年预计雷击次数计算书
工程名: 计算者: 计算时间:
参考规范：《建筑物防雷设计规范》GB50057―94（2000年版）
1.已知条件:
建筑物的长度L = 43.80m 建筑物的宽度W = 43.95m 建筑物的高度H = 73.5m
当地的年平均雷暴日天数Td =90.0天/年 校正系数k = 1.0
2.计算公式:
年预计雷击次数: N = k*Ng*Ae = 0.4007
其中: 建筑物的雷击大地的年平均密度: Ng = 0.024Td ^1.3 = 0.024*35.60^1.3 = 8.3316
等效面积Ae为: H<100M, Ae =[LW+2(L+W)*SQRT(H*(200-H))+3.1415926*H(200-H)]*10 -6 = 0.0481
3.计算结果:
根据《防雷设计规范》，该建筑应该属于第二类防雷建筑。 附录:
二类:N>0.06 省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所 。 N>0.3 住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
三类:0.012<=N<=0.06 省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所。 0.06<=N<=0.3 住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 N>=0.06 一般性工业建筑。
防雷
根据《民用建筑电气设计规范》中防雷等级的划分，民用建筑物防雷分为三类：
第一类防雷的民用建筑物，是具有特别重要用途的属于国家级建筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；高度超过100m的建筑物。
第二类防雷的民用建筑物，是重要的或人员密集的大型建筑物；省级重点文物保护的建筑物和构筑物；19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑；省级及以上大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物。
第二类防雷建筑物防直击雷的措施， 采用装设在建筑物上的避雷网(带)应按规范的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。
引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，
但引下线的平均间距不应大于18m。
第三类防雷的民用建筑物，建筑物年计算雷击次数大于或等于0.05的建筑物；建筑群边缘地带的高度为20m以上的建筑物；历史上雷害事故较多地区的建筑物。本工程按三级防雷建筑设防。
本建筑物预计雷击次数为0.4007,按雷击次数进行防雷等级分类，本住宅楼属第二类防雷建筑。并分为防直击雷和防侧击雷。防直击雷：利用装设在屋顶上的避雷网（带）及避雷针混合组成防雷接闪器，网格不大于10mx10m或12mx8M；利用建筑物钢筋混凝土柱内的2根钢筋作为引下线，引下线沿建筑物四周均匀（对称）布置，其平均间距不大于18m，利用建筑物钢筋混凝土基础（基础圈梁）内的钢筋作为接地装置。防侧击雷的措施：钢构架和混凝土的钢筋应互相连接； 45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大金属物与防雷装置做电气连接，45m及以上没隔两层要做防雷均压环。 1）接闪器
①屋面接闪器采用明敷避雷带。易遭受雷击的屋脊、屋角、女儿墙及屋面四周的檐上装设ф25*4的镀锌扁钢或ф10镀锌圆钢装设避雷带，并在屋面设置不大于10m*10m的网格，所有的金属物件及出屋面金属体都应与避雷带用25mm*4mm的镀锌扁钢相连。
② 有高出屋面的部位，如电梯机房，裙墙等沿着四周设避雷带。
③墙上的金属栏杆、门窗等凸出部位都直接或通过预埋件与建筑物内主筋相连，用做防侧击雷和等电位措施。 2）引下线
避雷引下线利用结构柱内主筋（两根Φ16主筋），利用建筑物混凝土承台梁及桩基内的钢筋作为接地装置，引下线钢筋与基础承台梁接地网钢筋应可靠焊接，钢筋的焊接长度单面焊接应大于钢筋的六倍、双面焊接应大于12倍，并满足施工验收规范及质量检查部门的有关要求。45M层以上，每三层设均压环并与雷电流引下线及每层钢窗连接，每隔三层设备管道均于钢筋混凝土梁中主筋连接。 3）接地装置
本工程利用建筑物基础、桩基钢筋及圈梁的主筋组成闭合回路，做接地体，使接地电阻小于10Ω。 2.6.2保护接地
本工程采用TN-C-S系统，进户电源在配电柜处作重复接地，主配电柜与各配电柜各设备分别进行局部等电位连接及总等电位连接，防雷接地与保护接地共用基础接地体，接地电阻<=1欧。
1）接地装置
本工程属于民用建筑，建筑物之间的距离一般都不能满足各种接地装置的相互距离，因此常采用共用接地装置，电力设备与防雷设备共用接地，接地电阻按其中最小的要求值选，共用接地装置采用建筑物的基础钢筋作垂直接地体，利用地圈梁的主筋与基础钢筋相连，做成环状接地装置，在各种接地引下线的部位预埋与接地装置主筋相焊接的100mm*100mm*4mm的钢板,将各种接地装置的引下线与此钢板相连接。
建筑各柱之间采用40*4镀锌扁钢相互连接做成环路，各个角出处应在室外地坪下0.8m处甩出40*4镀锌扁钢1.5m，以备外接人工接地装置。
变电所室内标高-3.700处甩出0.5m，40*4镀锌扁钢，用以连接变电所室内接地干线。
电梯井下应在标高-4.900处甩出0.5m，40*4镀锌扁钢用以连接电梯井接地干线，
消防控制室在地面下皮标高50cm处甩出0.5m，40*4镀锌扁钢用以连接消防控制室接地干线
电竖井、弱电机房在标高+0.300处均有相同的做法。 2）接地系统的连接
接地线连接处应该焊接，接地系统的所有连接都应采用焊接，如不宜焊接，可用螺钉连接。 2.6.3接地电阻
因本工程采用共用接地装置，故不作严格计算，采用完成基础环形连接后实测接地电阻，并做好记录，不满足电阻要求时，补打人工接地极。
第四章 防雷接地系统
4.1防雷等级
根据《民用建筑电气设计规范》中防雷等级的划分，民用建筑物防雷分为三类： 第一类防雷的民用建筑物，是具有特别重要用途的属于国家级建筑物；国家级重点文物保护的建筑物和构筑物；高度超过100m的建筑物。
第二类防雷的民用建筑物，是重要的或人员密集的大型建筑物；省级重点文物保护的建筑物和构筑物；19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑；省级及以上大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物。
第二类防雷建筑物防直击雷的措施， 采用装设在建筑物上的避雷网(带)应按规范的
规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。
引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。
第三类防雷的民用建筑物，建筑物年计算雷击次数大于或等于0.05的建筑物；建筑群边缘地带的高度为20m以上的建筑物；历史上雷害事故较多地区的建筑物。
4.2防雷的措施
4.2.1高层建筑物的外部防雷接地装置： （1）接地网：
当发生雷电时，雷电流通过引下线向自然接地体周围大地泄流外散，土壤呈现的电阻称为接地电阻，当增大接地网的面积，接地电阻将减小。接地网是指水平方向由钢筋绑扎或焊接成的网格，水平钢筋组成的接地网可以近似看成一块独立的平板，它的电容主要由它的面积决定的。附加于这个平板上有限长度的竖向钢筋接地体，其所增加的长度不足以改变其电容，即接地电阻减小不多。只有当这些附加的竖向接地体的长度增加到可以和平板的长、宽尺寸相近时，平板趋近于一个半球时，电容才会有较大的增加，接地电阻才会明显的减小。
另一方面，因为电容所储存的能量不是储存在极板上，而是储存在整个电介质中即整个电场中，电介质中的能量密度与其电容率有关。在大型建筑的基坑内，接地网埋深的尺寸比起接地网的几何尺寸小的多，所增加的储存能量的介质空间是极其有限的，在这个有限空间中的能量密度较小，表明增加接地网的深度对减小接地电阻的作用不大。在设计利用底板接地网做自然接地体时，不应认为自然接地体埋得越深，接地电阻就越小，应通过地质勘探报告了解周围的土质情况。
（2）引下线：
引下线的作用是将避雷带与自然接地体连接在一起，使雷电流构成通路。在高层建筑中利用其柱或剪力墙中的主筋作为引下线，随主体结构逐层串联焊接至屋顶与避雷线连接。为了安全起见每条引下线不应少于两根主筋，主筋的截面不应小于Φ16mm。
在高层建筑的设计、施工中，利用其结构主筋做引下线，本人认为这样做具有经济、实用、易于操作的特点，由于现浇混凝土内的引下线不易氧化，所以具有使用寿命长的特点。按建筑物的防雷类别适当减小引下线的间距，这样做可以迅速分流，降低反击电压，
（3）、 避雷带：
避雷带由避雷线和支持卡子组成，避雷带应设置在建筑物易受雷击的层檐、女儿 墙等处，其作用是引雷效应，雷电流通过引下线向大地泄流，避免高层建筑物雷击。 避雷线安装：
①避雷线应顺直，不应有高底起伏现象。
②避雷线弯曲处不得小于90°，弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍。 ③避雷线采用镀锌圆钢，直径不应小于Φ12mm。 ④镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍，并双面焊接。 ⑤如遇有变形缝处应做煨弯补偿处理。 支持卡子安装：
①支持卡子采用40×4mm镀锌扁钢，卡子埋深不应小于80mm。 ②卡子顶部一般应距建筑物屋檐、女儿墙等表面100mm。
③ 卡子水平间距不应大于100mm，各间距应一致，转角处两边的卡子距转角中心不应大于250mm。
④所有支持卡子应横平竖直，固定牢固。 （4）均压环：
在高层建筑的设计和施工中，除了防止雷电的直击外，还应防止侧向雷击，超过30米高的建筑物，应在30米及其以下每隔三层围绕建筑物外廓的墙内做均压环，并与引下线连接。保证建筑物接构圈梁的各点电位相同，防止出现电位差。 ①均压环采用不小于Φ8mm的镀锌圆钢，或不小于24mm×4mm的镀锌扁钢。 ②均压环沿建筑物的四周暗敷设，并与各根引下线相连结。
③外檐金属门、窗、栏杆、扶手、玻璃幕、金属外挂板等预埋件的焊接点不应少于两处，与引下线连接。
④搭接长度扁钢>2b、圆钢>6D、圆钢和扁钢>6D。
(注：b为扁钢长度，D为圆钢直径，扁钢搭接应焊3个棱边，圆钢应焊接双面。)