内容简介
《中华人民共和国国家标准(GB 50057-2010):建筑物防雷设计规范》共分6章和9个附录。主要内容包括:总则,术语,建筑物的防雷分类,建筑物的防雷措施,防雷装置,防雷击电磁脉冲等。
内页插图
目录
1 总则
2 术语
3 建筑物的防雷分类
4 建筑物的防雷措施
4.1 基本规定
4.2 第一类防雷建筑物的防雷措施
4.3 第二类防雷建筑物的防雷措施
4.4 第三类防雷建筑物的防雷措施
4.5 其他防雷措施
5 防雷装置
5.1 防雷装置使用的材料
5.2 接闪器
5.3 引下线
5.4 接地装置
6 防雷击电磁脉冲
6.1 基本规定
6.2 防雷区和防雷击电磁脉冲
6.3 屏蔽、接地和等电位连接的要求
6.4 安装和选择电涌保护器的要求
附录A 建筑物年预计雷击次数
附录B 建筑物易受雷击的部位
附录C 接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算
附录D 滚球法确定接闪器的保护范围
附录E 分流系数kt
附录F 雷电流
附录G 环路中感应电压和电流的计算
附录H 电缆从户外进入户内的屏蔽层截面积
附录J 电涌保护器
本规范用词说明
引用标准名录
附:条文说明
精彩书摘
4.3 第二类防雷建筑物的防雷措施
4.3.1 第二类防雷建筑物外部防雷的措施,宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆,也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带应按本规范附录B的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并应在整个屋面组成不大于10mX10m或12mX8m的网格;当建筑物高度超过45m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。
4.3.2 突出屋面的放散管、风管、烟囱等物体,应按下列方式保护:
1排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应符合本规范第4.2.1 条第2款的规定。
2排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱,1区、21区、2区和22区爆炸危险场所的自然通风管,0区和20区爆炸危险场所的装有阻火器的放散管、呼吸阀、排风管,以及本规范第4.2.1 条第3款所规定的管、阀及煤气和天然气放散管等,其防雷保护应符合下列规定:
1)金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连。
2)除符合本规范第
4.5.7 条的规定情况外,在屋面接闪器
保护范围乏外的非金属物体应装接闪器,并应和屋面防
雷装置相连。
4.3.3 专设引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置,其间距沿周长计算不应大于18m。当建筑物的跨度较大,无法在跨距中间设引下线时,应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距,专设引下线的平均间距不应大于18m。
4.3.4 外部防雷装置的接地应和防闪电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置,并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。
4.3.5 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时,应符合下列规定:
1建筑物宜利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。本规范第3.0.3 条第2-4款、第9款、第10款的建筑物,当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水和混凝土层允许不保护时,宜利用屋顶钢筋网作为接闪器;本规范第3.0.3 条第2-4款、第9款、第10款的建筑物为多层建筑,且周围很少有人停留时,宜利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器。
2当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质防腐层时,宜利用基础内的钢筋作为接地装置。当基础的外表面有其他类的防腐层且无桩基可利用时,宜在基础院腐层下面的混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体。
3敷设在混凝土中作为防雷装置的钢筋或圆钢,当仅为一根时,其直径不应小于10mm。被利用作为防雷装置的混凝土构件内有箍筋连接的钢筋时,其截面积总和不应小于一根直径10mm钢筋的截面积。
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前言/序言
避雷:守护文明的无形盾牌 雷电,作为大自然最壮丽也最令人畏惧的现象之一,自古以来便与人类的生存和发展息息相关。它既是生命孕育的能量来源,也可能带来毁灭性的灾难。从古老的图腾崇拜到现代的科学技术,人类从未停止过对雷电的探索与防御。本书《避雷:守护文明的无形盾牌》并非一本技术手册,而是一部关于人类与雷电抗争史的宏大叙事,它将带领读者穿越时空,领略文明发展进程中,如何一步步构筑起抵御雷电侵袭的智慧防线。 第一章:雷电的起源与早期认知 人类对雷电的认知,始于对自然现象的敬畏与观察。在远古时期,雷电往往被赋予神圣或邪恶的色彩,成为神话传说中的重要元素。本书将追溯不同文明中关于雷电的神话故事,分析它们如何反映了早期人类对这种神秘力量的理解和恐惧。从古希腊神话中宙斯的闪电,到中国古代的雷公电母,这些故事不仅是文化遗产,也折射出人类试图解释自然、寻求秩序的本能。 我们将深入探讨古埃及、古巴比伦、古印度等早期文明中,是如何通过天文观测和祭祀活动来记录和应对雷电的。虽然缺乏科学的解释,但这些早期的尝试,已经蕴含了对自然规律的朴素认知。例如,古人对某些高大树木更容易遭受雷击的观察,以及在建筑选址上的一些规避措施,都显示了人类在实践中积累的经验。 第二章:科学曙光:认识闪电的本质 科学的黎明,为人类揭示了雷电的真实面貌。本章将聚焦于那些在科学史上留下浓墨重彩的先驱者,以及他们如何通过不懈的努力,揭开了闪电神秘的面纱。 我们将详细介绍本杰明·富兰克林和他著名的风筝实验。这个在雷雨天进行的冒险实验,不仅证明了闪电是一种电现象,更奠定了现代防雷科学的基础。富兰克林发明的避雷针,如同为大地插上了一把智慧的剑,直接有效地将雷电的威力导向大地,保护了人类的生命财产安全。我们将分析避雷针的工作原理,以及它在当时所引起的巨大轰动和广泛应用。 与此同时,本书还将探讨其他早期科学家对电学和雷电现象的研究,例如卢瑟福、法拉第等人的贡献。他们的理论研究,为理解雷电的产生、传播和影响提供了坚实的理论基础。我们将追溯这些科学发现如何一步步从实验室走向实际应用,改变了人类对雷电的认知方式。 第三章:建筑与雷电:从经验到规范 随着人类社会的发展,建筑规模日益庞大,人口日益密集,雷电对建筑物的威胁也愈发突出。本书将梳理人类在建筑防雷方面的历史演变,从最初的零散经验积累,到系统性规范的形成。 我们将回顾早期建筑中零星的防雷措施,例如在木质建筑上悬挂金属物件,试图以此“吸引”雷电。这些措施往往效果有限,但却体现了人类面对威胁的探索精神。随着城市化进程的加速,石质和砖木混合结构的建筑逐渐增多,雷击造成的火灾和破坏也日益严重。 本书将重点阐述,在科学认知的基础上,如何逐步发展出针对不同建筑类型和地理环境的防雷设计理念。我们将探讨早期建筑师和工程师如何借鉴避雷针的原理,将其应用于高层建筑、教堂、钟楼等重要结构。在这个过程中,人们逐渐认识到,防雷并非简单的“阻挡”,而是通过科学的设计,将雷电的能量安全地“引导”和“释放”。 第四章:工业革命的挑战与防雷技术的进步 工业革命极大地推动了社会生产力的发展,同时也带来了新的挑战,雷电对日益复杂的工业设施和通讯网络的威胁不容忽视。本章将聚焦于工业革命时期,防雷技术如何随着科技的进步而不断革新。 我们将探讨蒸汽机、电报、电话等新兴技术在雷电面前的脆弱性,以及由此引发的对防雷技术需求的激增。例如,早期电报网络的频繁损坏,促使工程师们研发出专门的电涌保护设备。本书将介绍在这个时期出现的各种创新的防雷措施,例如对输电线路的保护,对高大工业建筑的防雷设计等。 我们将深入分析,在电力广泛应用之后,雷电对电网、变电站、通信基站等关键基础设施造成的巨大破坏。这促使了防雷技术从单纯的“避雷针”概念,向着更复杂的“雷电防护系统”发展,包括电涌保护器、接地系统、屏蔽技术等。 第五章:现代防雷:科学、标准与全球视野 进入20世纪,随着科学技术的飞速发展和全球化进程的加速,防雷设计变得日益科学化、标准化和国际化。本书将深入剖析现代防雷技术的核心内容,并强调标准化在其中的关键作用。 我们将详细介绍现代防雷设计的基本要素,包括: 接闪器系统: 讨论各种类型接闪器的优缺点,以及其在不同建筑结构上的应用,例如滚地雷、架空接闪器等。 均压带与等电位连接: 解释这些技术如何确保建筑物内部的电位均匀,降低雷电感应的危险。 接地系统: 强调良好的接地是雷电防护的关键,介绍不同土壤电阻率下的接地设计原则。 雷电防护区(LPZ)概念: 解释这一现代防雷的核心理念,如何通过分区管理,有效控制雷电的传播和影响。 电涌保护器(SPD): 介绍各类电涌保护器的作用,以及它们如何保护电子设备免受雷击过电压的损害。 本书将特别强调国家标准在防雷设计中的重要性。我们将探讨,为何需要制定统一的国家标准,以及这些标准是如何基于大量的科学研究、工程实践和国际经验而制定的。我们将以《建筑物防雷设计规范》等行业规范为例,阐述其内容的科学性、全面性和可操作性,说明它们如何指导工程师进行安全可靠的防雷设计。 此外,我们将讨论全球视野下的防雷合作与交流。不同国家和地区在防雷技术、标准制定和实践应用方面,既有共性,也存在差异。本书将触及一些国际防雷标准,以及它们之间如何相互借鉴和融合。 第六章:雷电防护的未来:挑战与展望 尽管现代防雷技术已经取得了显著的成就,但雷电的威胁依然存在,甚至可能随着气候变化等因素而有所增强。本书的最后一章,将展望雷电防护的未来发展方向。 我们将探讨当前防雷技术面临的一些挑战,例如: 对高科技设备更为精密的防护需求: 随着智能化、信息化程度的提高,对电子设备雷击的防护要求也越来越高。 新能源设施的防雷: 风力发电机、太阳能电池板等新能源设施,往往处于高处或开阔地带,对雷电防护提出了新的课题。 气候变化对雷电活动的影响: 探讨气候变化是否会增加雷电发生的频率和强度,以及由此带来的防雷挑战。 雷电预警与监测技术的发展: 展望更精准、更及时的雷电预警系统,为人类活动提供更充分的准备时间。 智能化防雷系统的探索: 讨论如何利用物联网、大数据等技术,构建更智能、更主动的防雷体系。 本书将以对未来的深刻思考作为结束,强调人类对雷电的认识和防护,将是一个持续不断、与时俱进的过程。通过对历史的回顾、对科学的解析、对标准的强调以及对未来的展望,《避雷:守护文明的无形盾牌》旨在提升公众对雷电危险性的认识,同时彰显人类运用智慧和科技,不断构筑和完善自身防护体系的伟大历程。它告诉我们,在自然的力量面前,人类并非渺小无助,而是可以通过不懈的探索和严谨的实践,成为自己的守护者,让文明在雷电的考验中,得以安然屹立。