷建筑物进行防雷设计；考虑到其功能集广播电视发射和旅游观光于一体，塔上设有重要机房和设备，且人员密集，安全性要求很高，因此在条件允许的前提下，防雷设施应予加强，尽可能按照第一类防雷建筑物的要求进行设计。一、防直击雷方案（1）接闪器塔体顶部直接利用金属天线桅杆作为防雷接闪装置，利用塔顶不锈钢金属护栏作为避雷带，无金属护栏处采用同材质明装避雷带，整个屋面避雷带形成闭合。在塔顶桅杆基底处设置闭合均压带，以均衡散流和降低跨步电压。同时利用塔顶楼板结构配筋主筋在整个屋面构成不大于5mx5m或4mx6m的避雷网格。防雷与接地方案突出屋面的金属物体以及露天安装的设备金属外壳就近与防雷装置可靠连接，其连接点不少于两处。突出屋面的非金属物体，当其不在接闪器的有效保护范围内时，安装防雷接闪装置（接闪杆或接闪带或混合接闪器），并就近与防雷装置相连。（2）引下线天线桅杆金属部分既是接闪器，又直接作为防雷引下线，并通过与塔体结构的连接将雷电流导入地下；塔体部分的引下线由核心筒外围剪力墙内的工字钢立柱和外筒的24根结构钢柱共同组成，引下线间距不大于18m。作为防雷引下线的24根钢立柱自上而下通过地面层并深入至地下二层与结构基础连接。防雷与接地方案此外，为了有效降低跨步电压，塔体防雷引下线（外筒钢立柱）在地面层处设置均压环（利用圈梁外侧两条主筋构成）。一、变配电所布置的要求（3）接地装置利用塔体及裙房、地下室基础桩内对角的四条主筋作为垂直接地体，利用塔体承台梁最外侧两条主筋、核心筒筏板基础外侧两条主筋，以及裙房、地下室基础结构外圈梁外侧两条主筋分别构成环形接地体，同时利用地下室底板结构梁内的两条主钢筋构成不大于1Omx1Om或8mx12m的接地网格。竖井、机房接地端子与柱子主筋、基础地板接地网焊接连通引下线接地端子裙房钢筋混凝土柱子主筋作引下线，与基础地板接地网焊接连通地下室基础底板主筋作接地网工字钢立柱作引下线与基础底板接地网焊接连通结构钢柱作引下线与基础底板接地网焊接连通二、防侧击雷和等电位联结方案（1）防侧击雷

为了防护侧击雷，广州塔天线桅杆平伸出去的每一个检修平台都设置避雷针，总共达到7条之多，避雷针最大的尺寸达到5.1米长，犹如一顶向外扩散的皇冠。（2）为防止天线桅杆上安装的天线遭受侧击雷，在天线桅杆的每一层检修平台设置接闪杆和均压环，均压环采用如图所示不锈钢圆钢。由于均压环在天线桅杆上突出的尺寸比较大，因此利用桅杆上的天线检修平台的结构梁向外延伸，作为均压环安装的支撑构件。二、防侧击雷和等电位联结方案天线检修平台均压环天线桅杆二、防侧击雷和等电位联结方案（3）接地装置自首层起，每层利用外筒金属环和核心筒剪力墙内钢筋作为均压环，各均压环与防雷引下线可靠连接，并利用各楼层楼板结构钢筋将外筒均压环和核心筒均压环进行等电位联结，以利于雷击时均衡核心筒内分流的雷电流，并利用雷电流的趋肤效应将其分流到外围引下线中。二、防侧击雷和等电位联结方案（3）接地装置自首层起，外墙上所有的金属栏杆、金属门窗、玻璃幕墙等较大的金属物以及各楼层靠近金属外筒的各类金属设施均与防雷装置连接，连接点应不少于两处。二、防侧击雷和等电位联结方案（4）总等电位联结和局部等电位联结。在总变配电房设置总等电位接地端子板；各楼层设置等电位接地端子板，并与楼板主钢筋连接。凡进出建筑物的铠装电缆金属外皮、各类金属管道在进出建筑物处就近与防雷接地装置连接。01变压器高、低压侧各相装设避雷器。02竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷接地装置连接。03三、防雷电波侵入方案

四、防雷击电磁脉冲方案所有电子信息系统（如电视和调频广播发射系统、微波传输系统、安全防范系统、火灾