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GB50057-2010_建筑物防雷設計規范

發布時間:2015-03-13  
 

UDC

中華人民共和國國家標準            GB

P                                             GB50057-2010

建筑物防雷設計規范

Design code for protection of

Structures against lightning

2010-11-03 發布                           2011-10-01實施

中華人民共和國住房和城鄉建設部

中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局    聯合發布

中華人民共和國國家標準

建筑物防雷設計規范

Design code for protection of

Structures against lightning

GB 50057-2010

主編部門:中國機械工業聯合會

批準部門:中華人民共和國建設部

執行日期:2011101

2011   北京

中華人民共和國住房和城鄉建設部公告

824

住房和城鄉建設部關于發布國家標準《建筑物防雷設計規范》的公告

現批準《建筑物防雷設計規范》為國家標準,編號為 GB 50057 2010,自 2011 10 1日起實施。其中,第 3.0.2南国彩票论坛图规七星、3.0.3、3.0.4、4.1.1、4.1.2、 4.2.1(2南国彩票论坛图规七星、3)、4.2.3(1南国彩票论坛图规七星、2)、4.2.4(8)、4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)、4.4.3、4.5.8南国彩票论坛图规七星、 6.1.2()為強制性條文,必須嚴格執行南国彩票论坛图规七星。原《建筑物防雷設計規范》 GB 5005794(2000年版)同時廢止。

中華人民共和國住房和城鄉建設部

O0年十一月 三日

前 言

本規范是根據中華人民共和國建設部于 2005 3 30日以建標函[2005]84號“關于印發《2005年工程建設標準規范制訂、修訂計劃(第一批)》的通知”的要求,由中國中元國際工程公司會同相關單位對《建筑物防雷設計規范》GB50057 -95(2000年版)修訂而成的。

本規范修訂的主要內容為:

1.增加了術語一章;

2.變更防接觸電壓和防跨步電壓的措施南国彩票论坛图规七星;

3.補充外部防雷裝置采用不同金屬物的要求;

4.修改防側擊的規定;

5.詳細規定電氣系統和電子系統選用電涌保護器的要求南国彩票论坛图规七星;

6.簡化了雷擊大地的年平均密度計算公式,并相應調整了預計雷擊次數判定建筑物的防雷分類的數值。

7.部分條款作了更具體的要求。

本規范中以黑體字標志的條文為強制性條文南国彩票论坛图规七星,必須嚴格執行南国彩票论坛图规七星。本規范由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋南国彩票论坛图规七星,由中國機械工業聯合會負責日常管理,由中國中元國際工程公司負責具體技術內容的解釋。本規范在執行過程中,請各單位結合工程實踐,認真總結經驗,注意積累資料南国彩票论坛图规七星,如發現需要修改或補充之處南国彩票论坛图规七星,請將意見和建議反饋給中國中元國際工程公司(地址:北京市海淀區西三環北路 5號,郵編 100089)。

本規范組織單位、主編單位南国彩票论坛图规七星、參編單位和主要起草人:

組織單位:中國機械工業勘察設計協會

主編單位:中國中元國際工程公司

參編單位:五洲工程設計研究院

中國氣象學會雷電防護委員會

北京市避雷裝置安全檢測中心

中國石化工程建設公司

中國建筑設計研究院

主要起草人:林維勇   黃友根   焦興學   陶戰駒   王素英

楊少杰 宋平健 黃旭 張文才 徐輝

本規范主要審查人員:張力欣王厚余 丁杰  方磊 歐清禮

尹君平 王云福 關象石 楊維林

目 次

1 .. 1

2   .. 2

3 建筑物的防雷分類.. 9

4建筑物的防雷措施.. 11

4.1基本規定.. 11

4.2 第一類防雷建筑物的防雷措施.. 12

4.3第二類防雷建筑物的防雷措施.. 22

4.4第三類防雷建筑物的防雷措施.. 30

4.5其他防雷措施.. 35

5防雷裝置.. 39

5.1 防雷裝置使用的材料.. 39

5.2接閃器.. 40

5.3引下線.. 44

5.4 接地裝置.. 45

6防雷擊電磁脈沖.. 48

6.1基本規定.. 48

6.2 防雷區和防雷擊電磁脈沖.. 48

附錄 A建筑物年預計雷擊次數.. 66

附錄 B 建筑物易受雷擊的部位.. 69

附錄 C接地裝置沖擊接地電阻與.. 71

附錄 D滾球法確定接閃器的保護范圍() 73

附錄 E 分流系數 kc. 73

附錄F雷電流.. 75

附錄 G環路中感應電壓和電流的計算.. 78

附錄 H電纜從戶外進入戶內的屏蔽層截面積.. 81

附錄J電涌保護器.. 83

J.1 用于電氣系統的電涌保護器.. 83

J.2 用于電子系統的電涌保護器.. 88


1

1.0.1為使建(構)筑物防雷設計因地制宜地采取防雷措施,防止或減少雷擊建(構)筑物所發生的人身傷亡和文物、財產損失,以及雷擊電磁脈沖引發的電氣和電子系統損壞或錯誤運行,做到安全可靠南国彩票论坛图规七星、技術先進、經濟合理,制定本規范。

1.0.2本規范適用于新建、擴建南国彩票论坛图规七星、改建建(構)筑物的防雷設計。

1.0.3建(構)筑物防雷設計,應在認真調查地理、地質、土壤南国彩票论坛图规七星、氣象、環境等條件和雷電活動規律,以及被保護物的特點等的基礎上,詳細研究并確定防雷裝置的形式及其布置。

1.0.4建(構)筑物防雷設計,除應符合本規范外,尚應符合國家現行有關標準的規定。

2  

2.0.1   對地閃擊  lightning flash to earth

雷云與大地(含地上的突出物)之間的一次或多次放電。

2.0.2 雷擊    lightning stroke

對地閃擊中的一次放電南国彩票论坛图规七星南国彩票论坛图规七星。

2.0.3雷擊點   point of strike

閃擊擊在大地或其上突出物上的那一點南国彩票论坛图规七星。一次閃擊可能有多個雷擊點。

2.0.4   雷電流   lightning current

流經雷擊點的電流。

2.0.5防雷裝置   lightning protection system (LPS)

用于減少閃擊擊于建(構)筑物上或建(構)筑物附近造成的物質性損害和人身傷亡南国彩票论坛图规七星,由外部防雷裝置和內部防雷裝置組成。

2.0.6 外部防雷裝置    external lightning protection system

由接閃器南国彩票论坛图规七星、引下線和接地裝置組成。

2.0.7 內部防雷裝置 internal lightning protection system

由防雷等電位連接和與外部防雷裝置的間隔距離組成。

2.0.8接閃器     air-termination system

由攔截閃擊的接閃桿、接閃帶、接閃線南国彩票论坛图规七星、接閃網以及金屬屋面南国彩票论坛图规七星、金屬構件等組成。

2.0.9 引下線    down-conductor system

用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的導體南国彩票论坛图规七星。

2.0.10  接地裝置     earth-termination system

接地體和接地線的總合,用于傳導雷電流并將其流散入大地。

2.0.11  接地體      earth electrode

埋入土壤中或混凝土基礎中作散流用的導體南国彩票论坛图规七星。

2.0.12  接地線     earthing conductor

從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導體;或從接地端子、等電位連接帶至接地體的連接導體。

2.0.13直擊雷  direct lightning flash

閃擊直接擊于建(構)筑物、其他物體、大地或外部防雷裝置上南国彩票论坛图规七星,產生電效應南国彩票论坛图规七星、熱效應和機械力者南国彩票论坛图规七星。

2.0.14閃電靜電感應    lightning electrostatic induction

由于雷云的作用,使附近導體上感應出與雷云符號相反的電荷,雷云主放電時南国彩票论坛图规七星,先導通道中的電荷迅速中和南国彩票论坛图规七星,在導體上的感應電荷得到釋放南国彩票论坛图规七星,如沒有就近泄入地中就會產生很高的電位。

2.0.15閃電電磁感應    lightning electromagnetic induction

由于雷電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場,使附近導體上感應出很高的電動勢。

2.0.16閃電感應   lightning induction

閃電放電時,在附近導體上產生的雷電靜電感應和雷電電磁感應,它可能使金屬部件之間產生火花放電。

2.0.17閃電電涌    lightning surge

閃電擊于防雷裝置或線路上以及由閃電靜電感應或雷擊電磁脈沖引發,表現為過電壓、過電流的瞬態波。

2.0.18閃電電涌侵入   lightning surge on incoming services

由于雷電對架空線路、電纜線路或金屬管道的作用,雷電波,即閃電電涌,可能沿著這些管線侵入屋內,危及人身安全或損壞設備南国彩票论坛图规七星。

2.0.19防雷等電位連接  lightning equipotential bonding (LEB)

將分開的諸金屬物體直接用連接導體或經電涌保護器連接到防雷裝置上以減小雷電流引發的電位差。

2.0.20等電位連接帶        bonding bar

將金屬裝置南国彩票论坛图规七星、外來導電物、電力線路南国彩票论坛图规七星、電信線路及其他線路連于其上以能與防雷裝置做等電位連接的金屬帶。

2.0.21  等電位連接導體 bonding conductor

將分開的諸導電性物體連接到防雷裝置的導體南国彩票论坛图规七星。

2.0.22等電位連接網絡  bonding network (BN)

將建(構)筑物和建(構)筑物內系統(帶電導體除外)的所有導電性物體互相連接組成的一個網。

2.0.23  接地系統 earthing system

將等電位連接網絡和接地裝置連在一起的整個系統。

2.0.24防雷區           lightning protection zone (LPZ)

劃分雷擊電磁環境的區,一個防雷區的區界面不一定要有實物界面,例如不一定要有墻壁南国彩票论坛图规七星、地板或天花板作為區界面。

2.0.25雷擊電磁脈沖 lightning electromagnetic impulse (LEMP)

雷電流經電阻、電感、電容耦合產生的電磁效應,包含閃電電涌和輻射電磁場南国彩票论坛图规七星。

2.0.26  電氣系統         electrical system

由低壓供電組合部件構成的系統。也稱低壓配電系統或低壓配電線路。

2.0.27 電子系統          electronic system

由敏感電子組合部件構成的系統南国彩票论坛图规七星。

2.0.28  建(構)筑物內系統    internal system

建(構)筑物內的電氣系統和電子系統。

2.0.29電涌保護器   surge protective device (SPD)

用于限制瞬態過電壓和分泄電涌電流的器件。它至少含有一個非線性元件。

2.0.30 保護模式     modes of protection

電氣系統電涌保護器的保護部件可連接在相對相、相對地、相對中性線、中性線對地及其組合,以及電子系統電涌保護器的保護部件連接在線與線南国彩票论坛图规七星、線與地及其組合。

2.0.31  最大持續運行電壓 maximum continuous operating voltage (Uc)

可持續加于電氣系統電涌保護器保護模式的最大方均根電壓或直流電壓;可持續加于電子系統電涌保護器端子上,且不致引起電涌保護器傳輸特性減低的最大方均根電壓或直流電壓。

2.0.32  標稱放電電流   nominal discharge current (In)

流過電涌保護器 8/20μs電流波的峰值。

2.0.33 沖擊電流  impulse current (Iimp)

由電流幅值 Ipeak南国彩票论坛图规七星、電荷 Q和單位能量 W /R所限定。

2.0.34 Iimp試驗的電涌保護器   SPD tested with Iimp

耐得起 10/350μs典型波形的部分雷電流的電涌保護器需要用 Iimp電流做相應的沖擊試驗南国彩票论坛图规七星。

2.0.35   Ⅰ級試驗   class test

電氣系統中采用Ⅰ級試驗的電涌保護器要用標稱放電電流 In、 1.2/50μs沖擊電壓和最大沖擊電流 Iimp做試驗。Ⅰ級試驗也可用 T1外加方框表示,即 T1。

2.0.36 In試驗的電涌保護器        SPD tested with I n

耐得起 8/20μs典型波形的感應電涌電流的電涌保護器需要用 In電流做相應的沖擊試驗南国彩票论坛图规七星。

2.0.37  Ⅱ級試驗         class test

電氣系統中采用Ⅱ級試驗的電涌保護器要用標稱放電電流 In南国彩票论坛图规七星、 1.2/50μs沖擊電壓和 8/20μs電流波最大放電電流 Imax做試驗。Ⅱ級試驗也可用 T2外加方框表示南国彩票论坛图规七星,即 T2南国彩票论坛图规七星。

2.0.38以組合波試驗的電涌保護器   SPD tested with a combination wave

耐得起 8/20μs典型波形的感應電涌電流的電涌保護器需要用 Isc短路電流做相應的沖擊試驗。

2.0.39 Ⅲ級試驗     class test

電氣系統中采用Ⅲ級試驗的電涌保護器要用組合波做試驗南国彩票论坛图规七星。組合波定義為由 2Ω組合波發生器產生 1.2/50μs開路電壓 Uoc8/20μs短路電流 Isc。Ⅲ級試驗也可用 T3外加方框表示,即 T3南国彩票论坛图规七星。

2.0.40電壓開關型電涌保護器  voltage switching type SPD

無電涌出現時為高阻抗南国彩票论坛图规七星,當出現電壓電涌時突變為低阻抗南国彩票论坛图规七星。通常采用放電間隙南国彩票论坛图规七星、充氣放電管、硅可控整流器或三端雙向可控硅元件做這類電涌保護器的組件南国彩票论坛图规七星。也稱“克羅巴型”電涌保護器。具有不連續的電壓、電流特性。

2.0.41限壓型電涌保護器 voltage limiting type SPD

無電涌出現時為高阻抗,隨著電涌電流和電壓的增加,阻抗連續變小南国彩票论坛图规七星。通常采用壓敏電阻、抑制二極管做限壓型電涌保護器的組件。也稱“箝壓型”電涌保護器。具有連續的電壓南国彩票论坛图规七星、電流特性。

2.0.42  組合型電涌保護器    combination type SPD

由電壓開關型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護器,其特性隨所加電壓的特性可以表現為電壓開關型、限壓型或電壓開關型和限壓型皆有南国彩票论坛图规七星。

2.0.43測量的限制電壓     measured limiting voltage

施加規定波形和幅值的沖擊波時,在電涌保護器接線端子間測得的最大電壓值。

2.0.44  電壓保護水平   voltage protection level (Up)

表征電涌保護器限制接線端子間電壓的性能參數南国彩票论坛图规七星,其值可從優先值的列表中選擇。電壓保護水平值應大于所測量的限制電壓的最高值。

2.0.45   1.2/50μs沖擊電壓     1.2/50 μsvoltage impulse

規定的波頭時間 T 1 1.2μs、半值時間 T 250μs的沖擊電壓。

2.0.46  8/20μs沖擊電流     8/20 μscurrent impulse

規定的波頭時間 T 1 8μs、半值時間 T 2 20μs的沖擊電流。

2.0.47設備耐沖擊電壓額定值  rated impulse withstand voltage of equipment (Uw)

設備制造商給予的設備耐沖擊電壓額定值,表征其絕緣防過電壓的耐受能力。

2.0.48插入損耗    insertion loss

在電氣系統中:在給定頻率下,連接到給定電源系統的電涌保護器的插入損耗為電源線上緊靠電涌保護器接入點之后,在被試電涌保護器接入前后的電壓比,結果用 dB表示。電子系統中,由于在傳輸系統中插入一個電涌保護器所引起的損耗,它是在電涌保護器插入前傳遞到后面的系統部分的功率與電涌保護器插入后傳遞到同一部分的功率之比。通常用 dB表示。

2.0.49  回波損耗 return loss

反射系數倒數的模。一般以分貝 (dB)表示。

2.0.50 近端串擾 near-end crosstalk (NEXT)

串擾在被干擾的通道中傳輸,其方向與產生干擾的通道中電流傳輸的方向相反。在被干擾的通道中產生的近端串擾,其端口通??拷a生干擾的通道的供能端,或與供能端重合。

3 建筑物的防雷分類

3.0.1 建筑物應根據建筑物重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果,按防雷要求分為三類。

3.0.2在可能發生對地閃擊的地區,遇下列情況之一時,應劃為第一類防雷建筑物:

     1凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物,因電火花而引起爆炸、爆轟,會造成巨大破壞和人身傷亡者。

2 具有 0區或 20區爆炸危險場所的建筑物。

3 具有 1區或 21區爆炸危險場所的建筑物,因電火花而引起爆炸,會造成巨大破壞和人身傷亡者。

3.0.3在可能發生對地閃擊的地區,遇下列情況之一時,應劃為第二

類防雷建筑物:

1國家級重點文物保護的建筑物。

2國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型

火車站和飛機場、國賓館,國家級檔案館、大型城市的重要給水泵房等特別重要的建筑物。

注:飛機場不含停放飛機的露天場所和跑道。

3國家級計算中心、國際通信樞紐等對國民經濟有重要意義的建筑物。

4國家特級和甲級大型體育館。

5制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。

6具有 1區或 21區爆炸危險場所的建筑物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。

7  具有 2區或 22區爆炸危險場所的建筑物。 

8  有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐。 

9  預計雷擊次數大于 0.05/a的部、省級辦公建筑物和其他

重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所。

10預計雷擊次數大于 0.25/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業建筑物。

3.0.4  在可能發生對地閃擊的地區,遇下列情況之一時,應劃為第三類防雷建筑物:

 1省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館。

2 預計雷擊次數大于或等于 0.01/a,且小于或等于 0.05/a 的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物,以及火災危險場所。

3預計雷擊次數大于或等于 0.05/a,且小于或等于 0.25/a 的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業建筑物。

4 在平均雷暴日大于 15d/a的地區,高度在 15 m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物;在平均雷暴日小于或等于 15 d/a的地區,高度在 20 m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。

4建筑物的防雷措施

4.1基本規定

4.1.1各類防雷建筑物應設防直擊雷的外部防雷裝置,并應采取防閃電電涌侵入的措施。

第一類防雷建筑物和本規范第 3.0.3 57款所規定的第二類防雷建筑物,尚應采取防閃電感應的措施。

4.1.2 各類防雷建筑物應設內部防雷裝置,并應符合下列規定:

1 在建筑物的地下室或地面層處,以下物體應與防雷裝置做防雷等電位連接:

1)        建筑物金屬體。

2)        金屬裝置。

3)        建筑物內系統。

4)        進出建筑物的金屬管線。

2除本條 1款的措施外,外部防雷裝置與建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內系統之間,尚應滿足間隔距離的要求。

4.1.3本規范第 3.0.3 24款所規定的第二類防雷建筑物尚應采取防雷擊電磁脈沖的措施。其他各類防雷建筑物,當其建筑物內系統所接設備的重要性高,以及所處雷擊磁場環境和加于設備的閃電電涌無法滿足要求時,也應采取防雷擊電磁脈沖的措施。防雷擊電磁脈沖的措施應符合本規范第 6章的規定。

4.2 第一類防雷建筑物的防雷措施

4.2.1  第一類防雷建筑物防直擊雷的措施應符合下列規定:

1應裝設獨立接閃桿或架空接閃線或網。架空接閃網的網格尺寸不應大于 5 m×5 m 6 m×4 m。

2排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等的管口外的以下空間應處于接閃器的保護范圍內:

1)        當有管帽時應按表 4.2.1的規定確定。

2)        當無管帽時,應為管口上方半徑 5 m的半球體。

3)        接閃器與雷閃的接觸點應設在本款第1項或第2項所規定的空間之外。


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