摘要：介绍了某超高层综合性大厦的综合防雷措施。主要防雷措施：直击雷、感应雷、等电位、接地装置、安全隔离、屏蔽、防静电、抑制电磁波干扰。
关键词：超高层建筑物；综合防雷
1.工程的建设规模及项目组成：
工程总建筑面积：172528.89平方米，建筑物的长度L = 81m；建筑物的宽度W = 27m；建筑物的高度H = 188m；
2.土壤地质状况
拟建场地原始地貌为滨海平原地貌，经人工填土抬高处理为平坦地形，地下主要是素填土层、冲填砂层、块石填土层和淤泥层。其中上述层土赋存地下水，有利于建筑物基础混凝土及附近土壤保持一定的湿度，有较低的接地电阻。
3.设计计算
3.1计算参数
项目的平均地闪密度：Ng=6.09次/（km2.a）
土壤电阻率：ρ=8.725Ω.m
雷电流幅值：平均值34.48kA
99%-----165KA
98%-----125KA
95%-----81KA
90%-----61.9KA
雷暴日（按最大）86天
3.2根据《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010的相关公式进行计算
（1）建筑物年预计雷击次数N1
已知条件：建筑物的长度L = 81m；建筑物的宽度W = 27m；建筑物的高度H = 188m；当地的年平均雷暴日天数Td =86.0天/年；校正系数k = 1.5
（2）计算公式：
年预计雷击次数：N = k*Ng*Ae = 1.404
（其中：建筑物的雷击大地的年平均密度：Ng = 6.09
等效面积Ae为：H>=100M，Ae =[LW+2H*（L+W）+3.1415826*H2 ]*10-6 = 0.1538）
（3）计算结果：
根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010，该建筑属于二类防雷建筑物。
3.3接地电阻
本项目采用共用接地装置方式，接地电阻不大于1Ω。
4.防雷接地措施
4.1直击雷（含接闪器、引下线和接地体）
4.1.1接闪器宜采用接闪带（网）、接闪杆或由其混合组成。
在屋顶采用Φ12镀锌圆钢作接闪带，屋顶接闪连接线网格不大于 （10m*10m）。引下线利用柱子或剪力墙内两根Φ16以上主筋通长焊接作为引下线，间距不大于（18m），引下线上端与接闪带焊接，下端与基础底板轴线上的上下两层钢筋内的两根主筋焊接，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。外墙引下线在距室外接地线焊接，并使基础底梁及基础底板轴线上的上下两层主筋中的两根通长焊接做接地网。
4.1.2本建筑物高度超过45m时，采取下列防侧击措施：
（1）建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接。
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（2）应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为防雷装置引下线。结构圈梁中的钢筋应每层连成闭合回路，并应同防雷装置引下线连接。
（3）应将45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连。凡突出屋面的所有金属构件，如卫星天线基座、电视天线金属杆、金属通风管、屋顶风机等均应与接闪带可靠焊接。
4.2感应雷
4.2.1为防止雷电波的侵入，进入建筑物的各种线路及金属管道宜采用全线埋地引入，并应在入户端将电缆的金属外皮、钢导管及金属管道与接地网连接。电缆埋地长度不应小于15m，其人户端电缆的金属外皮或钢导管应与接地网连通。
4.2.2建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均接到建筑物的接地装置上；为减少电磁脉冲破坏的强度，确保建筑内的电子设备免受浪涌过电压的破坏，在低压配电房的总电源进线和电梯的电源进线等处设置浪涌保护器。
4.3接地装置：本工程利用建筑物柱内主钢筋（当主筋≥φ16时，利用对角2根，当主筋≥φ10且＜φ16时，利用4根）作为引下线，上与接闪器、下与接地装置可靠焊接，引下线间距不大于18m。将结构桩基和基础底板内的主钢筋等焊接组成接地装置，利用承台的上下钢筋，上与引下线的柱内两条主筋相接，下与桩基主筋相焊接。同时，将板内结构主筋作为水平接地体焊接连通，构成基础接地网络。基础接地网格设计应尽可能均匀、对称，尺寸不大于10mx10m或8mx12m，对于重要的电子系统接地点分布较集中的区域，宜将网格尺寸缩小至不大于5mx5m或6mx4m。基础接地网格应与各防雷引下线之间可靠焊接连通。
4.4总等电位联结：本工程采用总等电位联结，总等电位由黄铜板制成，将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行联结，总等电位联结均采用各种型号的等电位卡子。在低压配电房内设置MEB端子板，在水泵房、风机房、浴室等均作局部等电位联结，网络机房、消防中心采用专用铜质绝缘导线作接地引下线并采用钢管保护引至接地极。客房卫生间采用局部等电位联结，从适当的地方引出两根与结构钢筋焊接的接地扁钢，将卫生间内所有金属管道、构件联结。
4.5强弱电管井：从变配电所至强电竖井内的桥架上敷设一条40x4mm镀锌扁钢，将变配电所接地与强电竖井内接地相连。弱电竖井内的接地线其下端应与接地网可靠连接。所有强、弱电竖井内均垂直敷设二条，水平敷设一圈40x4mm镀锌扁钢，水平与垂直接地扁钢间应可靠焊接。强、弱电竖井内的接地干线应与每层楼板钢筋作等电位联结。一般建筑物的强、弱电竖井内的接地干线应每三层与楼板钢筋作等电位联结，并将建筑物内的各种竖向金属管道每三层与局部等电位联结端子板连接一次。
4.6游泳池的安全防护：进行辅助等电位联结，将0、1及2区内所有外界可导电部分及外露可导电部分，用保护导体连接起来，并经过总接地端子与接地网相连。
5.弱电防雷措施
5.1工程电子信息系统防雷等级为B级，线路浪涌保护器根据线路的工作频率、传输速率、传输带宽、工作电压、接口形式和特性阻抗等参数，配置相应的浪涌保护器：
视频监控：室外摄像枪末端、室外摄像枪信号、电源及控制线引入机房处；
消防报警：报警信号电涌防护器、联动控制电涌防护器、直流电源电涌防护器、火警电话电涌防护器、火警广播电涌防护器；
网络系统：同轴电缆干线电涌防护器；
有线电视系统：信号浪涌防护器。
5.2卫星通信站天线的防雷，可采用独立接闪杆或在天线口面上沿及副面调整器顶端预留的安装接闪杆处分别安装相应的接闪杆。当天线位于机房屋顶时，可利用建筑物结构钢筋作为其防雷引下线。
5.3静电防护：主要弱电机房采用活动地板，做到其表面无静电。机房内绝缘体的静电电位不应大于lkV。地板所有金属要与接地端子可靠连接，要求单元活动地板的系统电阻符合现行国家标准《计算机机房用活动地板技术条件》的规定。弱电机房内的电子设备金属外壳、机柜、金属管槽、屏蔽线缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、SPD接地端等均应以最短距离与等电位连接网络的接地端子连接。等电位连接网络的结构采用S型或M型或两种结构形式的组合型。设备机房设置-40x4镀锌扁钢的环形导体，环形导体连接到钢筋或金属立面等其他屏蔽构件上，做到每隔5m连接一次。
6.结束语
本项目性质为集酒店、商业、办公为一体的大型综合超高层建筑，属人员密集场所，若有雷击发生，可能造成建筑物主体受损、内部电气或电子系统损坏、服务设施中断等，从而给人们正常的办公带来不便，甚至可能引发火灾或造成人员伤亡，本文主要对超高层建筑物的防雷保护技术进行了相应的介绍，采取合理有效的防雷设计以减少或避免项目建成后因雷电而引发的人员伤亡。
论文作者:邓博雅1,吴卓琪2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签：建筑物论文; 防雷论文; 电位论文; 钢筋论文; 金属论文; 竖井论文; 机房论文; 《基层建设》2018年第8期论文;