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《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010,2010年11月3日发布,2011年1月1日起实施,现将有关幕墙实施《建筑物防雷设计规范》条文介绍如下:
1.0.1条 为使建筑物(含构筑物)防雷设计因地制宜地采取防雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,以及雷击电脉冲引发的电气和电子系统损坏或运行错误,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。
门窗幕墙行业专家 张芹
( 条文说明)第1.0.1条:有人认为,建筑物安装防雷装置后就万无一失了。从经济观点出发,要达到这点是太浪费了。因此,特指出“或减少”以示不是万无一失,因为按照本规范设计的防雷装置的防雷安全度不是100% 。根据各方修订意见,在原“财产损失”之后增加了“以及雷击电脉冲引发的电气和电子系统损坏或运行错误”。
2.0.5 防雷装置 用于减少闪击击于建(构)筑物上或建(构)筑物附近造成的物质性损害和人身伤亡,由外部防雷装置和内部防雷装置组成。
2.0.6 外部防雷装置 由接闪器、引下线(词条“引下线”由行业大百科提供)、和接地装置组成。
2.0.7 内部防雷装置 由防雷等电位连接和外部防雷装置的间隔距离组成。
2.0.8 接闪器 由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。
2.0.9 引下线 用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。
2.0.10 接地装置 接地体和接地线的总合,用于传导雷电流并将其流散入大地。
2.0.11 接地体 埋入土壤中或混凝土基础中作流散用的导体。
2.0.12 接地线 从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体;或从接地端子、等电位连接带至接地体的连接导体。
2.0.13 直击雷 闪击直接击于建(构)筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。
2.0.14 闪电静电感应 由于雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上的感应电荷得到释放,如没有就近泄入地中就会产生很高的电位。
2.0.15 闪电电磁感应 由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强磁场,使附近导体上感应出很高的电动势。
2.0.16 闪电感应 闪电放电时,在附近导体上产生的闪电静电感应和闪电电磁感应,它可使金属部件之间产生火花放电。
2.0.19 防雷等电位连接 将分开的诸金属物体直接用连接体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。
2.0.20 等电位连接带 将金属装置、外来导电物、电力线路、电信线路及其他线路连于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带。
2.0.21 等电位连接体 将分开的诸导电性物体连接到防雷装置的导体。
2.0.22 等电位连接网路络 将建(构)筑物和建(构)筑物内系统(带电导体除外)的所有导电性物体互相连接组成的一个网。
2.0.23 接地系统 将等电位连接网络和接地装置连在一起的整个系统。
2.0.24 防雷区 划分雷击电磁环境的区,一个防雷区的区界面不一定要有实体界面,如不一定要有墙壁、地板或天花作为界面区。
3.0.1 建筑物应当根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。
3.0.2 在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物:
1 凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,因电火花而引起爆炸、爆轰,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
2 具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。
3 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
(条文说明)3.0.2
本条为强制性条文。增加了“在可能发生对地闪击的地区”。
1 火炸药及其制品包括火药(含发射药和推进剂)、炸药、弹药、引信和火工品等.
爆轰——爆炸物中一小部分受到引发或颉激励后爆炸物整体瞬时爆炸。
0区:连续出现或长期出现或频繁出现爆炸性气体混合物的场所。
1区:在正常运行时可能偶然出现爆炸性气体混合物的场所。
2区:在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的场所,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的场所。
20区:以空气中可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地短时存在于爆炸性环境中的场所。
21区;正常运行时,很可能偶然地以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆炸性环境中的场所。
22区:正常运行时,不太可能以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆炸性环境中的场所,如果存在仅是短暂的。
1区、21区建筑物可能划为第一类防雷建筑物,也可能划为第二类防雷建筑物。其区分在于是否会造成巨大破坏和人身伤亡。例如,易燃液体泵房,当布置在地面上时,其爆炸危险环境一般为2区,则该泵房可划分为第二类防雷建筑物。但当工艺要求布置在地下或半地下时,在易燃液体的蒸气与空气混合物的密度大于空气,又无可靠的机械通风设施的情况下,爆炸性混合物就不易扩散,该泵房就要划为1区爆炸危险场所。如该泵房系大型石油化工联合企业的原油泵房,当泵房遭雷击就可能会使工厂停产,造成巨大经济损失和人员伤亡,那么这类泵房应划为第一类防雷建筑物;如该泵房系石油库的卸油泵房,平时间断操作,虽可能因雷电火花引发爆炸造成经济损失和人员伤亡,但相对来说要少得多,则这类泵房可划为第二类防雷建筑物。
3.0.3 在可能发生对地闪击的地区,遇下情况之一时,应划为第二类防雷建筑物:
1 国家重点文物保护的建筑物。
2 国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水泵房等特别重要的建筑物。
注:飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。
3 国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物;
4 国家特级和甲级大型体育馆;
5 制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,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区或21区爆炸危险场所的建筑物,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22区爆炸危险场所的建筑物。
8 有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。
9 预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其它重要或人员密集的公共建筑(词条“公共建筑”由行业大百科提供)物以及火灾危险场所。(小于等于0.05次/a三类)
10 预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建物。
(小于等于0.25次/a三类)
(条文说明)3.0.3 本条为强制性条文。增加了“在可能发生对地闪击的地区”。增加了第四款:“国家特级和甲级大型体育馆”。
5 有些爆炸物质不易因电火花而引起爆炸,但爆炸后破坏力较大,如小型炮弹库、枪弹库以及
硝化棉脱水和包装等均属第二类防雷建筑物。
9 增加了“以及火灾危险场所”
选择防雷装置的目的在于将需要防直击雷的建筑物的年损坏危险度R值(需要防雷的建筑物每年可能遭雷击而损坏的概率)减少到小于或等于可接受的最大损坏危险度RT值(即R≤RT)。
本章中对于需作计算年雷击次数的条文采用每年10-5的RT值,即每年十万分之一的损坏概率。
基于建筑物年预计雷击次数(N)和基于防雷装置或建筑物遭雷击一次发生损坏的综合概率(P),对于时间周期t=1年,在NPt≤1的条件下(所有真实情况都满足这一条件),下面的关系式是适用的:
R=1-exp(-NPt)=NP, 即 R=NP (1)
P=Pi×Pi d+Pf×Pf d (2)
式中 Pi —— 防雷装置截收雷击的概率,或防雷装置的截收效率(也用Ei表示),其值与接闪器的
布置有关;
Pf —— 闪电穿过防雷装置击到需要保护的建筑物的概率,也即防雷装置截收雷击失败的概率,等于(1-Pi)或(1-Ei)
Pi d—— 防雷装置所选用的各种尺寸和规格,当其截收雷击后保护失败而发生损坏的概率;
Pf d——防雷装置没有截到雷击而发生损坏的概率。
一次雷击后可能同时在不同地点发生n处损坏,每处损坏的分概率为Pk,这些分概率是并联组成,因此,一次雷击的总损坏概率为:
n
Pd=1-∏ (1-Pk) (3)
k=1
分损坏概率包括这样一些事件,如爆炸、火灾、生命触电、机械性损坏、敏感电子或电气设备(词条“设备”由行业大百科提供)损坏或受到干扰等等。
在确定分损坏概率时,应考虑到同时发生两类事件,即引发损坏的事件(如金属熔化、导体炽热、侧向跳击、不容许的接触电压或跨步电压等)和被损坏物体的出现(即人、可燃物、爆炸性混合物等的存在)这两类事件同时发生。
出现引发损坏的事件的概率直接或间接与闪击参量的分布概率有关,在设计防雷装置和选用其规格尺寸时是依据闪击参量的。
在引发事件的地方出现可能被损坏的周围物体的概率取决于建筑物的特点,存放物和用途。
为简化起见,假定:
1.在引发事件的地方出现可能被损坏的周围物体的概率对每一类损坏采用相同的值,用共同概率Pr
代替;
2.没有被截到的雷击(直击雷)所引发的损坏是肯定的;损坏的出现与可能被损坏的周围物体的出
现是同时发生的,因此Pf d=Pr;
3.被截收到的雷击引发损坏的总概率只与防雷装置的尺寸效率ES有关,并假定等于(1-ES),ES 规
定为这样一个综合概率,即被截收的雷击在此概率下不应对被保护空间造成损害。ES与用来定接闪器,引下线、接地装置的尺寸和规格的闪击参量值有关。
将上述假定代入(2)式,即将以下各项代入:Pi用Ei代入, Pf用(1-Ei)代入, Pf d用Pr代入, Pi d用Pr(1-ES)代入;此外引入一个附加系数Wr , 它是考虑雷击后果的一个系数,后果越严重,Wr值越大。因此(2.2)式转化为:
P=Pr Wr(1- Ei ES) (4)
概率 Pr应看作是一个系数,它表示建筑物自身保护的程度或表示考虑这样的真实情况的一个因素,即不是每一个打到需要防雷的建筑物的雷击和不是每一个使防雷装置所选用的规格和尺寸失败的雷击均造成损坏。 Pr值主要取决于建筑物的特点,它的结构、用途、存放物或设备。
η=Ei×ES (5)
η或Ei× ES为防雷装置的效率
从(1)、(4)、(5)式得:
R=NPrWr(1-η),η=1-(R/ NPrWr)
如果R值采用可接受的最大损坏危险度RT=10-5 a-1,并使
NT=(RT/PrWr)=(10-5/ PrWr) (6)
式中 NT——建筑物可接受的年允许遭雷击次数。
因此,防雷装置所需要的效率应符合下式:
η≥1-(NT/N) (7)
根据IEC-62305-1的有关资料,第三类防雷建筑物所装设的防雷装置的有关值见表1。
Ei和 ES 值 表1
第三类防雷建筑物所装设的防雷装置 |
Ei |
ES |
η=Ei× ES |
0.84 |
0.97 |
0.81 |
根据验算和对比(见本条第10款和本章第3.0.4条2、3款的条文说明),本规范对一般建筑物和公共建材建筑物所采用的PrWr值见表2。
PrWr值 表2
建筑物 |
PrWr |
NT=10-5/( PrWr) |
型式 |
特点 |
一般建筑物 |
正常危险 |
0.2×10-3 |
5×10-2 |
公共建筑物 |
重大危险(引起惊慌,重大损失) |
1×10-3 |
1×10-2 |
从表1得保护第三类防雷建筑物的防雷装置的效率η值为0.81。从表2查得公共建筑物的NT值为1×10-2,将这两个数值代入关系式(7),得0.81≥1-(1×10-2)/N,所以N≤(1×10-2)/0.19=0.053≈0.05。这表明对这类建筑物如采用第三类防雷建筑物的防雷措施,只对N≤0.05的建筑物保证RT值不大于10-5。当N>0.05时RC值达不到(即大于10-5,因此,当N>0.05时升级采用第二类防雷建筑物的防雷措施。
将部、省级办公建筑物列入,是考虑其所存放的文件和资料的重要性。人员密集的公共建筑物,如集会、展览、博览、体育、商业、影剧院、医院、学校等建筑物。
10 增加了“或一般性工业建筑(词条“工业建筑”由行业大百科提供)物”。从表1可以看出,保护第三类防雷建筑物的防雷装置的η值为0.81。从表2查得,一般建筑物的Nc值为5×10-2。将这两数值代入关系式(7),得
0.81≥1-(5×10-2/N),所以N≤(5×10-2)/0.19=0.26≈0.25。这表明对这类建筑如采用第三类防雷建筑物的防雷措施,只对N≤0.25的建筑物保证RT值不大于10-5。当N>0.25时RT值达不到(即大于) 10-5,因此,当N>0.25时升级采用第二类防雷建筑物的防雷措施。
3.0.4 在可能发生对地闪击的地区,遇下情况之一时,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等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其它重要或人员密集的公共建筑物。(小于0.01次/a可以不设防)
3 预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑
物或一般性工业建筑物。(小于0.05次/a可以不设防)
4 在平均雷爆日大于15d/a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地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。
(条文说明)3.0.4 本条为强制性条文。增加了“在可能发生对地闪击的地区”,并删去原第4、5款。
2 增加了“以及火灾危险场所”。当没有防雷装置时η=0,从表2查得公共建筑物的NT=1×10-2,将这两数值代入关系式(7),得0≥1-(1×10-2/N),所以N≤0.01。这表明对这类建筑当N≤0.01时可以不设防雷装置;当N≥0.01时要设防雷装置。
3 增加了“或一般工业建筑物”。当没有防雷装置时η=0,从表2查得一般建筑物的NT值为5×10-2。将这两个数值代入式(7),得0≥1-(5×10-2/N),所以N≤0.05。这表明对这类建筑物当N≤0.05时可以不设防雷装置;当N≥0.05时要设防雷装置。
下面用长60m、宽13m(即四个单元住宅)的一般建筑物作为例子进行验算对比,其结果列于表3。原规范的建筑物年计算雷击次数计算式为N=kNgAe=k×0.024Td1.3×Ae,修改后,本规范的建筑物年预计雷击次数为N=kNgAe=k×0.1Td1.3×Ae。k值均取1。
计算结果的比较表 表3
地区名称 |
雷暴日(d/a) |
N为以下数值时算出的建筑物高度(m) |
用原规范计算式 |
用本规范计算式 |
0.06 |
0.3 |
0.05 |
0.25 |
北京 |
35.2 |
25.3 |
174.6 |
11.2 |
128.0 |
成都 |
32.5 |
29.6 |
184.8 |
12.7 |
134.0 |
昆明 |
61.8 |
8.4 |
114.5 |
4.7 |
59.8 |
贵阳 |
49.0 |
13.4 |
136.7 |
6.8 |
105.3 |
上海 |
23.7 |
60.8 |
232.2 |
20.4 |
160.8 |
南宁 |
78.1 |
5.3 |
70.0 |
3.2 |
38.8 |
湛江 |
78.9 |
5.1 |
67.6 |
3.1 |
38.2 |
广州 |
73.1 |
6.0 |
100.5 |
3.5 |
43.5 |
海口 |
93.8 |
3.6 |
43.3 |
2.3 |
29.1 |
4.1.1 各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电电涌侵入的措施。
第一类防雷建筑物和本规范第3.0.3条第5~7款所规定的第二类防雷建筑物,尚应采取防闪电感应的措施。
4.1.2 各类防雷建筑物应设内部防雷装置,并应符合下列规定:
1 在建筑物的地下室或地面层处,下列物体应与防雷装置做防雷等电位连接:
1)建筑物金属体。
2)金属装置。
3)建筑物内系统。
4)进出建筑物的金属管线。
2 除本条第1款的措施外,外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间,尚应满足间隔距离的要求。
4.2 第一类防雷建筑物的防雷措施
4.2.2 第一类防雷建筑物的防闪电感应应符合下列规定:
1 建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物,均应接到防闪电感应的接地装置上。
金属屋面周边每隔18m~24m应采用引下线接地一次。
---------
条文说明)4.2.2 本条说明如下:
1 被保护建筑物内的金属物接地,是防闪电感应的主要措施。-------
4.2.4 --------当建筑物高度超过30 m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面,或屋沿边垂直边面上,也可设在外墙外表面,或屋沿边垂直边面外,并应符合下列规定:
1 接闪器之间应互相连接。
2 引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周和内庭四周均匀或对称布置其间距沿周长计算不宜大于12 m。
4 建筑物应装设等电位连接环,环间垂直距离不应大于12m,所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上,等电位连接环可利用电气设备的等电位连接干线环路。
7 当建筑物高于30m时尚应采取下列防侧击措施:
1)应从30 m起每隔不大于6 m沿建筑物四周设水平接闪带并应与引下线相连。
2)30 m及以上外墙上的拦杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连接。
(条文说明)4.2.4
4 对较高的建筑物,引下线很长,雷电流的电感压降将达到很大的数值,需要在不大于12m之处,用均压环将各条引下线在同一高度连接起来,并接到同一高度的室内金属物体上,以减小其间的电位差,避免发生火花放电。
7 对第一类防雷建筑物,由于滚球半径规定为30m和危险性大,所以30m以上要考虑防侧击,-------由于侧击的概率和雷电流都很小,网格的横向距离不采用4m,而按引下线的位置(不大于12 m)考虑。
4.3 第二类防雷建筑物的防雷措施
4.3.1 第二类防雷建筑物外部防雷措施----------但当建筑物高度超过45 m时,首先应沿屋面周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐垂直面外,接闪器之间应互相连接。
4.3.3 专设引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周和内庭四周均匀对称布置,其间距沿周长计算不宜大于18 m。当建筑物的跨度较大,无法在跨中设引下线时,应在跨距两端设引下线并减小其他引下线间距,专设引下线的平均间距不应大于18 m。
4.3.4 外部防雷装置的接地应和防闪电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置,并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设外部防雷装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。
4.3.5 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时,应符合下列规定:
1 建筑物宜利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。----
6 构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋,其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必需连接成电气通路。
(条文说明)4.3.5利用钢筋混凝土柱和基础内钢筋作引下线和接地体,国内外在20世纪60年代初期就已采用了,现已较为普遍。利用屋顶钢筋作为接闪器,国内外在20世纪70年代初期就逐渐被采用了。
1 关于利用建筑物钢筋体作防雷装置,IEC62305-3:2010中的规定如下:-----对宜考虑利用建筑物的金属体作为自然接闪器是“覆盖有非金属材料屋面的屋顶结构的金属构件(桁架、构架、互相连接的钢筋,等等)若覆盖屋面的该非金属材料可以不需要受到保护时”;-------对宜考虑利用建筑物的金属体作为引下线是“建筑物的电气贯通的钢筋混凝土框架的金属体”;----“混凝土基础内互相连接的钢筋,当其满足5.6条(本规范第5章)的要求时或其他合适的地下金属结构,应优先考虑利用其作为接地体”。-------
6 混凝土内的钢筋借绑扎作为电气连接,当雷电流通过时,在连接处是否可能由此而发生混凝土的爆炸性炸裂,为了澄清这一问题,瑞士高压问题研究委员会进行过研究,认为钢筋之间的普通金属绑丝连接对防雷保护来说是完全足够的,而且确证,在任何电流下,在这样连接附近的混凝土决不会碎裂,甚至出现雷电流本身把绑在一起的钢筋焊接起来,如点焊一样,通过电流以后,一个这样的连接点的电阻下降为几个毫欧的数值。
4.3.9 高度超过45 m的建筑物,除屋顶的外部防雷装置应符合本规范第4.3.1条的规定外,尚应符合下列规定:
1 对水平突出外墙的物体,当滚球半径45m球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到外墙的物体时,应采取相应的防雷措施。
2 高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击,防侧击应符合下列规定:
1)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,应按屋面上的保护措施处理。
2)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。
3)外部金属物,当其最小尺寸符合本规范第5.2.7条第2款的规定时,可利用其作为接闪器,还可以利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器。
4)符合本规范第4.3.5条规定的钢筋混凝土内的钢筋和符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架,当作为引下线或与引下线连接时,均利用其作为接闪器。
3 外墙内、外竖直敷设的金属管线及金属物的顶端和底端,应与防雷装置等电位连接。
(条文说明)4.3.9 本条是根据IEC62305-3:2010 修改的,其第19页“5.2.3 高层建筑物防侧击的接闪器的规定如下:
5.2.3.1 高度低于60m的建筑物 研究显示,小雷击击到高度低于60 m的建筑物的垂直侧面的概率是足够低的,所以不需要考虑这种侧击。屋顶和水平突出物应按IEC62305-2风险计算确定的防雷装置(LPS)级别加以保护。
5.3.2.2 高60m及高于60m的建筑物
高于60m的建筑物,闪击击到其侧面是可能发生的,特别是各表面的突出尖物、墙角和边缘。
注:通常这种侧击是低的,因为它只占高层建筑物遭闪击数的百分之几,而且其雷电流参数显著低于闪电击到屋顶的电流参数,然而,装在建筑物外墙上的电气和电子设备,甚至被低峰值雷电流侧击击中,也可能损坏。
高层建筑物的上面部位(例如,通常是建筑物高度的最上面20%部位,这些部位要在建筑物60m高以上)及安装在其上的设备应装接闪器加以保护(见附录A)。
在高层建筑物的这个上端部位布置接闪器的规则,应至少符合第Ⅳ级防雷级别的要求,并布置在墙角、边缘和显著突出物(如阳台、观景平台,等等)处。
在高层建筑物的侧面有外部的金属物(如满足表3最小尺寸要求的金属覆盖物、金属幕墙)时可以满足安装接闪器的要求。当无自然的外部导体时也可以采用布置在建筑物垂直边缘的外部引下线。
可利用所安装的引下线或利用适当互相连接的自然引下线(如符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架,或在电气上贯通的钢筋混凝土钢筋)来满足上述要求所要安装的或特别要求的接闪器。”
对于第二类防雷建筑物,由于滚球半径h r规定为45m(见本规范表5.2.12),所以本条规定为“高度超过45m的建筑物”。
竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置等电位连接。由于两端连接使其引下线成了并连路线,必然参与导引一部分雷电流,并使它们之间在各平面处的电位相等。
4.4 第三类防雷建筑物的防雷措施
4.4.3 专设引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周和内庭四周均匀对称布置,其间距沿周长计算不宜大于25m。当建筑物的跨度较大,无法在跨中设引下线时,应在跨距两端设引下线并减小其他引下线间距,专设引下线的平均间距不应大于25m。
4.4.4 防雷装置的接地应与电气和电子系统等接地共用接地装置,并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设外部防雷装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。
4.4.8 高度超过60m的建筑物,除屋顶的外部防雷装置应符合本规范第4.4.1条的规定外,尚应符合下列规定:
1 对水平突出外墙的物体,当滚球半径45m球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到外墙的物体时,应采取相应的防雷出措施。
2 高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击,防侧击应符合下列规定:
1)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,应按屋面上的保护措施处理。
2)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。
3)外部金属物,当其最小尺寸符合本规范第5.2.7条第2款的规定时,可利用其作为接闪器,还可以利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器。
4)符合本规范第4.3.5条规定的钢筋混凝土内的钢筋和符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架,当作为引下线或与引下线连接时,均利用其作为接闪器。
3 外墙内、外竖直敷设的金属管线及金属物的顶端和底端,应与防雷装置等电位连接。
(条文说明)4.4.8 参见本规范第4.3.9条条文说明。对于第三类防雷建筑物,由于滚球半径h r规定为60m(见本规范表5.2.12),所以45 m改为60m”。
4.5.6* 在建筑物引下线附近保护人身安全需采用的防接触电压和跨步电压的措施,应符合以下规定:
1 防接触电压应符合以下规定之一:
1)利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通的且不少于10根柱子组成的自然引下线,自然引下线的柱子包括位于建筑物四周和建筑物内的。
3)外露引下线其距地面2.7 m 以下的导体用耐1.2/50μs冲击电压100kV的绝缘层隔离,或用至少3mm厚的交联乙烯层隔离。
4)用护拦、警告牌使接触引下线的可能性降至最低限度。(*林修)
2 防跨步电压应符合以下规定之一:
1)利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通的且不少于10根柱子组成的自然引下线,自然引下线的柱子包括位于建筑物四周和建筑物内的。
3)用网状接地装置对地面做均衡电位处理。
4)用护拦、警告牌使接触引下线的可能性降至最低限度。
5.2.1 接闪器的材料、结构和最小截面应符合表5.2.1的规定。
(摘录)单根扁铝(词条“铝”由行业大百科提供) 最小截面70mm2、厚度3mm;
单根园铝 最小截面50mm2、直径8mm;
单根扁形铝合金导体 最小截面50mm2、厚度2.5mm;
单根园形铝合金(词条“合金”由行业大百科提供)导体 最小截面50mm2、直径8mm;
单根扁钢(热浸镀锌) 最小截面50mm2、厚度2.5mm;
单根园钢(热浸镀锌) 最小截面50mm2、直径8mm;
单根扁不锈钢 最小截面50mm2、厚度2.5mm;
单根园不锈钢 最小截面50mm2、直径8mm;
5.2.6明敷接闪导体固定支架(词条“支架”由行业大百科提供)的间距不宜大于表5.2.6的规定。.固定支架的高度不宜小于150mm。
表5.2.6 明敷接闪导体和引下线固定支架的间距
布 置 方 式 |
扁形导体和绞线固定支架的间距(mm) |
单根园形导体固定支架的间距(mm) |
安装于水平面上的水平导体 |
500 |
1000 |
安装于垂直面上的水平导体 |
500 |
1000 |
安装于从地面至高20m垂直面上的垂直导体 |
1000 |
1000 |
安装在高于20m垂直面上的垂直导体 |
500 |
1000 |
5.2.7 除第一类防雷建筑物外,金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器,并应符合下列规定:
1 板间连接应是持久的电气贯通,可采用铜锌合金(词条“锌合金”由行业大百科提供)焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接。
2 金属板下面无易燃物品时,铅板的厚度不应小于2mm,不锈钢板、热镀锌(词条“热镀锌”由行业大百科提供)钢、钛和铜板的厚度不应小于0.5mm,铝板的厚度不应小于0.65mm,锌板的厚度不应小于0.7mm。
3 金属板下面有易燃物品时,不锈钢板(词条“钢板”由行业大百科提供)、热镀锌钢、钛板(词条“钛板”由行业大百科提供)的厚度不应小于4mm,铜板的厚度不应小于5mm,铝板的厚度不应小于7mm。
4 金属板应无绝缘被覆层。
注:薄的油漆保护层或1mm厚沥青层或0.5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层。
5.2.8 第一类防雷建筑物和本规范第4.3.2条第1款的规定外,屋顶上永久性金属物宜作为
接闪器,但其各部件之间应连成电气贯通,并应符合下列规定:
1 旗杆、拦杆、装饰物、女儿墙上的盖板等,其截面应符合本规范表5.2.1条的规定,其壁厚应符合本规范第5.2.7条的规定。
5.3.5 建筑物的钢梁、钢柱、消防梯等金属构件,及幕墙的金属立柱,宜作为引下线,但其各部件之间均应连成电气贯通,可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接;其截面应按本规范表5.2.1的规定取值;各金属构件可覆有绝缘材料。
5.3.8* 第二类防雷建筑物或第三类防雷建筑物为钢结构或钢筋混凝土建筑物时,在其钢构件或钢筋之间的连接满足本规范的规定并利用其作为引下线的条件下,当其垂直支柱均起到引下线的作用时,可不要求满足专设引下线之间的距离。