新防雷設計規范的分析

王波

摘要:對IEC、GB50057-2010、GB50057-94、JGJ/T16-92等建筑物防雷規范進行對比,論述新規范中二、三類防雷建筑物的設計與施工中存在的變化以及相應措施。

關鍵詞:建筑物防雷裝置電阻率電涌保護器接觸電壓跨步電壓防側擊 接閃帶

中圖分類號:TU895 文獻標識碼：A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0043-01

1 引言

在建筑物防雷設計中,設計人員對一類防雷建筑物的防雷設計比較重視,但對大量的二、三類防雷建筑物的防雷設計卻常有忽視,因此,2011年10月1日開始實施的《建筑物防雷設計規范》對二、三類防雷建筑物的防雷設計提出了更加明確、細致的要求。根據新規范要求,防雷設計和防雷施工工藝都發生了變化,為了更好的指導今后設計和施工,文中將從防雷規范、防雷設施分別進行比較和分析。

2 建筑物防雷新規范的變化及比較

現今建筑物防雷標準有1993年8月1日起實施的《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92推薦性行業標準,1994年11月1日起實施的《建筑物防雷設計規范》GB50057-94強制性國家標準,2011年10月1日起實施的《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010強制性國家標準。GB50057-2010使建筑物的防雷設計、施工逐步與國際電工委員會IEC防雷標準接軌,設計施工更加規范化、標準化。

GB50057-2010將民用建筑分為三類,更加具體、細致,避免造成使某些民用建筑物失去應有的安全,而有些建筑物可能出現不必要的浪費。為更好的掌握GB50057-2010的實質,特將其主要修改內容整理如下。

2.1 增加了術語一章

詳細闡述了新防雷設計規范中各類專業術語的含義,特別對“閃電感應”、“電涌保護器”做了更加詳細的分類和描述,便于設計人員清楚地辨別和分析,更加具有針對性的進行設計。

2.2 變更了防接觸電壓和防跨步電壓的措施

GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》4.5.6規定了防接觸電壓和防跨步電壓的內容,強調了“建筑物相互連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少于10根柱子組成的自然引下線”、“引下線3m范圍內地表層的電阻率不小于50kΩm,或敷設5cm厚瀝青層或15cm厚礫石層”等具體做法,完善了防接觸電壓和防跨步電壓的內容。

2.3 補充了外部防雷裝置采用不同金屬物的要求

GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》5.1對防雷裝置所采用的材料、最小截面、厚度等作了詳細的規定,便于設計人員根據不同環境、位置條件下,對防雷裝置的選擇,最經濟、合理的選用材料,避免了防雷裝置選用的隨意性和安全隱患的產生。

2.4 修改了防側擊的規定,補充了接閃器的敷設方式

(1)GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》4.3.9、4.4.8規定了“高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超過60m的部位應防側擊”。明確了二、三類建筑物防側擊需要滿足三個條件:一是建筑物需要高于60m,二是建筑物60m以上高度要滿足建筑物總高度20%,三是超過60m的部位。與94版規范二類防雷建筑物高于45m應防側擊相區別,更加詳細的規定了二、三類建筑物防側擊的范圍,同時,防側擊高度由45m提高到60m,更適應了二、三類防雷建筑物的現實要求,“研究顯示,小雷擊電流擊到高度低于60m建筑物的垂直側面的概率是足夠低的,所以不需要考慮這種側擊”(IEC62305—3:2010)。為此,這樣修改不但節省造價,而且也會提高工程進度,既達到了防側擊的保護要求,又適應了未來建筑的發展趨勢。

(2)GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》4.3.1、4.4.1規定了“當建筑物高度超過45m(60m)時,首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶,接閃帶應設在外墻外表面或屋檐邊垂直面上,也可設在外墻外表面或屋檐邊垂直面外。接閃器之間應相互連接”。

(3)GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》4.2.4規定了“當建筑物高度超過30m時,首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶,接閃帶應設在外墻外表面或屋檐邊垂直面上,也可設在外墻外表面或屋檐邊垂直面外”。 明確了一類防雷建筑物接閃帶的敷設方式。

2.5 詳細規定了電氣系統和電子系統選用電涌保護器的要求

GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》4.2.4.8-14和6.4.1-8分別從電涌保護器的性能、選擇條件、安裝位置等幾個方面詳細闡述了如何選擇和安裝不同性能的各類別電涌保護器,其中,對電氣系統和電子系統的電涌保護器的選擇結合了IEC防雷標準,不斷與國際接軌,比較94版規范更具有針對性,更加直觀,便于設計人員選擇切合實際需要的設備。

2.6 簡化了雷擊大地的年平均密度計算公式

雷擊大地年平均密度計算的簡化,參考了國際標準,大大縮短了設計人員繁雜計算的時間。

另外,在部分條款中,新規范做了更詳細的說明,提出了更具體的要求,提供了更完善的措施,文中就不一一闡述了。

3 建筑物防雷設施的變化和選擇

GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》對防雷裝置的材料、使用條件、連接件最小截面采用圖表的方式做了詳盡的說明,更加具體、直觀和實用。

3.1 防雷裝置材料選擇更加具體

規范將防雷裝置的材料分為銅、熱鍍鋅鋼、電鍍銅鋼、不銹鋼、鋁、鉛等,分別按其使用環境、耐腐蝕性、連接最小截面作出了詳細的規定,并對接閃器、接地體采用不同材料對應的不同最小截面,以及直徑、厚度、注意事項等都做了具體的說明,更加具有指導性和靶向性。

3.2 修改了對接閃桿的要求

GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》5.2.2接閃桿采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管,比94版規范采用圓鋼或焊接鋼管更為具體。

3.3 具體描述了電涌保護器的選擇標準

GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》6.4.1、6.4.3、6.4.5-6.4.8中對電涌保護器的安裝條件提出了更加具體的要求,其中,6.4.5和6.4.6分別從電涌保護器安裝位置、放電電流和有效電壓保護水平分析了不同試驗等級的電涌保護器的選用位置、最小放電電流,以及限壓型電涌保護器和電壓開關型電涌保護器的合理選用,并考慮了多組電涌保護器之間的最小距離、能量配合和連接電涌保護器的導體長度,充分彌補了94版規范中的不足,為設計人員參考設計提供了充足的依據。

4 結語

目前,在各種高層大型項目建設中,建筑物防雷已經貫穿到項目建設的全過程,電氣設計人員更要切實理解和把握好新規范的新增重點、變化點,為以后的設計打好堅實的基礎。

參考文獻

[1] 國際電工委員IEC防雷標準[S].IEC62305—3:2010.

[2] 建筑物防雷設計規范(2010)[S].GB50057-2010.