民用建筑物防雷.doc

11 民用建筑物防雷111 一般规定1111 本章适用于民用建筑物、构筑物的防雷设计，不适用于具有爆炸和火灾危险环境的民用建筑物的防雷设计。1112 建筑物防雷设计应调查地质、地貌、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等，因地制宜地采取防雷措施，做到安全可靠、技术先进、经济合理。1113 建筑物防雷不应采用装有放射性物质的接闪器。11. 14 新建建筑物防雷应根据建筑及结构形式与相关专业配合，宜利用建筑物金属结构及钢筋混凝土结构中的钢筋等导体作为防雷装置。1115 年平均雷暴日数应根据当地气象台(站)的资料确定。1116 建筑物年预计雷击次数的计算应符合本规范附录C的规定。1117 在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，装有防雷装置的建筑物，应采取等电位联结。 1118 民用建筑物防雷设计除应符合本规范的规定外，尚应符合现行国家标准建筑物防雷设计规范GB 50057和建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343的规定。112 建筑物的防雷分类1121 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果，按防雷要求进行分类。1122 根据现行国家标准建筑物防雷设计规范GB 50057的规定，民用建筑物应划分为第二类和第三类防雷建筑物。在雷电活动频繁或强雷区，可适当提高建筑物的防雷保护措施。11. 23 符合下列情况之一的建筑物，应划为第二类防雷建筑物：1 高度超过lOOm的建筑物；2 国家级重点文物保护建筑物；3 国家级的会堂、办公建筑物、档案馆、大型博展建筑物；特大型、大型铁路旅客站；国际性的航空港、通信枢纽；国宾馆、大型旅游建筑物；国际港口客运站；4 国家级计算中心、国家级通信枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物；5 年预计雷击次数大于006的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物；6 年预计雷击次数大于03的住宅、办公楼等一般民用建筑物。11. 24 符合下列情况之一的建筑物，应划为第三类防雷建筑物：1 省级重点文物保护建筑物及省级档案馆；2 省级大型计算中心和装有重要电子设备的建筑物；3 19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物；4 年预计雷击次数大于或等于0012且小于或等于006的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物；5 年预计雷击次数大于或等于006且小于或等于03的住宅、办公楼等一般民用建筑物；6 建筑群中最高的建筑物或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物；7 通过调查确认当地遭受过雷击灾害的类似建筑物；历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物；8 在平均雷暴日大于15da的地区，高度大于或等于15m的烟囱、水塔等孤立的高耸构筑物；在平均雷暴日小于或等于 15da的地区，高度大干或等于20m的烟囱、水塔等孤立的高耸构筑物。113 第二类防雷建筑物的防雷措施11. 3. 1 第二类防雷建筑物应采取防直击雷、防侧击和防雷电波侵入的措施。1132 防直击雷的措施应符合下列规定：1 接闪器宜采用避雷带(网)、避雷针或由其混合组成。避雷带应装设在建筑物易受雷击的屋角、屋脊、女儿墙及屋檐等部位，并应在整个屋面上装设不大于10mlOm或12m8m的网格。2 所有避雷针应采用避雷带或等效的环形导体相互连接。3 引出屋面的金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连。 4 在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装设接闪器，并应和屋面防雷装置相连。5 当利用金属物体或金属屋面作为接闪器时，应符合本规范第1164条的要求。6 防直击雷的引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋或钢结构柱，当利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为引下线时，应符合本规范第11. 77条的要求。7 防直击雷装置的引下线的数量和间距应符合下列规定。1)专设引下线时，其根数不应少于2根，间距不应大于18m，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10；2)当利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋或钢结构柱作为防雷装置的引下线时，其根数可不限，间距不应大于18m，但建筑外廓易受雷击的各个角上的柱子的钢筋或钢柱应被利用，每根引下线的冲击接地电阻可不作规定。8 防直击雷的接地网应符合本规范第118节的规定。11. 33 当建筑物高度超过45m时，应采取下列防侧击措施：1 建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接。2 应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为防雷装置引下线。结构圈梁中的钢筋应每三层连成闭合回路，并应同防雷装置引下线连接。3 应将45m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。4 垂直敷设的金属管道及类似金属物除应满足本规范第11. 36条的规定外，尚应在顶端和底端与防雷装置连接。1134 防雷电波侵入的措施应符合下列规定：1 为防止雷电波的侵入，进入建筑物的各种线路及金属管道宜采用全线埋地引入，并应在入户端将电缆的金属外皮、钢导管及金属管道与接地网连接。当采用全线埋地电缆确有困难而无法实现时，可采用一段长度不小于2(m)的铠装电缆或穿钢导管的全塑电缆直接埋地引入，电缆埋地长度不应小于15m，其人户端电缆的金属外皮或钢导管应与接地网连通。注：为埋地电缆处的土壤电阻率(m)。2 在电缆与架空线连接处，还应装设避雷器，并应与电缆的金属外皮或钢导管及绝缘子铁脚、金具连在一起接地，其冲击接地电阻不应大于10。3 年平均雷暴日在30da及以下地区的建筑物，可采用低压架空线直接引人建筑物，并应符合下列要求：1)入户端应装设避雷器，并应与绝缘子铁脚、金具连在一起接到防雷接地网上，冲击接地电阻不应大于5；2)入户端的三基电杆绝缘子铁脚、金具应接地，靠近建筑物的电杆的冲击接地电阻不应大于10，其余两基电杆不应大于20。4 进出建筑物的架空和直接埋地的各种金属管道应在进出建筑物处与防雷接地网连接。5 当低压电源采用全长电缆或架空线换电缆引入时，应在电源引入处的总配电箱装设浪涌保护器。 6 设在建筑物内、外的配电变压器，宜在高、低压侧的各相装设避雷器。1135 防止雷电流流经引下线和接地网时产生的高电位对附近金属物体、电气线路、电气设备和电子信息设备的反击的措施应符合下列规定：1 有条件时，宜将防雷装置的接闪器和引下线与建筑物内的金属物体隔开。金属物体至引下线的距离应符合公式(11351)至(11353)的要求，地下各种金属管道及其他各种接地网距防雷接地网的距离应符合公式(1135-4)的要求，且不应小于2m，达不到时应相互连接。当Lx5Ri时 Sal0075Kc(Ri+Lx) (1135-1)当Lx5Ri时 Sal03Kc(Ri+01Lx) (1135-2)Sa20075KcLx(1135-3)Sed03KcRi(1135-4)式中 Sal当金属管道的埋地部分未与防雷接地网连接时，引下线与金属物体之间的空气中距离(m)；Sa2当金属管道的埋地部分已与防雷接地网连接时，引下线与金属物体之间的空气中距离(m)；Ri防雷接地网的冲击接地电阻()；Lx引下线计算点到地面长度(m)；Sed防雷接地网与各种接地网或埋地各种电缆和金属管道间的地下距离(m)； Kc分流系数，单根引下线应为1，两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线应为066，接闪器成闭合环或网状的多根引下线应为044。2 当利用建筑物的钢筋体或钢结构作为引下线，同时建筑物的大部分钢筋、钢结构等金属物与被利用的部分连成整体时，其距离可不受限制。 3 当引下线与金属物或线路之间有自然接地或人工接地的钢筋混凝土构件、金属板、金属网等静电屏蔽物隔开时，其距离可不受限制。4 当引下线与金属物或线路之间有混凝土墙、砖墙隔开时，混凝土墙的击穿强度应与空气击穿强度相同，砖墙的击穿强度应为空气击穿强度的二分之一。当引下线与金属物或线路之间距离不能满足上述要求时，金属物或线路应与引下线直接相连或通过过电压保护器相连。5 对于设有大量电子信息设备的建筑物，其电气、电信竖井内的接地干线应与每层楼板钢筋作等电位联结。一般建筑物的电气、电信竖井内的接地干线应每三层与楼板钢筋作等电位联结。1136 当整个建筑物全部为钢筋混凝土结构或为砖混结构但有钢筋混凝土组合柱和圈梁时，应利用钢筋混凝土结构内的钢筋设置局部等电位联结端子板，并应将建筑物内的各种竖向金属管道每三层与局部等电位联结端子板连接一次。1137 当防雷接地网符合本规范第1188条的要求时，应优先利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地网。当为专设接地网时，接地网应围绕建筑物敷设成一个闭合环路，其冲击接地电阻不应大于10。114 第三类防雷建筑物的防雷措施1141 第三类防雷建筑物应采取防直击雷、防侧击和防雷电波侵入的措施。 11. 42 防直击雷的措施应符合下列规定：1 接闪器宜采用避雷带(网)、避雷针或由其混合组成，所有避雷针应采用避雷带或等效的环形导体相互连接。2 避雷带应装设在屋角、屋脊、女儿墙及屋檐等建筑物易受雷击部位，并应在整个屋面上装设不大于20m20m或24m16m的网格。 3 对于平屋面的建筑物，当其宽度不大于20m时，可仅沿周边敷设一圈避雷带。4 引出屋面的金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连。5 在屋面接闪器保护范围以外的非金属物体应装设接闪器，并应和屋面防雷装置相连。6 当利用金属物体或金属屋面作为接闪器时，应符合本规范第1164条的要求。7 防直击雷装置的引下线应优先利用钢筋混凝土中的钢筋，但应符合本规范第1177条的要求。8 防直击雷装置的引下线的数量和间距应符合下列规定：1)为防雷装置专设引下线时，其引下线数量不应少于两根，间距不应大于25m，每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30,；对第11. 24条第4款所规定的建筑物则不宜大于lO；2)当利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为防雷装置引下线时，其引下线数量可不受限制，间距不应大于25m，建筑物外廓易受雷击的几个角上的柱筋宜被利用。每根引下线的冲击接地电阻值可不作规定。9 构筑物的防直击雷装置引下线可为一根，当其高度超过40m时，应在相对称的位置上装设两根。当符合本规范第1177条的要求时，钢筋混凝土结构的构筑物中的钢筋可作为引下线。10 防直击雷装置的接地网宜和电气设备等接地网共用。进出建筑物的各种金属管道及电气设备的接地网，应在进出处与防雷接地网相连。在共用接地网并与埋地金属管道相连的情况下，接地网宜围绕建筑物敷设成环形。当符合本规范第1188条的要求时，应利用基础和地梁作为环形接地网。1143 当建筑物高度超过60m时，应采取下列防侧击措施：1 建筑物内钢构架和钢筋混凝土中的钢筋及金属管道等的连接措施，应符合本规范第1133条的规定；2 应将60m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连。11. 44 防雷电波侵入的措施应符合下列规定：1 对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外皮、金属导管等与电气设备接地相连。架空线转换为电缆时，电缆长度不宜小于15m，并应在转换处装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30。2 对低压架空进出线，应在进出处装设避雷器，并应与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地网上。当多回路进出线时，可仅在母线或总配电箱处装设避雷器或其他形式的浪涌保护器，但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地网上。3 进出建筑物的架空金属管道，在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地网上或独自接地，其冲击接地电阻不宜大于30。11. 45 防止雷电流流经引下线和接地网时产生的高电位对附近金属物体、电气线路、电气设备和电子信息设备的反击的措施，应符合下列要求：1 有条件时，宜将防雷装置的接闪器和引下线与建筑物内的金属物体隔开。金属物体至引下线的距离应符合公式(114. 51)或(11452)的要求。地下各种金属管道及其他各种接地网距防雷接地网的距离应符合公式(1135-4)的要求，但不应小于2m。当达不到时，应相互连接。当Lx5Ri时 Sal005Kc(Ri+Lx) (1145-1)当LxGB 50057的规定。6 建筑物电子信息系统应根据信息系统所处环境进行雷击风险评估，可按信息系统的重要性和使用性质，将信息系统防雷击电磁脉冲防护等级划分为A、B、C、D四级，并应符合下列规定： 1)根据建筑物电子信息系统所处环境进行风险评估时可按下式计算防雷装置的拦截效率，确定防护等级：E1一NcN (1191)式中E防雷装置的拦截效率；Nc直击雷和雷击电磁脉冲引起信息系统设备损坏的可接受的年平均雷击次数(次a)；N建筑物及人户设施年预计雷击次数(次a)。当N小于或等于Nc，时，可不安装雷电防护装置；当N大于Nc，时，应安装雷电防护装置；当E大于098时，应为A级；当E大于090，小于或等于098时，应为B级；当E大于080，小于或等于090时，应为C级；当E小于或等于080时，应为D级。 2)按建筑物电子系统的重要性和使用性质确定的防护等级应符合表1191的规定；3)当采用上述两种方法确定的防护等级不相同时，宜按较高级别确定。1192 为减少雷击电磁脉冲的干扰，宜在建筑物和被保护房间的外部设屏蔽、合理选择敷设线路路径及线路屏蔽等措施，并应符合下列规定：1 建筑物金属屋顶、立面金属表面、钢柱、钢梁、混凝土内钢筋和金属门窗框架等大尺寸金属件，应作等电位联结并与防雷装置相连；2 在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时，其屏蔽层应在两端及在防雷区交界处作等电位联结；当系统要求只在一端作等电位联结时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理；3 两个建筑物之间的非屏蔽电缆应敷设在金属导管内，导管两端应电气贯通，并应连接到各自建筑物的等电位联结带上；4 当建筑物或房间的大屏蔽空间由金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件组成时，穿人该屏蔽空间的各种金属管道及导电金属物应就近作等电位联结；5 每幢建筑物本身应采用共用接地网；当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地网互相连接。1193 穿过各防雷区界面的金属物和系统，以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处作等电位联结，并符合下列要求：1 所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ0A或LPZOB与LPZl的界面处作等电位联结；当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜分别设置等电位联结端子箱，并应将其就近连接到接地网；2 建筑物金属立面、钢筋等屏蔽构件宜每隔5m与环形接地体或内部环形导体连接一次；3 电子信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件应与建筑物的共用接地网作等电位联结。1194 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，宜采用浪涌保护器(SPD)保护，并应符合下列规定：1 当上级浪涌保护器为开关型SPD，次级SPD采用限压型SPD时，两者之间的线路长度应大于10m。当上级与次级浪涌保护器均采用限压型SPD时，两者之间的线路长度应大于5m。除采用能量自动控制型组合SPD外，当上级与次级浪涌保护器之间的线路长度不能满足要求时，应加装退耦装置。2 浪涌保护器必须能承受预期通过的雷电流，并应符合下列要求：1)浪涌保护器应能熄灭在雷电流通过后产生的工频续流；2)浪涌保护器的最大钳压加上其两端引线的感应电压之和，应与其保护对象所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大浪涌电压相配合，并应小于被保护设备的耐冲击过电压值，不宜大于被保护设备耐冲击过电压额定值的80。当无法获得设备的耐冲击过电压时，220380V三相配电系统设备的绝缘耐冲击过电压额定值可按表11941选用。注：l I类一需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备；2 类一如家用电器、手提工具和类似负荷；3 类一如配电盘，断路器，包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等的布线系统，以及应用于永久至固定装置的固定安装的电动机等一些其他设备；4 类一如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。3 220380V三相系统中的浪涌保护器的设置，应与接地形式及接线方式一致，且其最大持续运行电压Uc应符合下列规定：1)TT系统中浪涌保护器安装在剩余电流保护器的负荷侧时，Uc不应小于155Uo；当浪涌保护器安装在剩余电流保护器的电源侧时，Uc不应小于115Uo；2)TN系统中，Uc不应小于115Uo；3)IT系统中，Uc不应小于115U(U为线间电压)。注：Uo是低压系统相导体对中性导体的标称电压，在220380V三相系统中，Uo=220V。4 配电线路用SPD应根据工程的防护等级和安装位置对SPD的标称导通电压、标称放电电流、冲击通流容量、限制电压、残压等参数进行选择。用于配电线路SPD最大放电电流参数，应符合表11. 94-2的规定。注：配电线路用SPD应具有SPD损坏告警、热容和过流保护、保险跳闸告警、遥信等功能；SPD的外封装材料应为阻燃材料。5 信息系统的信号传输线路SPD，应根据线路工作频率、传输介质、传输速率、工作电压、接口形式、阻抗特性等参数，选用电压驻波比和插入损耗小的适配的产品，并应符合表11. 94-3、1194-4的规定。6 各种计算机网络数据线路上的SPD，应根据被保护设备的工作电压、接口形式、特性阻抗、信号传输速率或工作频率等参数选用插入损耗低的适配的产品，并应符合表11943、表11 94-4的规定。注：信号线用SPD应满足信号传输速率及带宽的需要，其接口应与被保护设备兼容。7 应在各防雷区界面处作等电位联结。当由于工艺要求或其他原因，被保护设备位置不在界面处，且线路能承受所发生的浪涌电压时，SPD可安装在被保护设备处，线路的金属保护层或屏蔽层，宜在界面处作等电位联结。8 SPD安装线路上应有过电流保护器件，该器件应由SPD厂商配套，宜选用有劣化显示功能的SPD。9 浪涌保护器连接导线应短而直，引线长度不宜超过05m。10 建筑物电子信息系统机房内的电源严禁采用架空线路直接引入。1195 当电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时，其配电线路必须采用TNS系统的接地形式。