从结构专业角度进行外部防雷设计
摘要:结合实际案例, 对建筑物防雷引下线的选择、使用, 接地体的设置等问题提出具体方案; 强调建筑物外部防雷设计应与结构专业协调配合。
建筑物外部防雷的目标是拦截雷电, 安全引下,并散流到大地; 整个过程离不开对建筑物结构的理解和互连钢筋的利用。
1 工程概况
某客运中心工程, 建筑主体高度36. 2 m, 总建筑面积18 354 m2。地上5 层, 局部6 层; 地下局部负1 层, 为设备用房和停车库。结构形式为框架结构, 现浇混凝土梁板; 外墙两侧设置较大规模幕墙和雨棚等钢结构构件。A 区不设地下室, 采用独立柱基础; B 区地下一层为筏板基础。建筑物年预计雷击次数N = 0. 302 次/ a, 属于第二类防雷建筑物。
2 引下线的选择
2. 1 自然引下线和专设引下线
按照GB 50057 - 2010 《建筑物防雷设计规范》[1](以下简称新《雷规》) 4. 3. 5 条1 款和4. 4. 5 条要求,当建筑物金属构架和互连钢筋在电气上贯通时, 第二、三类防雷建筑物宜利用建筑物钢柱或混凝土柱中的主筋( 以下简称立柱主筋) 作为自然引下线;
5. 3. 8 条进一步明确, 此时建筑物内全部(或大部分) 钢柱或立柱主筋均起到引下线作用时, 无须考虑引下线的间距。IEC 62305 - 3: 2010 《Protection against lightning — Part 3: Physical damage to structures and life hazard》[2] E. 4. 3. 7 指出: 当建筑物自然钢筋不能保证电气连续性时, 应附加专用导体这些专设导体应绑扎或夹紧到建筑物立柱的主筋上。当对现有建筑物引下线的最直接通路有疑问时, 应补加外部引下线。
专设引下线通常是按一定的间距设于建筑物的部分立柱内, 其数量大致是自然引下线的20% ~ 50%;从雷电分流的角度, 在已设自然引下线的前提下, 没有必要重复设置专设引下线。通常, 对于第二、三类防雷建筑物, 只要条件许可, 自然引下线应是首选。
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