超高层办公综合体建筑防雷与接地探讨

超高层办公综合体建筑防雷与接地探讨

吴丽

奥意建筑工程设计有限公司 广东深圳 518000

摘要：文章坚持“安全可靠”的原则，根据超高层办公综合体建筑特点，介绍超高层办公综合体建筑防雷与接地的设计特点。

关键词：超高层办公；防雷与接地

1、概述

项目位于东莞市南城片区。地块东南侧为东莞大道辅路，东北侧、西北侧、西南侧都为规划路。

本项目为超高层办公综合体建筑，总建筑面积约19.5万平米。地下共四层，地下四层功能为机动车停车库、设备用房及人防，地下三层为机动车停车库、设备用房，地下二~一a层为商业、机动车停车库、设备用房。地上有5栋建筑：1号楼为超高层办公楼，共38层；2号楼为商业、办公楼，塔楼29层为超高层办公，裙房4层为商业；3号楼为多层商业，共3层；4号、5号楼为多层商业，都为4层。

2、 防雷分类

本
工程属于人员密集的公共建筑物，预计雷击次数大于 1.4258 次/a，按《建筑物防雷设计规范》规定属于第二类防雷建筑物，按第二类防雷建筑物标准设置防雷设施。同时，参照《民用建筑电气设计标准》的要求进行防雷设计，尽量利用建筑物本身的金属构架作为防雷装置。

2.1、防直接雷击

接闪器：沿屋顶女儿墙（或装饰构架）顶设置接闪带，并在屋面设置不大于10m×10m或12m×8m的接闪网（明敷/暗敷），用作接闪器，所有突出屋面的金属物[如：金属管道（含水管、煤气管）、铁爬梯、金属支架、金属门窗等]均应与屋面防雷装置相连。避雷带采用直径12mm热镀锌圆钢沿避雷带支架（高出设置处不宜小于150mm，间距1m，转角处0.5m）敷设。

引下线：利用结构剪力墙内、柱内两根主筋（直径不小于16mm，当主筋直径小于16mm时，采用4根∅10）上下焊通。引下线平均间距不大于18米。用建筑钢筋混泥土柱内的钢筋作为引下线时，其屋顶上部须与接闪器进行可靠连接，其下部与接地装置可靠连接。构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。

2.2、防雷电感应

在建筑物内设置防雷接地预埋件，建筑内的设备、管道、构架、电缆金属外皮等主要金属物，应就近与防雷接地预埋件相连，平行及交叉敷设的金属管道、构架等金属物，净距小于100mm时，应采用金属线跨接，平行敷设时跨接点间距不大于30m。

2.3、防雷电波侵入

2.3.1进出建筑物的各种线路及管道，采用全线埋地引入（出），在入户端应将电缆金属外皮、金属管道、金属套管等与室外墙上的预埋件相连。

2.3.2户外线路进入建筑物处，变电所、弱电房、消防控制室等重要机房，屋顶加压风机房、电梯机房等处设置电涌保护器。

低压配电母线上应装设Ⅰ级试验的电涌保护器，冲击电流值等于或大于12.5KA,电压保护水平值应小于或等于2.5KV。

当YynO 型或Dyn11 型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时，应在变压器高压侧装设避雷器。

2.4、高度超过45m的建筑物，除屋顶防雷装置满足规定外，尚应符合以下要求：

2.4.1对水平突出外墙的物体，当滚球半径45米球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时，应采取相应的防雷措施。

2.4.2高于60m的建筑物，其上部占高度20%并超过60m的部分应采取以下防侧击雷和等电位的保护措施：

1)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位，各表面上的尖物、墙角、边缘、设备及显著突出的物体应按屋顶上的保护措施处理。

2)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位，布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求，接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。

3)外部金属物，当其最小尺寸符合防雷规范第5.2.7条第2款规定时，可利用其作接闪器，还可利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器。

4)符合防雷规范第4.3.5条规定的钢筋混凝土内钢筋和时符合防雷规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架，当作为引下线或与引下线连接时，均可利用其作为接闪器。

2.4.3外墙竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端及每三层与防雷装置等电位连接。

2.5、等电位环形导体

有地下室和裙楼的建筑物，地下室应每层设置一个环形导体，裙楼部分每两层设置一个环形导体。环形导体利用结构外圈梁内的两条水平钢筋（∅12/条）形成电气通路构成，并与外圈各防雷引下线联通。无结构外圈钢筋时敷设同型号热镀锌圆钢。

对于幕墙结构建筑，在外墙结构柱或剪力墙（引下线位置）预留一定数量的预埋件，用于玻璃幕墙防雷、等电位联结设施。

3、接地装置

本工程利用地下室结构底板内两根主筋焊通及利用结构桩基内多根（四根以上）主筋上下焊通用作接地装置。防雷接地与强弱电电气设备共用基础接地装置，冲击接地电阻要求不大于1欧姆。基础施工完毕后，应实测各引下点的接地电阻值，如不满足要求，应外引加打人工接地体。

3.1、等电位联结

3.1.1设置总等电位联结及局部等电位联结。

总等电位联结：在变配电所设总等电位联结箱（明装，底边距地0.5m）内置总等电位联结板。

建筑物内的保护接地导体和功能接地导体应连接到总接地端子，与建筑物的保护接地、功能接地和雷电防护的接地极应相互连接。从建筑物外进入的供应设施管道可导电部分，宜在靠近入户处进行等电位联结。建筑物内的接地导体、总接地端子和下列导电部分应实施保护等电位联结：

1） 进入建筑物的供应设施的金属管道；

2） 在正常使用时可触及的电气装置外可导电部分；

3） 便于利用的钢筋混凝土结构中的钢筋；

4） 电梯轨道。

等电位联接做法见15D502-10~25。其中总等电位联结端子板做法见15D502-10~17，MEB线采用BV-1×25mm2导线穿钢管DN20暗敷于墙内或地板中，或沿电缆桥架、竖井明敷。各变（配）电所内的MEB板应经MEB线相互连接。

局部等电位联结：分别在淋浴卫生间、水泵房、游泳池设局部等电位联接，做法参见15D502图集。消防控制室及弱电主机房必须采取等电位连接与接地保护措施（办公标准层预留两处等电位联接，用于办公使用单位通信机房个性化需求），气体灭火机房必须采取防静电保护措施。各局部等电位联结板暗装，+0.5m。

3.1.2 用电、配电控制设备的金属外壳、金属构架、金属灯具的外壳等必须与保护线（PE线）可靠连接，以保障操作安全，在钢管的连接处和钢管与接线盒连接处，均需采用跨接线作可靠跨接。

3.1.3封闭式母线的金属外壳和金属电缆桥架（包括线槽）应与保护线可靠连接，沿电缆桥架（或配线槽）通长敷设一根∅12热镀锌圆钢作为电缆桥架（或配线槽）的辅助保护线，金属梯架、托盘或槽盒本体之间的连接应牢固可靠, 梯架、托盘和槽盒全长不大于30m时，不应少于2处与保护导体可靠连接；全长大于30m时，每隔20m～30m应增加一个连接点。起始端和终点端均应可靠接地,每两段封闭式母线外壳间及两段电缆桥架间的连接处不小于6mm2的软铜线跨接。

3.2、下列各处设置接地预埋件（做法参见15D502），除注明外各类接地预埋件的设置标高均高出设置处地坪0.2m。

3.2.1.接地测试点设于一层外墙标高0.5m处，上面焊接螺栓及蝶形螺母，暗装，设350*150保护盒，盒面颜色应与外墙面装饰颜色一致，并在盒盖上标注“（接地）”符号，用作测试接地电阻。

3.2.2.预留人工接地极设于外墙，室外地坪下1.0m处，用作进出地下室的金属管线接地及外加打人工接地体。

3.2.3.各层强、弱电专业竖井、水专业管道井。

3.2.4.电梯井道底部及电梯机房内。

3.2.5.各设备房（空调机房、风机房、水泵房、电度表室、消防值班室、电话机房、数据机房、配变电所等）内。

3.2.6.设于卫生间内（洗手池下方），高出相应层地坪0.2m处，其上焊接螺栓及蝶形螺母，86*86保护盒及面盖，预留作卫生间局部等电位联结用。

3.2.7.设于高度45m及以上的阳台外墙（高出相应层地坪1.2m）用作防盗网、金属栏杆等金属物接地。

3.2.8.设于高度45m及以上的门窗侧边或底边，用作金属门窗框接地。

3.2.9.设于相应层空调室外机预制板外墙，高出相应预制底板0.2m，用作空调机接地。

3.3、各接闪带,接闪网,均压环(网)防雷引下线,接地预埋件,接地装置等必须相互连接,连接点均为焊接或或采用螺栓紧固的卡夹器,焊接应满足焊缝长度的要求，外露防雷装置应注意做好制防腐处理。

3.4、下列部分严禁接地：

1） 采用设置非导电场所保护方式的电气设备外露可导电部分；

2） 采用不接地的等电位联结保护方式的电气设备外露可导电部分；

3） 采用电气分隔保护方式的单台电气设备外露可导电部分；

4） 在采用双重绝缘及加强绝缘保护方式中的绝缘外护物里面的外露可导电部分。

防
雷及接地示意图。

注：1、接闪网引下线利用柱子内两根主筋或钢结构，此两根主筋从上至下可靠连接。

2、柱子内作为接闪网引下线底两根主筋需与桩台板外圈环形接地连接线连接成一体，连接线采用∅12镀锌圆钢，此圆钢一端与柱子内作为接闪网引下线底两根主筋焊接，另一端与桩台板外圈环形接地连接线焊接。

3、环形接地连接线必需与所经过的灌注桩或钢筋混凝土柱子内主筋焊接。

4、接地网需与桩基主钢筋连接。

4、结语

超高层办公综合体建筑防雷与接地探讨，是本人结合规范《建筑物防雷设计规范》要求,以及在项目实施中的一些体会和总结。

参考文献

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

[2]《防雷与接地》（2016年合订本）D500~D502

作者简介：吴丽 工学学士 2005年进入奥意建筑工程设计有限公司工作。