沈阳建筑大学毕业设计
第五章 防雷与接地系统设计
5.1 防雷系统概述
雷电是大气层中的一种自然放电现象。雷击的发生可能引起建筑物或设备的严重破坏。高层建筑高度很高,落雷容易,发生雷害危险性更大,故在设计高层建筑时,具备有效的避雷设施,从人员安全和建筑物保护来说都是极为重要的。
雷电的破坏作用有两种,一种是雷电直接击在建筑物上,因雷电的高温而引起建筑物的燃烧,在雷电流的通道上,物体水分受汽化膨胀,产生强大的机械力,使建筑物遭到破坏。雷电的第二种破坏作用是由于雷电流变化梯度大而产生强大的狡辩磁场,使得周围的金属构件产生感应电流,从而构成火灾危险。另外,雷击架空书店线路时,高压流动波沿架空线侵入室内,造成人参伤亡或设备损坏。因此,建筑物防雷设计,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上,详细研究防雷装置的形式及其布置。
5.2 建筑物的防雷等级
建构筑物(含构筑物,下同),根据其重要性、使用性质、发生雷电次数的可能性和后果,按其对防雷的要求,分为下列三类: (1) 第一类防雷建筑物
遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物:
①凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
②具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。
③具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
(2) 第二类防雷建筑物
遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物: ①高度超过100m的建筑物 ②国家级重点文物保护的建筑物。
③国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型、国宾馆、国家档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。
④国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的
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建筑物。
⑤制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
⑥具有1区爆炸危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
⑦具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 ⑧工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。
⑨预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。
⑩预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 (3) 第三类防雷建筑物
遇下列情况之一时应划为第三类防雷建筑物: ①省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。
②预计雷击次数大于或0.012等于次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要人员密集的公共建筑物。
③预计雷击次数大于或等于0.06次/a且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
④预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。
⑤根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果,并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素,确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。
在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷爆日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。
5.3防直击雷
利用建筑物结构内两根?16钢筋通长彼此焊接作引下线,共22处,在建筑物的四周均匀对称布置,间距小于18米,并利用混凝土基础钢筋作自然接地体。
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5.4防侧击感应雷
(1)为防侧击雷,从30米以上,每三层设均压环,所有金属门窗、建筑玻璃幕墙均应与作防雷引下线的钢筋连通;
(2)钢构架和混凝土的钢筋应互相连接,竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接,平行敷设的金属管道如果间距小于0.1米应跨接;
(3)电源从邻近两不同变电站由电缆引入,并在入楼处设置避雷器,电缆金属外皮、金属线槽接地。
5.5接地系统
本建筑采用TN---S接地保护系统,用混凝土基础钢筋作自然接地体。防雷接地、电气设备安全接地以及其它需要接地的设备,弱电设备采用共用接地,共用接地体的接地电阻应小于1Ω。这样既保证了人身和设备的安全,也减少了由不合理接地引起的干扰。为了保证人身设备的用电安全,设计要求建筑物内作总等电位联结,在地下室安装一总等电位联结端子箱,把总水管、空调立管等所有进出建筑物的金属体及建筑物的金属构件等与电位联结端子箱连通。
为了保证建筑物美观,所有防雷装置除避雷带外均采用暗敷。 具体设计详见图纸防雷接地平面图。
5.6工程防雷接地系统设计
(1)本次设计按照规范要求防雷等级为二级,避雷方式采用避雷带与避雷针相结合,屋面利用Φ12mm镀锌圆钢作避雷带,利用柱内对角两根不小于Φ16mm主筋通长焊接作防雷引下线,屋顶避雷网格不大于15m*15m,防雷引下线间距不大于20m。在电梯机房
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屋面上设避雷针,型号为PULSAR-18,针高5m,保护半径49m,避雷带及网格与防雷引下线、接地线均要可靠焊接。
(2)凡高出屋面的金属构件应就近与避雷带焊接,所有防雷的金属构件要求镀锌。 (3)直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端均与防雷装置连接。
(4)为防止侧击雷,从距地面45m处起每两层设一圈均压环,引下线、金属构件等均应与均压环焊接连通,作为防侧击措施。
(5)本次工程接地形式采用综合接地,利用基础板内主钢筋(-40*4)焊接连通,形成闭合的电气回路做基础接地网,所有接地的金属配件均要求镀锌。
(6)接地电阻要求小于1欧姆,施工过程中实测若达不到要求,需增补人工接地极。 (7)在配电室侧墙设总等电位接线箱,所有进户电、讯、水等金属管线均要求与总等电位箱进行总等电位联结。 (8)住宅卫生间设局部等电位箱。
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第六章 电话及宽带网络系统设计
6.1概述
进入21世纪后,随着现代化的发展,人类对信息在现代社会中的重要性已经达到共识。信息已不仅是一种时尚,它像空气、阳光和水一样,为人们工作、学习和生活所必需。它在当今生活中激励着各行各业的发展和经济的增长,并丰富着人们的生活。借助网络和飞速发展的信息技术,人们可足不出户而纵览全球。
弱电系统处理的对象主要是信息,即信息的传送和控制,其特点是电压低、电流小、功率小、频率高。信息是现代住宅所不可缺少的重要组成部分,而且信息的比重随时代的步伐日益增加。现代住宅建筑中,人们利用信息的传送与控制,完成彼此之间的通信、交流,同时利用信息的传输完成对小区安全及日常生活的管理。通过电话系统、卫星及有线电视系统、信息网络系统来实现住宅小区的通讯;通过可视对讲系统、闭路电视监视系统、小区周界报警系统和电子寻更系统实现住宅小区的安全防范功能;通过三表远程自动计量系统和机电设备管理等系统来完成住宅小区日常生活的管理。
近几年随着我国国民经济的发展、人民水平的不断提高,现代高科技技术和信息技术的日益推进,人们对于理想家居、生活情趣、生活品质的要求日益提高,追求更高的层次和境界。住宅建筑弱电系统发展到今天已经形成对立的体系。
6.2 电话系统设计
6.2.1 电话通讯系统的组成及本设计电缆电线的选型
电话通讯系统头三部分组成:电话交换设备、传输设备、用户终端设备。电话交接设备主要有电话交换机,即接通用户之间通信线路的专用设备。传输系统的传输媒介分为有线传输和无线传输。用户终端设备主要是指电话机。随着通讯技术的迅猛发展,现已增至传真机、计算机等终端设备。
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