摘要：作为危害源的雷电是一种具有极高能量的自然现象，目前尚无可用装置和方法能阻止雷击放电。新的全文强制性规范GB 55024 - 2022《建筑电气与智能化通用规范》的实施，对建筑的防雷接地系统设计提出了新的规定。本文通过研究贵州某超高层建筑的防雷接地系统设计，为超

工程概况

本工程塔楼屋面高350 m，屋面停机坪高度359 m，裙房高度H = 33.65 m。根据GB 50057 - 2010附录A中A.0.3第1款和第4款，裙房高度H小于100 m，每边的扩大宽度：

塔楼高度大于100 m，其每边的扩大宽度应为建筑物的高度。按照此扩大宽度，利用CAD得出防雷等效扩大图如图1所示。

由于本工程为超高层建筑，雷击风险较高，故建筑物所处地区雷击大地的年平均密度Ng取值采用雷电定位系统直接获取地闪密度和雷暴日估算值分别计算，计算结果如表1所示。

电子信息系统雷电防护等级的确定

首先，按照GB 50343 - 2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》确定本工程电子信息系统雷电防护等级。

根据GB 50343 - 2012附录A第A.1.4条，入户设施年预计雷击次数N2按下式确定：

本工程按照平均雷暴日计算防雷装置拦截效率，得出电子信息系统雷电防护等级为A级；按照贵州省贵阳市观山湖区地闪密度计算防雷装置拦截效率，得出电子信息系统雷电防护等级为B级。鉴于雷电定位系统观测的地闪密度比人工观测的年平均雷暴日数据更准确，故本工程电子信息系统雷电防护等级按照拦截效率计算取B级；根据GB 50343 - 2012表4.3.1，工程内部有超五星级宾馆，电子信息系统雷电防护等级也为B级。所以，最终确定本工程的电子信息系统雷电防护等级为B级。

建筑物屋面防直击雷设计

根据GB 55024 - 2022第7.1.4的规定，由于本建筑物属于高度超过250 m的第二类防雷建筑物，故本建筑塔楼屋面采用Φ10热镀锌圆钢做接闪带，屋顶接闪带网格不大于5 m × 5 m或6 m × 4 m。

停机坪位于本建筑的最高处，根据MH 5013 - 2023《民用直升机场飞行场地技术标准》的相关规定，在建筑物屋顶设置直升机停机坪，属于高架直升机场，停机坪范围内不得设置高出直升机起飞和降落限制面的物体。本工程停机坪结构形式为钢结构，整个停机坪为钢结构板上方做钢筋混凝土加建筑面层的做法。为了保护停机坪的钢筋混凝土结构层，在建筑面层内暗敷设40 mm × 4 mm热镀锌扁钢作为接闪带，接闪带网格不大于5 m × 5 m或6 m × 4 m。此停机坪接闪带周圈采用40 mm × 4 mm热镀锌扁钢与结构钢板电气贯通，再利用停机坪钢结构柱与建筑塔楼屋面接闪带电气贯通。

另外，直升机作为移动的大型金属物体，当其停在停机坪上时，高度高出了停机坪，因此还应与此建筑的防雷装置做等电位连接。为此，本工程在直升机停机坪设4个防雷等电位端子箱，直升机外壳通过此端子箱内的专用接地线卡夹与停机坪接闪带等电位连接。应注意的是，等电位端子箱应设置在停机坪侧边，顶部不能高于停机坪地面。停机坪防雷平面图如图2所示。

本建筑裙房屋面采用Φ10热镀锌圆钢做接闪带，屋顶接闪带网格不大于10 m × 10 m或12 m × 8 m。塔楼屋面的接闪带通过引下线与裙房屋面的接闪带电气贯通。

建筑物防侧击雷与均压环设计

对于高度大于滚球半径的建筑物，立面可能会遭受侧击雷。本工程滚球保护半径为30 m。立面上，用滚球法可以接触到的每点都可能是雷击点，如图3所示。随着距地高度的降低，高层建筑遭受侧面闪击的概率显著减少。因此本项目重点考虑建筑物30 m以上安装侧面接闪器系统。

本建筑高度超过250 m且雷击次数超过0.42次 / a，故应按照GB 55024 - 2022第7.1.4条要求采取均压环的措施，将各种竖向金属管道、金属物的顶端和底端与建筑物防雷装置做电气连接。建筑物外墙内侧和外侧垂直敷设的金属管道及类似金属物应在顶端和底端与防雷装置连接，并在高度250 m以上区域每间隔不超过20 m与防雷装置连接一处，在高度100 ~ 250 m区域内每间隔不超过50 m连接一处，高度0 ~ 100 m区域内在100 m附近楼层与防雷装置连接。建筑物在高度250 m以下区域每3层且间隔不超过20 m连成闭合环路，高度250 m及以上区域每层连接成闭合环路作为均压环，均压环由楼板结构钢筋连接成闭合环路组成，并与所有引下线连接。地上高度超过30 m的部位应防侧击雷，将高度30 m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，高度30 m及以上水平突出的墙体应设置接闪器并与防雷装置相连。均压环设计示意图如图4所示。

防雷引下线设计

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接地系统设计

本工程防雷接地与工作接地、保护接地共用接地体。利用筏板基础内的结构主筋作为接地体,主筋未连接处采用40 mm × 4 mm不锈钢进行连接。选择建筑物对角两处不影响外观的引下线，在户外离地 +0.5 m和 -1 m处预埋100 mm × 100 mm × 8 mm钢板各一块，作为接地测试点及人工接地极连接板，此钢板与作为引下线的柱内主钢筋可靠焊接。接地电阻需实测不大于1 Ω，如达不到此要求，利用室外覆土 -1 m处钢板引出50 mm × 5 mm不锈钢做环型人工接地极。

建筑物防雷击电磁脉冲设计

本工程根据前文"电子信息系统雷电防护等级的确定"节的计算，电子信息系统按照B级进行雷电防护。电子信息系统（有线电视信号、信息网络系统等）线路引入端根据接口形式选择适配的信号线路电涌保护器。低压配电系统及电子信息系统信号传输线路在穿过各防雷区界面处，采用电涌保护器保护。

本工程电源线缆电涌保护器冲击电流Iimp和标称放电电流In按照GB 50343 - 2012表5.4.3 - 3的推荐值选取,如本文表2所示。变配电室低压侧出线有室外景观用电，且室外景观用电为TT系统，为独自敷设接地装置的配电装置。所以，根据GB 50057 - 2010第4.3.8条第5款的规定，总配电箱选择I类试验的电涌保护器。

王素娟，女，中国建筑标准设计研究院有限公司，高级工程师，建筑设计一院电气副总工程师。

来源：建筑电气