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2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。

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。

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2√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。

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他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L_x≥5R_i时 S_a1≥0.075K_c(R_i+L_x) (11.3.5-1)
当L_x<5R_i时 S_a1≥0.3K_c(R_i+0.1L_x) (11.3.5-2)
S_a2≥0.075K_cL_x(11.3.5-3)
S_ed≥0.3K_cR_i(11.3.5-4)

式中 S_a1——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)；
     S_a2——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)；
     R_i——防雷接地网的冲击接地电阻(Ω)；
     L_x——引下线计算点到地面长度(m)；
     S_ed——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)；
     K_c——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应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作等电位联结。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作等电位联结。

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。

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。

条文说明

11.3.2 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 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。有下列三点理由认为这种雷击事故是轻的：
    1 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；
    2 高层建筑物的结构是能耐受这些小电流的雷击；
    3 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、钢筋体及其他金属物。
    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作防雷暂无定论，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 为了防止雷击周围高大树木或建、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，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2√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2√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，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 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K_c值，本规范采用了IEC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K_c＝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K_c＝0.66，这一规定与我国的规定是近似的，是安全的。多根引下线规定K_c＝0.44也是相当安全的，引下线越多安全度就越高。
    本规范还规定，除满足计算结果外，S_a1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 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 利用建筑物钢筋混凝土基础作为接地网的说明见第11.8.8条的说明。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平电位平滑，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。