新防雷設(shè)計規(guī)范的分析

王波

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

關(guān)鍵詞:建筑物防雷裝置電阻率電涌保護(hù)器接觸電壓跨步電壓防側(cè)擊 接閃帶

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

1 引言

在建筑物防雷設(shè)計中,設(shè)計人員對一類防雷建筑物的防雷設(shè)計比較重視,但對大量的二、三類防雷建筑物的防雷設(shè)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(shè)計規(guī)范》對二、三類防雷建筑物的防雷設(shè)計提出了更加明確、細(xì)致的要求。根據(jù)新規(guī)范要求,防雷設(shè)計和防雷施工工藝都發(fā)生了變化,為了更好的指導(dǎo)今后設(shè)計和施工,文中將從防雷規(guī)范、防雷設(shè)施分別進(jìn)行比較和分析。

2 建筑物防雷新規(guī)范的變化及比較

現(xiàn)今建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)有1993年8月1日起實施的《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ/T16-92推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),1994年11月1日起實施的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),2011年10月1日起實施的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。GB50057-2010使建筑物的防雷設(shè)計、施工逐步與國際電工委員會IEC防雷標(biāo)準(zhǔn)接軌,設(shè)計施工更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

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

2.1 增加了術(shù)語一章

詳細(xì)闡述了新防雷設(shè)計規(guī)范中各類專業(yè)術(shù)語的含義,特別對“閃電感應(yīng)”、“電涌保護(hù)器”做了更加詳細(xì)的分類和描述,便于設(shè)計人員清楚地辨別和分析,更加具有針對性的進(jìn)行設(shè)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(shè)計規(guī)范》4.5.6規(guī)定了防接觸電壓和防跨步電壓的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)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(nèi)地表層的電阻率不小于50kΩm,或敷設(shè)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(nèi)容。

2.3 補(bǔ)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(shè)計規(guī)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(xì)的規(guī)定,便于設(shè)計人員根據(jù)不同環(huán)境、位置條件下,對防雷裝置的選擇,最經(jīng)濟(jì)、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(chǎn)生。

2.4 修改了防側(cè)擊的規(guī)定,補(bǔ)充了接閃器的敷設(shè)方式

(1)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》4.3.9、4.4.8規(guī)定了“高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超過60m的部位應(yīng)防側(cè)擊”。明確了二、三類建筑物防側(cè)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(guī)范二類防雷建筑物高于45m應(yīng)防側(cè)擊相區(qū)別,更加詳細(xì)的規(guī)定了二、三類建筑物防側(cè)擊的范圍,同時,防側(cè)擊高度由45m提高到60m,更適應(yīng)了二、三類防雷建筑物的現(xiàn)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(cè)面的概率是足夠低的,所以不需要考慮這種側(cè)擊”(IEC62305—3:2010)。為此,這樣修改不但節(jié)省造價,而且也會提高工程進(jìn)度,既達(dá)到了防側(cè)擊的保護(hù)要求,又適應(yīng)了未來建筑的發(fā)展趨勢。

(2)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》4.3.1、4.4.1規(guī)定了“當(dāng)建筑物高度超過45m(60m)時,首先應(yīng)沿屋頂周邊敷設(shè)接閃帶,接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面上,也可設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面外。接閃器之間應(yīng)相互連接”。

(3)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》4.2.4規(guī)定了“當(dāng)建筑物高度超過30m時,首先應(yīng)沿屋頂周邊敷設(shè)接閃帶,接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面上,也可設(shè)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(shè)方式。

2.5 詳細(xì)規(guī)定了電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)選用電涌保護(hù)器的要求

GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》4.2.4.8-14和6.4.1-8分別從電涌保護(hù)器的性能、選擇條件、安裝位置等幾個方面詳細(xì)闡述了如何選擇和安裝不同性能的各類別電涌保護(hù)器,其中,對電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)的電涌保護(hù)器的選擇結(jié)合了IEC防雷標(biāo)準(zhǔn),不斷與國際接軌,比較94版規(guī)范更具有針對性,更加直觀,便于設(shè)計人員選擇切合實際需要的設(shè)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(biāo)準(zhǔn),大大縮短了設(shè)計人員繁雜計算的時間。

另外,在部分條款中,新規(guī)范做了更詳細(xì)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(shè)施的變化和選擇

GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)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(guī)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(huán)境、耐腐蝕性、連接最小截面作出了詳細(xì)的規(guī)定,并對接閃器、接地體采用不同材料對應(yīng)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(dǎo)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(shè)計規(guī)范》5.2.2接閃桿采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管,比94版規(guī)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(hù)器的選擇標(biāo)準(zhǔn)

GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》6.4.1、6.4.3、6.4.5-6.4.8中對電涌保護(hù)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(hù)器安裝位置、放電電流和有效電壓保護(hù)水平分析了不同試驗等級的電涌保護(hù)器的選用位置、最小放電電流,以及限壓型電涌保護(hù)器和電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器的合理選用,并考慮了多組電涌保護(hù)器之間的最小距離、能量配合和連接電涌保護(hù)器的導(dǎo)體長度,充分彌補(bǔ)了94版規(guī)范中的不足,為設(shè)計人員參考設(shè)計提供了充足的依據(jù)。

4 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

[1] 國際電工委員IEC防雷標(biāo)準(zhǔn)[S].IEC62305—3:2010.

[2] 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范(2010)[S].GB50057-2010.