高层建筑中接地装置的设计

xiaonaijia

摘要：本文阐明了设计人员应首先考虑利用高层建筑基础接地网作为接地装置。当不能利用基础接地网作为接地装置时，应该设计人工接地装置。
This text has expounded a designer should consider　utilize the basic earth network of the skyscraper as the earth device at first, If not, Should design the artificial earth device.
在高层建筑接地装置的设计中，设计人员首先应考虑利用钢筋混凝土基础中的钢筋作为接地装置。这种接地装置称为自然基础接地装置（或称基础接地网）。当基础接地网的接地电阻值无法满足设计要求时，应设计人工接地装置。
不管是利用钢筋混凝土基础内钢筋作为接地装置，或者是设计人工接地装置，均应满足强电、弱电及防雷共用接地电阻≤1欧姆的要求。
通常情况下，高层建筑基础形式大多采用箱形基础和桩基础。高层建筑基础接地网是由箱形基础和桩基础内的钢筋组成的。为了达到上述电阻值，必须要确保桩基础内的钢筋与柱及承台内的钢筋焊成一体；承台内上、下两层各两根主筋与相对应的地梁上、下两层各两根主筋焊成一体。详见图一。
 图一 桩基钢筋体与承台及柱子内钢筋体连接
注：1、本图适用于现场浇注的桩基、承台及柱子。
 2、桩基钢筋内的所有纵向钢筋与螺旋箍筋至少焊接二处。
 3、通过连接导体将桩基内纵向钢筋与承台及柱子内钢筋连接（焊接）不少于两根。
 4、通过连接导体将承台内上、下两层各两根主筋与相对应的地梁上、下两层各两根主筋焊成一体。
 5、钢筋的焊接长度≥6D。
 6、连接导体采用≥Φ16mm圆钢或≥40×4扁钢。
 7、承台及柱子内的主筋采用≥Φ16mm圆钢。
 
从箱形基础和桩基础示意图（图二）中可以较清楚地看出按地梁与地梁之间的间距连成方格形状的接地网。上述连接使基础接地网形成一个良好的电气通路，并构成了较理想的等电位接地网。当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%的条件下，这种连接形式钢筋混凝土箱形基础（无防水层）和桩基础内的钢筋完全可以作为接地装置。即便是箱形基础被塑料、橡胶等防水材料包裹，几十根、一百几十根或数百根，长达十几米或几十米的灌注桩内的钢筋仍与大地紧密接触，形成良好的电气通路，为此，也可以利用该桩基础内的钢筋作为接地装置。
 
图二 基础接地网平面图
注：1、所有地梁上、下两层的两根主筋按地梁与地梁之间的间距。通常焊接或通过连接导体焊成方格形状。
 2、本图为一承台一桩基形式，若为一承台多桩基形式，所有桩基内纵向钢筋与承台内钢筋连接（焊接）不少于两根。
 3、钢筋的焊接长度应≥6D。
 4、连接导体采用≥Φ16mm圆钢或≥40×4扁钢。
 5、地梁内的主筋≥Φ16mm圆钢。
若桩基采用打入式预应力混凝土管桩时，由于该桩内钢筋含碳量较高，焊接性能差，不易焊接，为此，一般不采用上述桩基的钢筋作为接地装置。若采用上述管桩，箱形基础无防水层，可以利用箱形基础内的钢筋网作为接地装置。若采用上述管桩，箱形基础有防水层，不可以利用这种形式箱形基础加桩基内的钢筋作为接地装置。此时，应该置人工接地装置。
当箱形基础被沥青包裹，桩基又采用打入式预应力管桩时，为了避免基础接地网的接地电阻满足不了要求，可在建筑物外墙四角钢筋混凝土柱子内引出两根主筋与距地0.5～0.8米处的本柱预埋接地端子板焊接，作为使用时测试和连接追加接地体之用。
当能利用结构基础内的钢筋作为接地装置时，接地装置的底层平面图，见图三。当不能利用结构基础内的钢筋作为接地装置时，应在箱形基础外的四周敷设一条≥40×4扁钢作为接地连接带，每隔5米将一根长度为2.5米的Φ20圆钢、DN50钢管或L50×5角钢打入地下，作为棒形、管形或角钢接地极。设计上述接地极时，可选择其中一种，然后将接地极与接地连接带焊成一体（详见图三）。人工接地装置施工完后，在箱形基础外四周回填土之前，通过接地电阻测试卡对接地装置的电阻进行测试，实测满足不了要求时，应追补接地极，直至满足接地电阻≤1欧姆为止。
 
 
 图三 无防水层接地装置底层平面图
 
 
 
注：1、a柱内防雷引下线一端与屋顶避雷带焊接，另一端与基础接地网焊接；
2、b柱内总等电位连接线一端与基础接地网焊接，另一端与总等电位环形接地带焊接；
3、柱内主筋为两根≥Φ16mm圆钢；
4、防雷引下线的间距根据建筑防雷等级确定；
5、预埋接地端子板见《99501-1》国标图集第2～22页。
 
 
 图四 有防水层人工接地装置底层平面图 A-A有防水层防雷引下线外引作法图
 
 
 
注：1、a防雷引下线一端与屋顶避雷带焊接，另一端与人工接地体焊接；
2、b柱内总等电位连接线一端与基础接地网焊接，另一端与总等电位环形接地带及人工接地体焊接；
3、接地连接线，接地极及引出线均为热镀锌件；
4、柱内主筋为两根≥Φ16mm圆钢；
5、防雷引下线的间距根据建筑防雷等级确定；
6、接地极与接地线的连接方法见《03D501-4》国标图集第9～11页。
注：1、B-B有防水层柱内总等电位连接线外引作法图与A-A有防水层防雷引下线外引作法图相同；
2、预埋接地端子板见《99501-1》图标图集第2-22页；
3、引至接地极的接地连接线应高出地下水位0.5米；
4、接地连接线为一根≥Φ16mm圆钢。
 
 
 
 
 
总等电位环形接地带可供强电设备、弱电设备、公用设施的金属管道及建筑物金属构件等总等电位联结之用。不管是利用结构基础内钢筋作为接地装置，或是设计人工接地装置均应设置基础接地网（图二）。由于基础内钢筋连接采用了焊接方法从而构成了良好的电气通路及较理想的等电位接地网，为此，从底层平面图（图三）中可以看出，所有柱子的柱内主筋均可以与基础接地网连成电气通路。总等电位联结有多种方法，设计人员可以根据工程情况确定所需要柱子的柱内主筋作为总等电位联结的接线端子。
本文阐明了设计人员应首先考虑利用高层建筑基础接地网作为接地装置。在什么条件下可以利用它作为接地装置；在什么条件下不可以利用它作为接地装置。同时阐明了当不能利用基础接地网作为接地装置时，设计人员应按本文提出的方法设计人工接地装置。
 
参考文献
1. 国家建筑标准设计图集《防雷与接地安装》
2. 《21世纪建筑电气设计手册》下册第十一篇《建筑物防雷》

通天雷神

图呢？

李师宇

很好 啊

三泰雷

为何没有图呢？你是忘了吧

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boboda

字太小 ····看完头都大了

清洁工

高人啊

 

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