11 民用建筑物防雷

PAGE2611民用建筑物防雷11.1一般规定11.1.1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防雷设计。11.1.2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。【注释】我国地域辽阔，就雷电活动规律而言各地区差别很大。从地理条件来看，湿热带地区的雷电活动多于干冷地区，在我国大致是华南、西南、长江流域、华北、东北、西北等依次递减。从地域看是山区多于平原，陆地多于湖海。从地质条件看是有利于很快聚集与雷云相反电荷的地面（如地下埋有导电矿藏的地区、地下水位高的地方、矿泉和小河沟及地下水出口处、土壤电阻率突变的地方、土山的山顶以及岩石山的山脚下土壤厚的地方等）容易落雷。从地形条件看，某些地形可以引起局部气候的变化，造成有利于雷云形成和相遇的条件，如某些山区，山的南坡落雷次数明显多于北坡，靠海的一面山坡明显多于背海的一面山坡，环山中的平地落雷次数明显多于峡谷，风暴走廊与风向一致的地方的风口和顺风的河谷容易落雷。从地物条件看，由于地物的影响，有利于雷云与大地之间建立良好的放电通道，如孤立高耸的地物、排出导电尘埃的排废气管道、建筑物旁的大树、山区和旷野地区的输电线路等落雷次数就多。当然雷电频繁程度与地面落雷虽是两个不同的概念，但是雷电活动多的地方往往地面落雷次数就多。由于自然界变化较大（植树或开采矿藏等）各地的气候变化很大，因此在设计工作中应因地制宜地调查当地近年来的雷电活动资料，做为设计的依据。雷击选择性的规律，对于正确考虑防雷措施是一个极其重要的因素，从多年来的运行经验和国内外的模拟试验资料来看，凡建筑物座落在山谷潮湿地带，河边湖边;土壤结构不同的地质交界处;地下有矿脉及地下水露头处等地方，遭受雷击较多。这表明，雷击事故发生除与雷电日的多少有关外，在很大程度上与地形、地貌、建筑物高度、建筑物的结构形式以及建筑地点的地质条件等因素都有密切关系。日本在《雷与避雷》一文中指出，当建筑物周围的土壤是砂砾地（ρ=105Ω·m）时，雷击建筑物的几率为11.2%，如果建筑物是座落在砂质粘土（ρ=104Ω·m）上时，则建筑物遭受雷击的几率可高达84.5%。综合国内外资料和多年来我国科研设计部门积累的实践经验，在制定防雷措施时，应将调查研究当地的气象、地质等环境条件作为一个重要依据。11.1.3建筑物防雷不应采用装有放射性物质的接闪器。【注释】水利电力科学研究院高压所在《放射性避雷针和普通避雷针引雷效果的比较》论文结论中指出：“根据以上几项试验结果，如果再考虑到模拟试验中的避雷针头是真型，没有按比例尺作几何尺寸和放射性剂量的缩小，且在实际运行情况下避雷针头的几何形状及尺寸相对于击距来说是完全可以忽略的，那么可以想象既然放射性避雷针在没有缩小比例尺的情况下都没有显示出明显的作用，在实际运行条件下就很难说与普通避雷针有任何差别了。因此，我们认为放射性避雷针能增大保护范围、改善引雷效果的说法是缺乏科学根据的。放射性避雷针在引雷效果上并不比同样尺寸的普通避雷针有更大的效果”。国外有关研究指出：“不仅由放射性辐射源产生的放射电流太小，而且其作用半径是短的，以致辐射源对增大防雷装置迎面放电或从大地出来的主放电的形成无影响。在实验室用直流电压和冲击电压对放电间隙所作的研究得出，放射性防雷装置的射线对预防放电和击穿性不产生影响，研究证实：放射性的射线源对建筑物防雷无实际意义，对富兰克林式的防雷装置的作用没有任何改善”。11.1.4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。【注释】建筑物防雷设计应在建筑物设计阶段就开始详细研究防雷装置的设计方案，这样就有可能由于利用建筑物的导电金属物体而得到最大的效益。在使用、安全、经济、可靠的基础上，尽量在体现整个建筑物美观的基础上，能以最小投资保证防雷装置的有效性。根据工程实践经验，国内新建的建筑物均能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。投资省、对建筑物的外观影响小，防雷效果也能得到保证。11.1.5年平均雷暴日数应根据当地气象台（站）的资料确定。【注释】年平均雷暴日数是计算建筑物防雷分类的一个关键基础数据，但由于当前的建设对小范围内的自然气候条件影响较大，各地每年实测的年平均雷暴日数均有所更新，即使在一个城市内的不同区域，其实测的年平均雷暴日数相差也较大。因此，建设项目所在位置的年平均雷暴日数的准确资料需从当地气象台（站）获取。11.1.6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。11.1.7在防雷装置与其它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。【注释】民用建筑多为钢筋混凝土结构，防雷装置与其它设施和人员在雷击过程中很难进行隔离。因此，在无特殊要求的情况下，采取等电位联结是保证安全的有效措施，也易于实现。等电位联结可分为直接等电电位联结和间接等电位联结两种类型。直接等电位联结即是直接的金属性导通连接；间接的等电位联结即是通过各类SPD连接，即在没有浪涌电流的情况下等电位联结的双方在电路上是断开的，保持双方的电气独立性，在有浪涌电流的情况下SPD导通，将双方的电位差限制在可承受的范围内，使其免受过电压的破坏。11.1.8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》GB50057和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343的规定。11.2建筑物的防雷分类11.2.1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。11.2.2根据现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057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。【注释】民用建筑物的防雷分类，在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92修订前是按一、二、三级划分的，与国标的一、二、三类分类不一致，执行中产生了不协调。此次修订改为按国标规定对民用建筑物进行防雷分类。按国标的防雷分类规定，民用建筑中无第一类防雷建筑物，其分类应划分为第二类及第三类防雷建筑物。11.2.3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100m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0.06的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；6年预计雷击次数大于0.3的住宅、办公楼等一般民用建筑物。【注释】第5~6款按年预计雷击次数界定的建筑物的防雷分类是按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）小于或等于可接受的最大损坏危险度RC值（即R≤RC）。本规范采用每年十万分之一的损坏概率，即RC值为10-5。该条文系引用国标《建筑物防雷设计规范》GB50057。说明参见该规范第2.0.3条第八~九款条文说明。年预计雷击次数的计算是划分建筑物防雷分类等级的一项标准，但不是唯一的标准。因为，计算年预计雷击次数的一个主要参数，建筑物所在地的“年平均雷暴日数”随小气候环境的变化较大，特别是在建设活动较多的地方，根据其计算所得“年预计雷击次数”所划分的建筑物防雷分类等级，与人们日常对防雷概念的理解有较大差距。由于民用建筑主要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，即使提高建筑物的防雷分类等级，其实际增加的投资也是微乎其微的，因此在雷电活动频繁或强雷区,在情况不明确或实际计算参数处于防雷分类界线的时候，建议提高建筑物的实际防雷分类等级，使建筑物的防雷安全能得到更有效的保证。11.2.4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；319层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其它民用建筑物；4年预计雷击次数大于或等于0.012且小于或等于0.06的部、省级办公建筑物及其它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0.06且小于或等于0.3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15d/a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15d/a的地区，高度大于或等于20m的烟囱、水塔等孤立的高耸构筑物。11.3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。11.3.2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10m×10m或12m×8m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11.6.4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11.7.7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，其根数不应少于两根，间距不应大于18m，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω；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11.8节的规定。【注释】防直击雷的措施第1款防直接雷击的接闪器应采用装设在屋角、屋脊、女儿墙及屋檐上的避雷带，并在屋面装设不大于10m×10m或12m×8m的网格，突出屋面的物体应沿其顶部四周装设避雷带，在屋面接闪器保护范围之外的物体应装接闪器，并和屋面防雷装置相连。第7款利用钢筋混凝土中的钢筋作为防雷装置的引下线时，其引下线的数量不作规定，但强调四个角易受雷击部位应被利用。间距不应大于18m的规定，完全是加大安全系数，目的是尽量将分流途径增多，使每根柱子分流减至最小，使其结构不易由于雷电流的通过而造成任何损坏。另一方面，引下线多了雷电流通过柱子传到每根梁内钢筋，又由梁内传到楼板内的钢筋，使整个楼板形成一个电位面，人和设备在同一个电位面上，因此人与设备都是安全的。11.3.3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11.3.6条的规定外，尚应在顶端和底端与防雷装置连接。【注释】由于塔式避雷针和高层建筑物在其顶点以下的侧面有遭到雷击的记载，因此，希望考虑高层建筑物上部侧面的保护。有三点理由认为这种雷击事故是轻的。第一，侧击具有短的极限半径（吸引半径），即小的滚球半径，其相应的雷电流也是较小的。第二，高层建筑物的结构是能耐受这些小电流的雷击。第三，建筑物遭受侧击损坏的记载尚不多，这一点证实了前两点理由的真实性。因此，对高层建筑物上部侧面雷击的保护不需另设专门接闪器，而利用建筑物本身的钢构架、钢筋体及其它金属物。将外墙上的金属栏杆、金属门窗等较大金属物连到建筑物的防雷装置上是首先应采取的防侧击措施。塑钢门窗在工程中广泛应用，但工程界对塑钢门窗如何做防雷暂无定论，相关部门当前也正在做一些工作，但近期都还未有结论。塑钢门窗的外包塑料层是绝缘的，但塑钢门窗的制造标准也并不要求其耐压值能满足防直击过电压；塑钢门窗的内骨料是金属的，但塑钢门窗的制造标准也并不要求其内骨料有较好的连通导电性。而各个塑钢门窗厂的制造标准也不尽相同，有的厂家的产品能满足外包塑料层能耐受直击雷冲击过电压的要求，有的厂家的产品能满足内骨料连通导电性的要求，因此均需要设计人员根据工程实际情况采取相应的防雷措施。11.3.4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2EQ\R(,ρ)（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，其入户端电缆的金属外皮或钢导管应与接地网连通；注：ρ为埋地电缆处的土壤电阻率（Ω·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10Ω；3年平均雷暴日在30d/a及以下地区的建筑物，可采用低压架空线直接引入建筑物，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5Ω；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10Ω，其余两基电杆不应大于20Ω。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。【注释】为了防止雷击建筑物周围高大树木或建、构筑物跳击到线路上的高电位或雷直击线路时的高电位侵入建筑物内而造成人身伤亡或设备损坏，低压线路宜全线采用电缆埋地或穿金属导管埋地引入。当难于全线埋设电缆或穿金属导管敷设时，允许从架空线上换接一段有金属铠装的电缆或全塑电缆穿金属导管埋地引入。但需强调的是：电缆与架空线交接处必须装设避雷器并与铁横担、绝缘子铁脚、电缆外皮连在一起共同接地，入户端的电缆外皮必须接到防雷和电气保护接地网上才能起到应有的保护作用。规定埋地电缆长度不小于2EQ\R(,ρ)（m）是考虑电缆金属外皮、铠装、钢导管等起散流接地体的作用。接地导体在冲击电流下其有效长度为2EQ\R(,ρ)（m）。又限制埋地电缆长度不应小于15m，是考虑架空线距爆炸危险环境至少为杆高的1.5倍，杆高一般为10m，即是15m。英国防雷法规针对爆炸和火灾危险场所时规定，电缆长度不小于15m，对民用建筑来说，这一距离更是可靠的。由于防雷装置直接装在建、构筑物上，要保持防雷装置与各种金属物体之间的安全距离已经很难做到。因此只能将屋内的各种金属管道和金属物体与防雷装置就近接在一起，并进行多处连接，首先是在进出建、构筑物处连接，使防雷装置和邻近的金属物体电位相等或降低其间的电位差，以防反击危险。11.3.5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（11.3.5-1）至（11.3.5-3）的要求，地下各种金属管道及其它各种接地网距防雷接地网的距离应符合公式（11.3.5-4）的要求，且不应小于2m，达不到时，应相互连接；当Lx≥5Ri时Sa1≥0.075Kc(Ri+Lx) (11.3.5-1)当Lx＜5Ri时Sa1≥0.3Kc(Ri+0.1Lx) (11.3.5-2)Sa2≥0.075KcLx(11.3.5-3)Sed≥0.3KcRi(11.3.5-4)式中Sa1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（Ω）；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0.66，接闪器成闭合环或网状的多根引下线应为0.44。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做等电位联结。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做等电位联结。【注释】为了防止雷击电流流过防雷装置时所产生的高电位对被保护建筑物或与其有联系的金属物体和金属管道发生反击，应使防雷装置与这些物体和管道之间保持一定的安全距离。关于公式中分流系数Kc值，我们采用了IEC标准的系数。通过分析认为，这个系数是合理的，如单根引下线其引下线流散的是全部雷电流，因此Kc=1。当为两根引下线时，每根引下线流散的雷电流从宏观上讲是1/2雷电流，但根据不同情况（如雷击点距引下线的远近等因素）又可以说是不相等的。IEC规定两根引下线的Kc=0.66是安全的。多根引下线规定Kc=0.44也是相当安全的，引下线越多安全度就越高。同时我们还规定，除满足计算结果外，Sed还不得小于2m，这是沿用了我国民用建筑物安全距离的习惯规定。11.3.6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。【注释】条文主要是等电位措施。钢筋混凝土结构的建筑物其均压效果比较好，梁与柱内的钢筋均有贯通性连接，多数楼板与梁的钢筋只隔50mm的混凝土层，只需25kV的电压即可以击穿使楼板均压，在楼板上放置的东西和人将不会损坏和出现安全问题。值得引起重视的是竖向金属管道，它可能带有很高的电位，如处理不当，就可能出现跳闪现象。此时有两种情况，其一是金属管带高电位向周围和金属物跳击，另一种情况是结构中的钢筋带高电位向管子跳击。由于雷电流的数值（经过多次分流）不易计算，因此本条规定每三层连接一次，这一数值是十分可靠的。11.3.7当防雷接地网符合本规范第11.8.8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10Ω。【注释】利用建筑物钢筋混凝土基础作为接地网见第11.8.8条的注释。当专设接地网时，接地网应围绕建筑物敷设一个闭合环路，其冲击接地电阻不应大于10Ω，其目的是为了使被保护建筑物首层地坪电位平滑，减少跨步电压和接触电压，10Ω的规定是沿用现行规范的规定。11.4第三类防雷建筑物的防雷措施11.4.1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。11.4.2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20m×20m或24m×16m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11.6.4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11.7.7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30Ω。对第11.2.4条4款所规定的建筑物则不宜大于10Ω；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做规定。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11.7.7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11.8.8条的要求时，应利用基础和地梁作为环形接地网。11.4.3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11.3.3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。11.4.4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30Ω；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它形式的浪涌保护器，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30Ω。11.4.5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（11.4.5-1）或（11.4.5-2）的要求。地下各种金属管道及其它各种接地网距防雷接地网的距离应符合公式（11.3.5-4）的要求，但不应小于2m。当达不到时，应相互连接；当LX≥5Ri时 Sal≥0.05Kc(Ri+LX) (11.4.5-1)当LX＜5Ri时 Sal≥0.2Kc(Ri+0.1LX) (11.4.5-2)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）；Ri防雷接地网的冲击接地电阻（Ω）；Kc分流系数；LX引下线计算点到地面长度（m）。2在共用接地网并与埋地金属管道相连的情况下，其引下线与金属物之间的空气中距离应符合公式（11.3.5-3）的要求；3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；4当引下线与金属物或线路之间有自然地或人工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；5电气、电信竖井内的接地干线与楼板钢筋的等电位联结应符合本规范第11.3.5条的规定。11.5其它防雷保护措施11.5.1微波站、电视差转台、卫星通信地球站、广播电视发射台、雷达站、雷达雷测试调试场、移动通信基站等建筑物的防雷，应符合下列规定：1天线铁塔上的天线应在避雷针保护范围内，避雷针可固定在天线铁塔上，塔身金属结构可兼作接闪器和引下线。当天线塔位于机房旁边时，应在塔基四角外敷设铁塔接地网和闭合环形接地体，天线铁塔及防雷引下线应与该接地网和闭合环形接地体可靠连通。天线基础周围的闭合环形接地体与围线机房四周敷设的闭合环形接地体应有两处以上部位可靠连接；2天线铁塔上的天线馈线波导管或同轴传输线的金属外皮及敷线金属导管，应在塔的上下两端及超过60m时，还应在其中间部位与塔身金属结构可靠连接，并应在机房入口处的外侧与接地网连通。经走线架上塔的天线馈线，应在其转弯处上方0.5~1m范围内可靠接地，室外走线架亦应在始末两端可靠接地。塔上的天线安装框架、支持杆、灯具外壳等金属件，应与塔身金属结构用螺栓连接或焊接连通。塔顶航空障碍灯及塔上的照明灯电源线应采用带金属外皮的电缆或将导线穿入金属导管，电缆金属外皮或金属导管至少应在上下两端与塔身连接；3卫星通信地球站天线的防雷，可采用独立避雷针或在天线口面上沿及副面调整器顶端预留的安装避雷针处分别安装相应的避雷针。当天线安装于地面上时，其防雷引下线应直接引至天线基础周围的闭合形接地体。当天线位于机房屋顶时，可利用建筑物结构钢筋作为其防雷引下线；4中波无线电广播台的桅杆天线塔对地应是绝缘的，宜在塔基设有绝缘子，桅杆天线底部与大地之间安装球形放电间隙。桅杆天线必须自桅杆中心向外呈辐射状敷设接地网，地网相邻导体间夹角应相等。导体的数量及每根导体的长度，应根据发射机输出功率及波长确定；短波无线电广播台的天线塔上应装设避雷针并将塔体接地。无线电广播台发射机房内应设置高频接地母线及高频接地极；5雷达站的天线本身可作为防雷接闪器。当另设避雷针或避雷线作为接闪器以保护雷达天线时，应避免其对雷达工作的影响；6微波站、电视差转台、卫星通信地球站、广播电视发射台、测试调试场、移动通信基站等设施的机房屋顶应设避雷网，其网格尺寸不应大于3m×3m，且应与屋顶四周敷设的闭合环形避雷带焊接连通。机房四周应设雷电流引下线，引下线可利用机房建筑结构柱内的2根以上主钢筋，并应与钢筋混凝土屋面板、梁及基础、桩基内的主钢筋相互连通。当天线塔直接位于屋顶上时，天线塔四角应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。机房外应围绕机房敷设闭合环形水平接地体并在四角与机房接地网连通。对于钢筋混凝土楼板的地面和顶面，其楼板内所有结构钢筋应可靠连通，并应与闭合环形接地极连成一体。对于非钢筋混凝土楼板的地面和顶面，应在楼板构造内敷设不大于1.5m×1.5m的均压网，并应与闭合环形接地极连成一体。雷达站机房应利用地面、顶面和墙面内钢筋构成网格不大于200mm×200mm的笼形屏蔽接地体；7微波站、电视差转台、卫星通信地球站、广播电视发射台、雷达站、测试调试场、移动通信基站等设施机房及电力室内应在墙面、地槽或走线架上敷设环形或排形接地汇集线，机房和电力室接地汇集线之间应采用截面积不小于40mm×4mm热镀锌扁钢连接导体相互可靠连通，并应对称各引出2根接地引入导体与机房接地网就近焊接连通；8微波站、电视差转台、卫星通信地球站、广播电视发射台、雷达站、雷达测试调试场、移动通信基站等设施的站区内严禁布设架空缆线，进出机房的各类缆线均应采用具有金属外护套的电缆或穿金属导管埋地敷设，其埋地长度不应小于50m，两端应与接地网相连接。当其长度大于60m时，中间应接地。电缆在进站房处应将电缆芯线加浪涌保护器，电缆内的空线应对应接地；9雷达测试调试场应埋设环形水平接地体，其地面上应预留接地端子，各种专用车辆的功能接地、保护接地、电源电缆的外皮及馈线屏蔽层外皮，均应采用接地导体以最短路径与接地端子相连。【注释】近年来民用建筑上经常装设微波天线、电视发射天线、卫星接收天线、广播发射和接收天线以及共用电视接收天线等。对于这些电信系统的防雷问题，在相关的行业标准都有明确的规定，这些标准中有一个统一的规定：“如天线架设在房屋等建筑物顶部，天线的防雷与建筑物的防雷应纳入同一防雷系统……”。对于电信设备的防雷，主要是以均压为主，建筑物的电源处理，接地方式和选材等都与电信设备有关。当解决电信设备的电源与接地、电源接地与前端进行均压诸问题时，不综合考虑是不行的。本条编写的思想基础就是均压，其理由如下：各种天线的同轴电缆的芯线，都是通过匹配器线圈与其屏蔽层相连，所以，芯线实际上与天线支架、保护钢管处于同一电位。当建筑物防雷装置或天线遭雷击时，由于保护管的屏蔽作用和集肤效应，同轴电缆芯线和屏蔽层无雷电流流过。当雷击天线支架时，由于天线支架已与建筑物防雷装置最少有两处连在一起，大部分雷击电流沿建筑物防雷装置数条引下线流入大地，其中少量的雷电流经同轴电缆的保护钢导管流入大地。由于雷电流的频率高达数千赫兹，属于高频范畴，产生集肤效应，所以这部分雷电流被排挤到同轴电缆的保护钢导管上去了，此时电缆芯中产生感应反电势，从理论上讲在有集肤效应作用下，流经芯线的雷电流趋向于零。同轴电缆芯线和屏蔽层与钢管之间的电位差没有横向电位差。而仅有纵向电位差，该值为流经钢导管的雷电流与钢导管耦合电阻的乘积，钢导管的耦合电阻比其直流电阻小得多。关于天线塔不在机房上，而且远离机房，规范要求进出机房的各种金属管道和电缆的金属外皮或穿全塑电缆的金属管道应埋地敷设的理由，参见第11.3.4条的注释。对于埋地长度不应小于50m的要求，还是沿用了原规范和《工业企业通信接地规范》的规定，我们认为：电信设备的耐压，一般比电力设备低，尽量使侵入的高电位越小越好，再加上严格的均压措施，就相当可靠了。50m的埋地电缆段或穿金属导管的全塑电缆埋地敷设的措施，已经运行了数十年，实践证明是安全可靠的，因为电信设备一般比较贵重。而且它的前端设备均处于建筑物至高点上，容易受雷击，或者说受雷击的几率比较多，保持50m的电缆段是适宜的。金属管道直接引入建筑物时，即使采取接地措施后，若雷击于入户附近的管道上，高电位侵入对建筑物仍存在危险。因此，如果管道在没有自然屏蔽条件或易遭受雷击的情况下，在入户附近的一段，应与保护接地和防雷接地装置相连。当避雷针装于建筑物上并采取本条各项措施时，即使雷击于入户附近的管道上，对建筑物不会再发生危险。由于机房内的设备大都是较贵重的电子设备，经不起大电流和高电压的冲击，如果首层地面不是钢筋混凝土楼板时，要求安装设备的地面不能出现很大的电位差，为保护设备的安全运行，尽量做到一个均衡电压的电位面，故要求均压网格不大于1.5m×1.5m。如果是将设备安装在钢筋混凝土楼板上时，由于钢筋混凝土楼板内的钢筋足以起到均压作用，就没有必要再作均压网了。11.5.2固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍标志灯及其它用电设备的线路，应采取下列防雷电波侵入措施：1无金属外壳或保护网罩的用电设备，应处在接闪器的保护范围内；2有金属外壳或保护网罩的用电设备，应将金属外壳或保护网罩就近与屋顶防雷装置相连；3从配电盘引出的线路应穿钢导管，钢导管的一端应与配电盘外露可导电部分相连，另一端应与用电设备外露可导电部分及保护罩相连，并应就近与屋顶防雷装置相连，钢导管因连接设备而在中间断开时，应设跨接线，钢导管穿过防雷分区界面时，应在分区界面做等电位联结；4在配电盘内，应在开关的电源侧与外露可导电部分之间装设浪涌保护器。【注释】固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍标志灯及各种排风机、正压送风机、风口、冷却水塔等非临时设备的金属外壳或保护网罩，在遭受雷击时，当采取了本条1~4款的措施之后与本规范第11.5.1条的部分情况有些相似，本条新增措施也是基于第11.5.1条相关理由制定的，不再重复解释。对于无金属外壳和无保护网罩的用电设备（如卫生间排风扇、风机等），这些用电设备，如果不在接闪器的保护之内，或者根本就不做防雷保护，其带电体（电机和管线等）遭受雷击的可能性是比较大的，所以这些用电设备均应处于接闪器的保护范围以内。11.5.3对于不装防雷装置的所有建筑物和构筑物，应在进户处将绝缘子铁脚连同铁横担一起接到电气设备的接地网上，并应在室内总配电盘装设浪涌保护器。11.5.4严禁在独立避雷针、避雷网、引下线和避雷线支柱上悬挂电话线、广播线和低压架空线等。11.5.5屋面露天汽车停车场应采用避雷针、架空避雷线（网）作接闪器，且应使屋面车辆和人员处于接闪器保护范围内。11.5.6粮、棉及易燃物大量集中的露天堆场，宜采取防直击雷措施。当其年计算雷击次数大于或等于0.06时，宜采用独立避雷针或架空避雷线防直击雷。独立避雷针和架空避雷线保护范围的滚球半径hr可取100m。当计算雷击次数时，建筑物的高度可按堆放物可能堆放的高度计算，其长度和宽度可按可能堆放面积的长度和宽度计算。11.6接闪器11.6.1不得利用安装在接收无线电视广播的共用天线的杆顶上的接闪器保护建筑物。11.6.2建筑物防雷装置可采用避雷针、避雷带（网）、屋顶上的永久性金属物及金属屋面作为接闪器。11.6.3避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成，其直径应符合表11.6.3的规定：。表11.6.3避雷针的直径材料规格针长、部位圆钢直径（mm）钢管直径（mm）1m以下≥12≥201～2m≥16≥25烟囱顶上≥20≥40【注释】避雷针的最小尺寸，是沿用我国数十年的习惯做法确定的。如果按雷击避雷针时的热稳定校验，并不需要所规定这么大的截面，在这里，各种材料的机械强度和腐蚀因素确是考虑避雷针尺寸的主要着眼点。经计算证实，在同样风压和长度下，钢管所产生的挠度比圆钢小。装在烟囟顶上的避雷针，考虑到烟气温度高，腐蚀性大，而且维修相对比建筑物困难，再加上损坏不严重时也不易及时发现，所以截面要求的比一般大一些。11.6.4避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢，其尺寸应符合11.6.4的规定：。表11.6.4避雷网、避雷带及烟囱顶上的避雷环规格材料规格类别圆钢直径（mm）扁钢截面（mm2）扁管厚度（mm）避雷网、避雷带≥8≥48≥4烟囱上避雷环≥12≥100≥4【注释】在同一截面下，圆钢的周长比扁钢的小，因此，它与空气的接触面也小，当然受空气腐蚀相对也就小了，在设计中宜优先采用圆钢。但是，有些民用建筑物，由于美观的要求，避雷带不允许支起很高，采用扁钢直接贴敷在建筑物或构筑物表面上也是允许的。所以，我们也规定了扁钢的最小截面，供设计人员根据具体情况灵活确定。11.6.5对于利用钢板、铜板、铝板等做屋面的建筑物，当符合下列要求时，宜利用其屋面作为接闪器：1金属板之间具有持久的贯通连接；2当金属板需要防雷击穿孔时，钢板厚度不应小于4mm，铜板厚度不应小于5mm，铝板厚度不应小于7mm；3当金属板不需要防雷击穿孔和金属板下面无易燃物品时，钢板厚度不应小于0.5mm，铜板厚度不应小于0.5mm，铝板厚度不应小于0.65mm，锌板厚度不应小于0.7mm；4金属板应无绝缘被覆层。【注释】条文内容是根据IEC防雷标准规定的。主要针对防雷安全而言。当工程对屋面金属板有防腐蚀，防渗漏要求时，还应另有相应补充措施。11.6.6层顶上的永久性金属物宜作为接闪器，但其所有部件之间均应连成电气通路，并应符合下列规定：1对于旗杆、栏杆、装饰物等，其规格不应小于本规范第11.6.2条和第11.6.3条的规定；2钢管、钢罐的壁厚不应小于2.5mm，当钢管、钢罐一旦被雷击穿，其介质对周围环境造成危险时，其壁厚不得小于4mm。【注释】屋顶上的旗杆，金属栏杆、金属装饰物体等，其尺寸不小于对标准接闪器所规定尺寸时，宜作为接闪器使用的理由是：这些物体在建筑物上处于至高点，它很难处于接闪器的保护范围之内，如果它与建筑物被利用的结构钢筋能连成可靠的电气通路，又符合接闪器的要求，作为本建筑的避雷针（带）利用，既经济又美观。条文2款中所指的钢管和钢罐，是指在民用建筑物的屋顶上放置的太阳能热水管道和热水箱罐等金属容器，它不会由于被雷击穿而发生危险。所以只要厚度不小于2.5mm就可以利用。11.6.7接闪器应热镀锌，焊接处应涂防腐漆。在腐蚀性较强的场所，还应加大其截面或采取其它防腐措施。【注释】推荐接闪器应热镀锌的理由是热镀锌接闪器比涂漆的接闪器具有防腐效果好、维修量少及安全可靠等优点。运行实践证明，一些解放初期安装的镀锌接闪器，迄今仍在安全使用，基本无维修工作量。而涂漆的接闪器则必须每一、二年重新涂漆维修，维修量较大且有时要请专业队伍进行，花费很多，相比之下很不经济。还可以采取其它新型的防腐蚀措施，只要与环境相适应且能达到预期的防腐蚀效果即可。11.6.8接闪器的布置及保护范围应符合下列规定：1接闪器应由下列各形式之一或任意组合而成：1）独立避雷针；2）直接装设在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网。2布置接闪器时应优先采用避雷网、避雷带或采用避雷针，并应按表11.6.7规定的不同建筑防雷类别的滚球半径hr，采用滚球法计算接闪器的保护范围。注：滚球法是以hr为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括利用作为接闪器的金属物）或接闪器和地面（包括与大地接触能承受雷击的金属物）而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。滚球法确定接闪器的保护范围应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057附录的规定。表11.6.7按建筑物的防雷类别布置接闪器建筑物防雷类别滚球半径hr(m)避雷网尺寸(m)第二类防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三类防雷建筑物60≤20×20或≤24×1611.7引下线11.7.1建筑物防雷装置宜利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋或采用圆钢、扁钢作为引下线。11.7.2引下线宜采用圆或扁钢。采用圆钢时，直径不应小于8mm。采用扁钢时，截面不应小于48mm2，厚度不应小于4mm。对于装设在烟囱上的引下线，圆钢直径不应小于12mm，扁钢截面不应小于100mm2且扁钢厚度不应小于4mm。11.7.3除利用混凝土中钢筋作引下线外，引下线应热镀锌，焊接处应涂防腐漆。在腐蚀性较强的场所，还应加大截面或采取其它的防腐措施。11.7.4专设引下线宜沿建筑物外墙明敷设，并应以较短路径接地，建筑艺术要求较高者也可暗敷，但截面应加大一级。【注释】为了减少引下线的电感量，引下线应以较短路径接地。对于建筑艺术要求较高的建筑物，引下线可以采用暗设但截面要加大一级，这主要考虑维修困难。11.7.5建筑物的金属构件、金属烟囱、烟囱的金属爬梯等可作为引下线，其所有部件之间均应连成电气通路。11.7.6采用多根专设引下线时，宜在各引下线距地面1.8m以下处设置断接卡。当利用钢筋混凝土中的钢筋、钢柱作为引下线并同时利用基础钢筋作为接地网时，可不设断接卡。当利用钢筋做引下线时，应在室内外适当地点设置连接板，供测量接地、接人工接地体和等电位联结用。当仅利用钢筋混凝土中钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线的距地面不低于0.5m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时，应设断接卡，其上端应与连接板或钢柱焊接。连接板处应有明显标志。11.7.7利用建筑钢筋混凝土中的钢筋作为防雷引下线时，其上部应与接闪器焊接，下部在室外地坪下0.8～1m处宜焊出一根D12mm或40mm×4mm镀锌钢导体，此导体伸向室外距外墙的距离不宜小于1m，作为防雷引下线的钢筋应符合下列要求：1当钢筋直径大于或等于16mm时，应将两根钢筋绑扎或焊接在一起，作为一组引下线；2当钢筋直径大于或等于10mm且小于16mm时，应利用四根钢筋绑扎或焊接作为一组引下线。【注释】条文要求钢筋直径为16mm及以上时，应将两根钢筋并在一起使用。此时的截面积为402mm2，当钢筋直径为10mm及以上时，要求将四根钢筋并在一起使用，此时的截面积为314mm2，比国外规定最严的日本的300mm2截面还大。所以是安全可靠的。利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为引下线，不仅是节约钢材问题，更重要的是比较安全。因为框架结构的本身，就将梁和柱内的钢筋连成一体形成一个法拉第笼，这对平衡室内的电位和防止侧击都起到了良好的作用。11.7.8当建筑物、构筑物钢筋混凝土内的钢筋具有贯通性连接并符合本规范第11.7.7条要求时，竖向钢筋可作为引下线；当横向钢筋与引下线有可靠连接时，横向钢筋可作为均压环。11.7.9在易受机械损坏的地方，地面上1.7m至地面下0.3m的引下线应加保护设施。11.8接地网11.8.1民用建筑宜优先利用钢筋混凝土中的钢筋作为防雷接地网，当不具备条件时，宜采用圆钢、钢管、角钢或扁钢等金属体做人工接地极。11.8.2垂直埋设的接地极，宜采用圆钢、钢管、角钢等。水平埋设的接地极宜采用扁钢、圆钢等。人工接地极的最小尺寸应符合本规范表12.5.1的规定。【注释】条文规定的最小截面，已经考虑了一定的耐腐蚀能力，并结合多年的实际使用尺寸而提出的。经验证明，规定的截面及厚度在一般情况下能得到良好的使用效果，但是，必须指出，在腐蚀性较大的土壤中，还应采取加大截面或采取其它防腐措施。11.8.3接地极及其连接导体应热镀锌，焊接处应涂防腐漆。在腐蚀性较强的土壤中，还应适当加大其截面或采取其它防腐措施。11.8.4垂直接地体的长宜为2.5m。垂直接地极间的距离及水平接地极间的距离宜为5m，当受地方限制时可减小。【注释】接地体的长度是沿用原规范的规定。2.5m的长度是合适的，实践证实，这个长度既便于施工，又能取得较好的泄流效果。当接地网由多根水平或垂直接地极组成时，为了减少相邻接地极的屏蔽作用，接地极的间距规定为5m，此时，相应的利用系数约为0.75~0.85。当接地网的敷设场所受到限制时，上述距离可以根据实际情况适当减小一些，但一般不应小于垂直接地极的长度。11.8.5接地极埋设深度不宜小于0.6m，接地极应远离由于高温影响使土壤电阻率升高的地方。【注释】接地导体埋设深度一般在冻土层以下但不应小于0.6m，同时要求远离高温影响的地方。众所周知，接地导体埋设在较深的土层中，能接触到良导电性的土壤，其泄放电流的效果好，接地导体埋得越深，土壤的湿度和温度的变化就越小，接地电阻越稳定。11.8.6当防雷装置引下线大于或等于两根时，每根引下线的冲击接地电阻均应满足对该建筑物所规定的防直击雷冲击接地电阻值。11.8.7为降低跨步电压，防直击雷的人工接地网距建筑物入口处及人行道不应小于3m，当小于3m时，应采取下列措施之一：1水平接地极局部深埋不应小于1m；2水平接地极局部包以绝缘物（例如50~80mm厚的沥青层）；3宜采用沥青碎石地面或在接地网上面敷设50~80mm沥青层，其宽度不宜小于接地网两侧各2m。【注释】降低跨步电压和接触电压还可采取埋设均压网、带等措施。11.8.8当基础采用以硅酸盐为基料的水泥和周围土壤的含水量不低于4%以及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，钢筋混凝土基础内的钢筋宜作为接地网，并应符合下列要求：1每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω；2被作为防雷装置的敷设在钢筋混凝土中的单根钢筋或圆钢，其直径不应小于10mm；3利用基础内钢筋网作为接地体时，每根引下线在距地面0.5m以下的钢筋表面积总和，对第二类防雷建筑物不应少于4.24K2c(m2)，对第三类防雷建筑物不应少于1.89K2c(m2),Kc为分流系数，见第11.3.5条1款公式之注释。【注释】早在二十世纪60年代初期，国内外就开始采用钢筋混凝土基础作为各种接地网。通过多年的实践，证明是切实可行的，现已普遍采用。利用建筑物的钢筋混凝土基础作为接地网的理由是：关于钢筋混凝土的导电性能，中国建筑工业出版社《基础接地体及其应用》一书指出，钢筋混凝土在其干燥时，是不良导体，电阻率较大，但当具有一定湿度时，就成了较好的导电物质，电阻率常可达100~200Ω·m。潮湿的混凝土导电性能较好，是因为混凝土中的硅酸盐与水形成导电性盐基性溶液。混凝土在施工过程中加入了较多的水分，成形后结构中密布着很多大大小小的毛细孔洞，因此就有了一些水份储存。当埋入地下后，地下的潮气，又可通过毛细管作用吸入混凝土中，保持一定湿度。根据我国的具体情况，土壤一般可保持有20%左右的湿度，即使在最不利的情况下，也有5%~6%的湿度。原苏联对安装在湿度不低于5%的土壤中的柱子和基座的钢筋体进行试验，认为可以作为自然接地体。在不损坏它们的电气和机械特性下，能把极大的冲击电流引入大地。在利用基础内钢筋作为接地极时，规定了“周围土壤的含水量不低于4%”。从图11-1可见混凝土的含水量约在3.5%及以上时其电阻率就趋于稳定，当小于3.5%时电阻率随水份的减小而增大。因此，含水量定为不低于4%。该含水量应是当地历史上一年中最早发生雷闪时间以前的含水量，不是夏季的含水量。图11-1所示，在混凝土的真实湿度的范围内（从水饱和到干涸）其电阻率的变化约为520倍。在重复饱和和干涸的整个过程中，没有观察到各点的位移，也就是每一湿度有一相应的电阻率。混凝土湿度（%）混凝土湿度（%）电阻率（Ω·m）图11-1混凝土湿度对其电阻率的影响当基础的外表面有沥青质的防腐层时，以往认为该防腐层是绝缘的，不可利用基础内钢筋作接地网。但是，实践证实并不是这样，国内外都有人作过测试和分析，认为是可利用作为接地网的。《建筑电气》曾刊登一篇译文，名称为《利用防侵蚀钢筋混凝土基础作为接地体的可能性》，在其结论中指出：“厚度3mm的沥青涂层，对接地极电阻无明显的影响，因此，在计算钢筋混凝土基础接地电阻时，均可不考虑涂层的影响。厚度为6mm的沥青涂层或3mm的乳化沥青涂层或4mm的粘贴沥青卷材，仅当周围土壤的等值电阻率≤100Ω·m和基础面积的平均边长S≤100m时，其基础网电阻约增加33%，在其它情况下这些涂裱层的影响很小，可忽略不计。”因此，本条规定钢筋混凝土基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用其作为接地网。11.8.9沿建筑物外面四周敷设成闭合环状的水平接地体，可埋设在建筑物散水以外的基础槽边。【注释】闭合环状接地体，环越小，环内的电位越平，地面的均压效果越好，环内被保护物体越安全。但是考虑到维修方便和疏散雷电流的效果好等因素，规定了沿建筑物外面四周敷设在闭合环状的水平接地网，可埋设在建筑物散水以外的基础槽边。将接地导体直接敷设在基础坑底与土壤接触是不合适的。由于接地体受土壤的腐蚀早晚是会坏的，被基础压在下边，日后无法维修，因此规定应敷设在散水以外。散水一般距建筑物外墙皮0.5~0.8m，散水以外的地下土壤也有一定的湿度，对电阻率的下降和疏散雷电流的效果好。11.8.10防雷装置的接地电阻，应考虑在雷雨季节，土壤干、湿状态的影响。【注释】防雷装置的接地电阻值，是指每年雨季以前开春以后测量的电阻值。防雷装置每年均应检查和测量一次，有损坏的地方能早日发现修复，否则比不装防雷装置更危险，这是因为装了避雷针的建筑物，受雷击的可能比不装防雷装置的建筑物高的缘故。11.8.11在高土壤电阻率地区，宜采用下列方法降低防雷接地网的接地电阻：1可采用多支线外引接地网，外引长度不应大于有效长度（2EQ\R(,ρ)）；2可将接地体埋于较深的低电阻率土壤中，或采用井式或深钻式接地极；3可采用降阻剂。但所采用的降阻剂，对地下水和土壤的影响，应符合环保要求；4可换土；5可敷设水下接地网。11.9防雷击电磁脉冲11.9.1建筑物防雷击电磁脉冲设计宜符合下列规定：1电子信息系统是否需要防雷击电磁脉冲，应根据防雷区及设备要求进行损失评估及经济分析综合考虑，做到安全、适用、经济；2对于未装设防雷装置的建筑物，当电子信息系统需防雷击电磁脉冲时，该建筑物宜按第三类防雷建筑物，采取防雷措施，接闪器宜采用避雷带（网）；3当工程设计阶段不明确电子信息系统的规模和具体设置且预计将设置电子信息系统时，应在设计时将建筑物金属构架、混凝土钢筋等自然构件、金属管道、电气的保护接地系统等与防雷装置连成共用接地系统，并应在适当地方预埋等电位联结板；4建筑物内电子信息系统应根据所在地雷暴日、设备所在的防雷区及系统对雷击电磁脉冲的抗扰度，采取相应的屏蔽、接地、等电位联结及装设浪涌保护器等防护措施；5根据电磁场强度的衰减情况，防雷区可划分为LPZOA、LPZ0B、LPZ1及LPZn+1区。分区原则应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057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，可按公式（11.9.1）计算的防雷装置的拦截效率，确定防护等级；E=1-Nc/N（11.9.1）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建筑物及入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0.98时，应为A级；当E大于0.90，小于或等于0.98时，应为B级；当E大于0.80，小于或等于0.90时，应为C级；当E小于或等于0.80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11.9.1的规定；表11.9.1雷击电磁脉冲防护等级雷击电磁脉冲防护等级设置电子信息系统的建筑物A级1．大型计算中心、大型通信枢纽、国家金融中心、银行、机场、大型港口、火车枢纽站等。2．甲级安全防范系统，如国家文物、档案馆的闭路电视监控和报警系统。3．大型电子医疗设备、五星级宾馆。B级1．中型计算中心、中型通信枢纽、移动通信基站、大型体育场（馆）监控系统、证券中心。2．乙级安全防范系统，如省级文物、档案馆的闭路电视监控和报警系统。3．雷达站、微波站、高速公路监控和收费系统4．中型电子医疗设备。5．四星级宾馆C级1．小型通信枢纽、电信局2．大中型有线电视系统3．三星级以下宾馆D级除上述A、B、C级以外的电子信息设备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。【注释】建筑物防雷击电磁脉冲的规定“防雷击电磁脉冲”这一节是本规范新增的内容。雷电流及雷电高频电磁场所形成的雷击电磁脉冲（LEMP，即LightningEletromagneticImpulse）通过接地网或电气线路导体的传导耦合和空间交变电磁场的感应耦合，在电气及电子设备中产生危险的过电压和过电流，即“浪涌”（Surge）。这种雷电“浪涌”释放出的数十至数百兆焦耳的能量及数十至数百千伏的高压，对工作在焦耳至毫焦耳级及几伏的电子设备可产生致命的伤害。随着微电子技术的发展，电子计算机、通信、自动控制等电子系统日益渗透到民用的各个领域，由雷击及闪电电磁脉冲对电子信息系统的干扰和破坏正日益产生更为严重的后果。此外，由电力系统内部开关操作以及高压系统故障亦会在低压配电系统中产生“浪涌”，从而对电气及信息设备造成损害。为了对电子信息系统（包括计算机系统、通信系统、电子控制系统、无线电系统以及电力电子装置等系统）提供更为全面的保护，需要建筑物防雷设计、电子信息系统设计、电子元器件和电子设备制造等各方面分别在各自领域内并相互配合地采取对雷击电磁脉冲干扰的防护措施，综合运用分流、均压（等电位）、接地、屏蔽、合理布线、保护（器件）等技术手段对电子信息系统实施全面的LEMP防护。这些措施宜联合使用，又称为综合防雷系统，其具体组成见图11-2：综合防雷系统综合防雷系统外部防雷措施内部防雷措施接闪器引下线屏蔽接地网共用接地系统屏蔽隔离等电位连接合理布线安装浪涌保护器图11-2综合防雷系统框图因此，建筑物防雷设计除应遵守本章前述各节的要求外，还应按照本节要求考虑防雷击电磁脉冲措施。第1款对装有或即将装有电子系统的建筑物或系统本身是否需要采取防雷击电磁脉冲，以及确定合适的防护范围时需要对直接和间接的损失及建设、维护费用进行评估并综合考虑，做到安全、适用、经济。第2款当建筑物遭受直接雷击情况下，线路和设备将产生浪涌电流和电压，产生雷击电磁脉冲干扰，当建筑物内电子信息系统需要防雷击电磁脉冲时，应对建筑物采取防直击雷措施。第3款当在工程建设的初期阶段还不明确电子信息系统规模和具体位置的情况下，只需要花少量的工作及费用即能满足防雷击电磁脉冲的许多要求，全面的等电位联结是其中最关键、最基本的措施，在设计时应将建筑物的金属框架、钢筋混凝土构件内钢筋、金属管道等自然屏蔽体做好等电位联结，并与电气设备保护接地系统和建筑物防雷装置相连通，组成共用接地系统；并应在一些合适的地方预埋等电位联结板以供将来设置和完善防LEMP措施之用采取上述措施后，如果需要只要合理选用和安装SPD以及做符合要求的等电位联结即可。第5款防雷区（LightningProtectionZone）是指雷击时，在建筑物或装置的内、外空间形成的闪电电磁环境需要限定和控制的那些区域。将被保护的空间划分为不同的防雷区，是为了限定各部分空间不同的雷击电磁脉冲强度以界定各不同空间内，被保护设备相应的防雷击电磁干扰水平，并界定等电位联结点保护器件（SPD）的安装位置。因此，防雷区的划分是以在各区交界处的雷电电磁环境有明显变化作为特征来确定的。通常，防雷区的数越高电磁场强度越小。第6款电子信息系统防雷击电磁脉冲工程设计的重要依据是确定工程的防护等级，而防护等级又是依据对工程所处地区的雷电环境进行风险评估，或按信息系统的重要性和使用性质确定的，决定电子信息系统是否需防护和按什么等级防护，以达到安全、适用、经济。雷电环境的风险评估，是根据当地气象环境、地质地理环境、建筑物的重要性、结构特点和电子信息系统设备的重要性及其抗扰能力等因素综合考虑，是一项复杂的工作。11.9.2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宜设屏蔽，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，应做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做等电位联结。当系统要求只在一端做等电位联结时，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，穿入该屏蔽空间的各种金属管道及导电金属物应就近做等电位联结；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。【注释】建筑物及结构的自然屏蔽、线路路径的合理选择及敷设都是电子信息系统防雷击电磁脉冲的最有效的措施之一。但电子设备的供电及信号系统也应为电子设备正常工作提供可靠保证，设置必要的SPD。建筑物屏蔽一般利用钢筋混凝土构件内钢筋、金属框架、金属支撑物以及金属屋面板、外墙板及其它装修龙骨支架等建筑物金属体形成的笼式格栅形屏蔽体或板式大空间屏蔽体。为改善电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属物，如屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋、门窗金属框架等都应相互等电位联结在一起并与防雷装置相连。电子设备一般不宜布置在建筑物的顶层，并宜尽量布置于建筑物中心部位等电磁环境相对较好的位置。当为了进一步满足室内LPZ2区及以上局部区域的电磁环境要求，如装有特殊电子设备的房间的屏蔽效能要求时，还应在该房间墙体内埋入网格状金属材料进行屏蔽，并在门窗孔及通风管孔洞处设置金属屏蔽网；甚至采用由专门工厂制造的金属板装配式屏蔽室以满足特殊电子设备的电磁兼容性（EMC）要求。屏蔽材料的选择应满足屏蔽效能所要求的电磁特性（相对电导率和相对导磁率）及屏蔽厚度的要求，还应考虑电磁脉冲干扰源频率的影响。线路屏蔽及合理布线能有效地减小雷电感应效应。在需要保护的空间内敷设及引入、引出的电力线路及信号线路，当采用非屏蔽电线电缆时应采用金属管道敷线方式，如敷设在金属导管、封闭式金属线槽及格栅形钢筋混凝土管道内。这些金属管道或混凝土管道内的钢筋应是连续导电贯通的，即在接头处应采用焊接、搭接、可靠绑扎或螺栓连接等措施，并在防雷区交界处（包括入户处）等电位联结到主接地端子或接地母线上。当信息线路等需要限制干扰的影响时宜采用屏蔽电缆或带铠装金属外套的电缆，其屏蔽层或铠装层应至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位联结并接地；当系统要求只在一端做等电位联结时，应采用双层屏蔽或穿金属导管，外屏蔽层或穿线金属导管应按前述要求处理。根据《建筑物防雷设计规范》GB50057－94（2000年版）附录7“环路中感应电压、电流和能量的计算”，在不同的线路结构和敷设路径以及不同的外部防雷装置下，当雷击建筑物的防雷装置时，其在线路中预期的最大感应电压和能量的计算结果相差是较大的。合理的屏蔽和布线路径能使线路中预期的最大感应电压和能量的计算结果趋于零，达到较好的防雷击电磁脉冲的效果。当屏蔽线路从室外的LPZOA或LPZOB区进入LPZ1区时，线路屏蔽层的截面SC应符合《建筑物防雷设计规范》第6.4.3条的规定，从该条文推算可得，一般情况下，线路的屏蔽层截面不易满足该规定要求，尤其是通信线路为甚。因此，布线时应尽量避免线路从室外的LPZOA或LPZOB区直接进入LPZ1区，或采取必要的措施。为降低线路受到的感应过电压和电磁干扰（EMI）的影响还应注意下列合理布线措施：1电力系统和电子信息系统线缆敷设路径应与独立的防雷装置引下线采取隔离（间距或屏蔽）措施，离建筑物外围的防雷引下线的距离宜为3m以上或加以屏蔽。当充分利用建筑物的结构钢筋作防雷引下线，并采取了全面的等电位联结措施时，电力系统和电子信息系统线缆敷设路径与作为防雷装置引下线的建筑物结构钢筋之间的间距不受限制；2对各类系统线路选择宜相对靠近敷线通道，避免形成大面积的感应环路；3电子信息系统的信号电缆宜采用屏蔽或芯线绞合的电缆；4电子信息系统线缆与电力系统线缆及电气设备之间，应避免过近或采取适当隔离（间距或屏蔽），应避免电子信息系统的电源线和信号线受电力系统设备电源线的工频电流或谐波电流电磁辐射的干扰，并在交叉点采取直角交叉跨越。电子信息系统线缆与其它系统管线以及电气设备之间的最小净距见《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB500343第5.3.3条的规定；当不能满足上述间距要求时，电信线路应穿金属管屏蔽。对干扰敏感的电信线路应尽量靠近地面敷设；5当接地导体（PE）为单独的导体时，应与相应系统的线缆靠近并平行敷设；6对电磁干扰（EMI）敏感的设备应尽量远离可能存在的干扰源。11.9.3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做等电位联结，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LPZ0B与LPZ1的界面处做等电位联结。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。【注释】等电位联结的目的在于减小防雷空间内各系统或金属物体之间的电位差。当在不同的区域都设有独立的等电位联结系统的情况下，不同区域之间的信号传输可采用光耦合隔离器、非金属的纤维光缆或其它的非导电传输系统（例如微波、激光连接器或信号隔离变压器）。当光缆线路带金属件（如提供抗拉强度用的金属芯线，金属挡潮层及接头金属部件等）时，应通长连通并在两端直接接地或通过开关型浪涌保护器接地。11.9.4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，220/380V三相配电系统设备的绝缘耐冲击过电压额定值可按表11.9.4-1选用。表11.9.4-1220/380V三相系统各种设备绝缘耐冲击过电压额定值设备位置电源处的设备配电线路和最后分支线路的设备用电设备特殊需要保护的设备耐冲击过电压类别Ⅳ类Ⅲ类Ⅱ类Ⅰ耐冲击电压额定值kV642.51.5注：1Ⅰ类—需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备；2Ⅱ类—如家用电器、手提工具和类似负荷。；3Ⅲ类—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它设备；4Ⅳ类—如电气计量仪表、一次线过流保护设备