贛榆縣國稅局辦公大樓外部防雷裝置設(shè)計(jì)概述

摘要：國稅局辦公大樓是一個業(yè)務(wù)比較集中的建筑，隨著辦證大廳的自動化管理以及計(jì)算機(jī)等先進(jìn)電子信息設(shè)備的廣泛應(yīng)用，作為弱電設(shè)備，許多日常事務(wù)很大程度上都要依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稍有不慎，雷擊災(zāi)害將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓，對其進(jìn)行雷電防護(hù)是十分必要的。本文根據(jù)該樓的性質(zhì)和雷電可能對其危害的形式，闡述了建筑物外部防雷相應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞：大樓 防雷 避雷帶 接地

1 某局大樓現(xiàn)場勘測情況

國稅局大樓地處贛榆縣縣城黃海東路大道邊上， 屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，贛榆縣平均年雷暴日數(shù)為26天。屬多雷區(qū)，在雷雨季節(jié)，常常易遭雷擊。

建筑物六層，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，坐北朝南。長（L）60m，寬（W）18m，高（H）23m

配電柜在一樓，采用TN-S系統(tǒng)。

建筑物所處土壤為一般性砂壤土，土壤電阻率為200歐姆.米（Ω.m）。

在一樓有辦證大廳，各層均有計(jì)算機(jī)終端。

2 某局大樓設(shè)計(jì)方案雷擊風(fēng)險評估

2.1 贛榆縣年平均雷暴日Td=26d/a

2.2 地面落雷密度

2.3 年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)

K—校正系數(shù)，K取1

Ng—地面落雷密度

Ae—與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（Km2）

A′e—建筑物入戶設(shè)施（電源線、信號線）的截收面積（Km2）

L—建筑物長度（60m）

W—建筑物寬度（18m）

H—建筑物高度（23m）

根據(jù)GB50057-2010防雷分類的規(guī)定：國稅局大樓預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)計(jì)算為0.043次/年，且為一般性辦公建筑物，故本建筑的設(shè)計(jì)方案按第三類防雷建筑物設(shè)計(jì)。

2.4 大樓雷擊風(fēng)險評估的計(jì)算

直接雷擊和雷電電磁脈沖引起計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可接受的最大年平均雷擊次數(shù)。

①計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所在建筑物材料結(jié)構(gòu)因子，建筑物為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，C1取1.0。

②C2為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)程度因子。因系統(tǒng)集成化程度較高，屬工作電壓低微電流設(shè)備，C2取3.0。

③計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備抗沖擊過電壓能力因子C3，微電子設(shè)備抗沖擊能力相當(dāng)弱，C3取3.0。

④計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備所在雷電防護(hù)區(qū)（LPZs）因子C4，設(shè)備在LPZ2區(qū)時，C4取0.5。

⑤計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生雷擊事故的后果因子C5，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)業(yè)務(wù)不允許中斷，中斷后會產(chǎn)生嚴(yán)重后果時，C5取2.0。

⑥表示區(qū)域雷暴等級因子C6，本區(qū)域?qū)俣嗬讌^(qū)時，C6取1.2。

根據(jù)上述所確定出的各類因子，可按下式確定出LEMP的防護(hù)等級：

根據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)0.90

3 外部防雷裝置工程設(shè)計(jì)

外部防雷主要防直擊雷、側(cè)擊雷、地電位反擊。

建筑物外部防雷系統(tǒng)由三個基本部分組成：安裝于屋面或女兒墻和其它突出部位上的接閃裝置（避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷針）；埋入水平面下的接地裝置系統(tǒng)；連接建筑物頂部接閃裝置和地下接地裝置的導(dǎo)體（扁鋼或螺紋鋼）系統(tǒng)。

3.1 防雷基礎(chǔ)接地裝置

防雷基礎(chǔ)接地裝置的實(shí)施必須與建筑物的土建部分同時進(jìn)行施工，利用建筑物本身柱內(nèi)、地梁內(nèi)等的鋼筋牢固連接（采用多面焊接等）成一良好的電氣通路系統(tǒng)，但應(yīng)預(yù)留一外接扁鋼，以防止測試時阻值過高好連接外接地。（見下圖）

建筑物本身的鋼筋焊接成電氣通路

①在建筑物底層的板面鋼筋中，選用大于φ10的螺紋鋼牢固焊接成小于或等于20m×20m網(wǎng)格，網(wǎng)格四周的鋼筋與樁內(nèi)鋼筋應(yīng)牢固焊接、與間距不大于25m的建筑物柱內(nèi)選作引下線的鋼筋焊接成一完整的大地網(wǎng)。

②在打入地下的水泥樁頭用不小于φ12的圓鋼與樁筋焊接連通成環(huán)狀，使各樁內(nèi)鋼筋的電阻阻值一致，同時利用每樁內(nèi)兩條對稱主筋（φ16以上鋼筋為兩根，φ10以上鋼筋為4條）與底層防雷網(wǎng)格牢固焊接。

③建筑物各柱內(nèi)選作防雷引下線的鋼筋，下端與底板鋼筋焊接連通，上端與梁板鋼筋焊接，向上伸出與避雷帶焊接。

④通進(jìn)建筑物內(nèi)的金屬管道必須就近與接地裝置相連接，相連接的地方過渡電阻要求小于或等于0.03Ω，反之，就用不小于6m2多股金屬導(dǎo)線跨接。

另外，基礎(chǔ)接地體的工頻電阻不應(yīng)大于1Ω。

3.2 防雷引下線的設(shè)計(jì)

①按照規(guī)范要求，第三類防雷建筑物的引下線間距不應(yīng)大于25m，某大樓周長為156m，選用8條柱內(nèi)主筋用作防雷引下線，分布在建筑物四周均勻?qū)ΨQ布置。

②柱內(nèi)應(yīng)選用對角兩條主鋼筋作為連接導(dǎo)體，其下端與地梁及樁內(nèi)鋼筋牢固焊接，在建筑物四周（東西南北）選4條柱距地0.5m處留出四個接地電阻測試點(diǎn)。

③柱內(nèi)被選用作防雷導(dǎo)體的兩條鋼筋用φ10鋼筋軋成的箍筋焊接聯(lián)在一起，上下亦搭接焊在一起，以提高導(dǎo)體的可靠性，以確保兩條主筋電阻測試值一致。

④有防雷引下裝置的各抗震柱，根據(jù)規(guī)范要求在相應(yīng)層預(yù)埋一塊鋼板，鋼板與選作導(dǎo)體的兩條主鋼筋焊接在一起，用于阻值測試以及接地連接之用。

3.3 防直擊雷的接閃器（天面避雷網(wǎng)、帶）的設(shè)計(jì)

①在屋頂邊緣及女兒墻用φ12的鍍鋅園鋼架設(shè)一周作為接閃器。高度距屋面的距離約為0.25m左右。在屋面上制作或安裝支座時，應(yīng)在直線段兩端點(diǎn)（即彎曲處的起點(diǎn)）拉通線，確定好中間支座位置，中間支座的間距1—1.5m，相互間距離應(yīng)均勻分布，在轉(zhuǎn)彎處支座的間距為0.5m，避雷帶在轉(zhuǎn)角處應(yīng)隨建筑造型彎曲，但不能小于90°。

②在整個屋面樓板面筋用φ10的圓鋼焊接成20m×20m的避雷網(wǎng)格，網(wǎng)格外端與引下線牢固焊接。利用架設(shè)在屋面上及女兒墻上的圓鋼和屋面板筋內(nèi)避雷網(wǎng)格混合組成作為大樓防雷接閃器。

③屋面上架設(shè)的管道、太陽能支架、天線、旗桿、廣告牌都必須與避雷帶相互連接；屋面所有現(xiàn)澆樓板內(nèi)的縱橫鋼筋也應(yīng)相連接，以形成屋頂屏蔽層，作為后備接閃器，防止有比所規(guī)定的雷電流小的電流穿越接閃器而繞擊至屋頂。

4 結(jié)束語

綜上所述，大樓的防雷是一個綜合系統(tǒng)工程，要充分考慮到每個方面，必須應(yīng)用防直擊雷和防感應(yīng)雷相結(jié)合的方法，從建筑物使用性質(zhì)及建筑物內(nèi)設(shè)備的需要整體出發(fā)采取防雷措施，才能起到減少雷電對建筑物內(nèi)設(shè)備和人身的危害的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50057-2010.

[2]《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》.GB 50343-2004.

[3]《雷電與避雷工程》.中山大學(xué)出版社.

[4]《計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范》——GB/T2887-2011.

[5]《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》——GB 50174-2008.

[6]《SPD電源及通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器》——IEC 61643.