內容簡介
《中華人民共和國國傢標準(GB 50057-2010):建築物防雷設計規範》共分6章和9個附錄。主要內容包括:總則,術語,建築物的防雷分類,建築物的防雷措施,防雷裝置,防雷擊電磁脈衝等。
內頁插圖
目錄
1 總則
2 術語
3 建築物的防雷分類
4 建築物的防雷措施
4.1 基本規定
4.2 第一類防雷建築物的防雷措施
4.3 第二類防雷建築物的防雷措施
4.4 第三類防雷建築物的防雷措施
4.5 其他防雷措施
5 防雷裝置
5.1 防雷裝置使用的材料
5.2 接閃器
5.3 引下綫
5.4 接地裝置
6 防雷擊電磁脈衝
6.1 基本規定
6.2 防雷區和防雷擊電磁脈衝
6.3 屏蔽、接地和等電位連接的要求
6.4 安裝和選擇電湧保護器的要求
附錄A 建築物年預計雷擊次數
附錄B 建築物易受雷擊的部位
附錄C 接地裝置衝擊接地電阻與工頻接地電阻的換算
附錄D 滾球法確定接閃器的保護範圍
附錄E 分流係數kt
附錄F 雷電流
附錄G 環路中感應電壓和電流的計算
附錄H 電纜從戶外進入戶內的屏蔽層截麵積
附錄J 電湧保護器
本規範用詞說明
引用標準名錄
附:條文說明
精彩書摘
4.3 第二類防雷建築物的防雷措施
4.3.1 第二類防雷建築物外部防雷的措施,宜采用裝設在建築物上的接閃網、接閃帶或接閃杆,也可采用由接閃網、接閃帶或接閃杆混閤組成的接閃器。接閃網、接閃帶應按本規範附錄B的規定沿屋角、屋脊、屋簷和簷角等易受雷擊的部位敷設,並應在整個屋麵組成不大於10mX10m或12mX8m的網格;當建築物高度超過45m時,首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶,接閃帶應設在外牆外錶麵或屋簷邊垂直麵上,也可設在外牆外錶麵或屋簷邊垂直麵外。接閃器之間應互相連接。
4.3.2 突齣屋麵的放散管、風管、煙囪等物體,應按下列方式保護:
1排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等管道應符閤本規範第4.2.1 條第2款的規定。
2排放無爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、煙囪,1區、21區、2區和22區爆炸危險場所的自然通風管,0區和20區爆炸危險場所的裝有阻火器的放散管、呼吸閥、排風管,以及本規範第4.2.1 條第3款所規定的管、閥及煤氣和天然氣放散管等,其防雷保護應符閤下列規定:
1)金屬物體可不裝接閃器,但應和屋麵防雷裝置相連。
2)除符閤本規範第
4.5.7 條的規定情況外,在屋麵接閃器
保護範圍乏外的非金屬物體應裝接閃器,並應和屋麵防
雷裝置相連。
4.3.3 專設引下綫不應少於2根,並應沿建築物四周和內庭院四周均勻對稱布置,其間距沿周長計算不應大於18m。當建築物的跨度較大,無法在跨距中間設引下綫時,應在跨距兩端設引下綫並減小其他引下綫的間距,專設引下綫的平均間距不應大於18m。
4.3.4 外部防雷裝置的接地應和防閃電感應、內部防雷裝置、電氣和電子係統等接地共用接地裝置,並應與引入的金屬管綫做等電位連接。外部防雷裝置的專設接地裝置宜圍繞建築物敷設成環形接地體。
4.3.5 利用建築物的鋼筋作為防雷裝置時,應符閤下列規定:
1建築物宜利用鋼筋混凝土屋頂、梁、柱、基礎內的鋼筋作為引下綫。本規範第3.0.3 條第2-4款、第9款、第10款的建築物,當其女兒牆以內的屋頂鋼筋網以上的防水和混凝土層允許不保護時,宜利用屋頂鋼筋網作為接閃器;本規範第3.0.3 條第2-4款、第9款、第10款的建築物為多層建築,且周圍很少有人停留時,宜利用女兒牆壓頂闆內或簷口內的鋼筋作為接閃器。
2當基礎采用矽酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低於4%及基礎的外錶麵無防腐層或有瀝青質防腐層時,宜利用基礎內的鋼筋作為接地裝置。當基礎的外錶麵有其他類的防腐層且無樁基可利用時,宜在基礎院腐層下麵的混凝土墊層內敷設人工環形基礎接地體。
3敷設在混凝土中作為防雷裝置的鋼筋或圓鋼,當僅為一根時,其直徑不應小於10mm。被利用作為防雷裝置的混凝土構件內有箍筋連接的鋼筋時,其截麵積總和不應小於一根直徑10mm鋼筋的截麵積。
……
前言/序言
避雷:守護文明的無形盾牌 雷電,作為大自然最壯麗也最令人畏懼的現象之一,自古以來便與人類的生存和發展息息相關。它既是生命孕育的能量來源,也可能帶來毀滅性的災難。從古老的圖騰崇拜到現代的科學技術,人類從未停止過對雷電的探索與防禦。本書《避雷:守護文明的無形盾牌》並非一本技術手冊,而是一部關於人類與雷電抗爭史的宏大敘事,它將帶領讀者穿越時空,領略文明發展進程中,如何一步步構築起抵禦雷電侵襲的智慧防綫。 第一章:雷電的起源與早期認知 人類對雷電的認知,始於對自然現象的敬畏與觀察。在遠古時期,雷電往往被賦予神聖或邪惡的色彩,成為神話傳說中的重要元素。本書將追溯不同文明中關於雷電的神話故事,分析它們如何反映瞭早期人類對這種神秘力量的理解和恐懼。從古希臘神話中宙斯的閃電,到中國古代的雷公電母,這些故事不僅是文化遺産,也摺射齣人類試圖解釋自然、尋求秩序的本能。 我們將深入探討古埃及、古巴比倫、古印度等早期文明中,是如何通過天文觀測和祭祀活動來記錄和應對雷電的。雖然缺乏科學的解釋,但這些早期的嘗試,已經蘊含瞭對自然規律的樸素認知。例如,古人對某些高大樹木更容易遭受雷擊的觀察,以及在建築選址上的一些規避措施,都顯示瞭人類在實踐中積纍的經驗。 第二章:科學曙光:認識閃電的本質 科學的黎明,為人類揭示瞭雷電的真實麵貌。本章將聚焦於那些在科學史上留下濃墨重彩的先驅者,以及他們如何通過不懈的努力,揭開瞭閃電神秘的麵紗。 我們將詳細介紹本傑明·富蘭剋林和他著名的風箏實驗。這個在雷雨天進行的冒險實驗,不僅證明瞭閃電是一種電現象,更奠定瞭現代防雷科學的基礎。富蘭剋林發明的避雷針,如同為大地插上瞭一把智慧的劍,直接有效地將雷電的威力導嚮大地,保護瞭人類的生命財産安全。我們將分析避雷針的工作原理,以及它在當時所引起的巨大轟動和廣泛應用。 與此同時,本書還將探討其他早期科學傢對電學和雷電現象的研究,例如盧瑟福、法拉第等人的貢獻。他們的理論研究,為理解雷電的産生、傳播和影響提供瞭堅實的理論基礎。我們將追溯這些科學發現如何一步步從實驗室走嚮實際應用,改變瞭人類對雷電的認知方式。 第三章:建築與雷電:從經驗到規範 隨著人類社會的發展,建築規模日益龐大,人口日益密集,雷電對建築物的威脅也愈發突齣。本書將梳理人類在建築防雷方麵的曆史演變,從最初的零散經驗積纍,到係統性規範的形成。 我們將迴顧早期建築中零星的防雷措施,例如在木質建築上懸掛金屬物件,試圖以此“吸引”雷電。這些措施往往效果有限,但卻體現瞭人類麵對威脅的探索精神。隨著城市化進程的加速,石質和磚木混閤結構的建築逐漸增多,雷擊造成的火災和破壞也日益嚴重。 本書將重點闡述,在科學認知的基礎上,如何逐步發展齣針對不同建築類型和地理環境的防雷設計理念。我們將探討早期建築師和工程師如何藉鑒避雷針的原理,將其應用於高層建築、教堂、鍾樓等重要結構。在這個過程中,人們逐漸認識到,防雷並非簡單的“阻擋”,而是通過科學的設計,將雷電的能量安全地“引導”和“釋放”。 第四章:工業革命的挑戰與防雷技術的進步 工業革命極大地推動瞭社會生産力的發展,同時也帶來瞭新的挑戰,雷電對日益復雜的工業設施和通訊網絡的威脅不容忽視。本章將聚焦於工業革命時期,防雷技術如何隨著科技的進步而不斷革新。 我們將探討蒸汽機、電報、電話等新興技術在雷電麵前的脆弱性,以及由此引發的對防雷技術需求的激增。例如,早期電報網絡的頻繁損壞,促使工程師們研發齣專門的電湧保護設備。本書將介紹在這個時期齣現的各種創新的防雷措施,例如對輸電綫路的保護,對高大工業建築的防雷設計等。 我們將深入分析,在電力廣泛應用之後,雷電對電網、變電站、通信基站等關鍵基礎設施造成的巨大破壞。這促使瞭防雷技術從單純的“避雷針”概念,嚮著更復雜的“雷電防護係統”發展,包括電湧保護器、接地係統、屏蔽技術等。 第五章:現代防雷:科學、標準與全球視野 進入20世紀,隨著科學技術的飛速發展和全球化進程的加速,防雷設計變得日益科學化、標準化和國際化。本書將深入剖析現代防雷技術的核心內容,並強調標準化在其中的關鍵作用。 我們將詳細介紹現代防雷設計的基本要素,包括: 接閃器係統: 討論各種類型接閃器的優缺點,以及其在不同建築結構上的應用,例如滾地雷、架空接閃器等。 均壓帶與等電位連接: 解釋這些技術如何確保建築物內部的電位均勻,降低雷電感應的危險。 接地係統: 強調良好的接地是雷電防護的關鍵,介紹不同土壤電阻率下的接地設計原則。 雷電防護區(LPZ)概念: 解釋這一現代防雷的核心理念,如何通過分區管理,有效控製雷電的傳播和影響。 電湧保護器(SPD): 介紹各類電湧保護器的作用,以及它們如何保護電子設備免受雷擊過電壓的損害。 本書將特彆強調國傢標準在防雷設計中的重要性。我們將探討,為何需要製定統一的國傢標準,以及這些標準是如何基於大量的科學研究、工程實踐和國際經驗而製定的。我們將以《建築物防雷設計規範》等行業規範為例,闡述其內容的科學性、全麵性和可操作性,說明它們如何指導工程師進行安全可靠的防雷設計。 此外,我們將討論全球視野下的防雷閤作與交流。不同國傢和地區在防雷技術、標準製定和實踐應用方麵,既有共性,也存在差異。本書將觸及一些國際防雷標準,以及它們之間如何相互藉鑒和融閤。 第六章:雷電防護的未來:挑戰與展望 盡管現代防雷技術已經取得瞭顯著的成就,但雷電的威脅依然存在,甚至可能隨著氣候變化等因素而有所增強。本書的最後一章,將展望雷電防護的未來發展方嚮。 我們將探討當前防雷技術麵臨的一些挑戰,例如: 對高科技設備更為精密的防護需求: 隨著智能化、信息化程度的提高,對電子設備雷擊的防護要求也越來越高。 新能源設施的防雷: 風力發電機、太陽能電池闆等新能源設施,往往處於高處或開闊地帶,對雷電防護提齣瞭新的課題。 氣候變化對雷電活動的影響: 探討氣候變化是否會增加雷電發生的頻率和強度,以及由此帶來的防雷挑戰。 雷電預警與監測技術的發展: 展望更精準、更及時的雷電預警係統,為人類活動提供更充分的準備時間。 智能化防雷係統的探索: 討論如何利用物聯網、大數據等技術,構建更智能、更主動的防雷體係。 本書將以對未來的深刻思考作為結束,強調人類對雷電的認識和防護,將是一個持續不斷、與時俱進的過程。通過對曆史的迴顧、對科學的解析、對標準的強調以及對未來的展望,《避雷:守護文明的無形盾牌》旨在提升公眾對雷電危險性的認識,同時彰顯人類運用智慧和科技,不斷構築和完善自身防護體係的偉大曆程。它告訴我們,在自然的力量麵前,人類並非渺小無助,而是可以通過不懈的探索和嚴謹的實踐,成為自己的守護者,讓文明在雷電的考驗中,得以安然屹立。