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高层建筑防侧击雷的探讨

发布时间:2019-06-19 20:10 来源:未知 编辑:admin

  高层建筑防侧击雷的探讨_建筑/土木_工程科技_专业资料。高层建筑防侧击雷的探讨 摘要: 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 于 2011 年 10 月 1 日实施,与 被替代的 GB50057-94(2000 年版)相比,GB50057-201

  高层建筑防侧击雷的探讨 摘要: 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 于 2011 年 10 月 1 日实施,与 被替代的 GB50057-94(2000 年版)相比,GB50057-2010 对高层建筑,特别是 第二类及第三类防雷建筑物防侧击雷的设计规定作了较大的修改。 本文通过两个 范例分析了 GB50057-2010 的规定,发现其中存在的容易引发误解和争议的内容 及隐患,并提出了初步的解决方法。 关键词:高层建筑;防侧击雷;滚球法;GB50057-2010 1 绪言 随着国内经济的飞速增长, 各地高层建筑日益增多,高层建筑采取合适的侧 击雷防护也显得尤为重要和迫切。下文将对《建筑物防雷设计规范》的现行版本 GB50057-2010 在建筑物的侧击雷防护方面进行较为详细的分析。 2 GB50057-2010 关于防侧击的规定及其与其他相关规范的异同 对于第一类防雷建筑物的侧击雷防护,相比 GB50057-94 ( 2000 年版) , GB50057-2010 在 4.2.4 条中增加了“当建筑物高度超过 30m 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面上,也可设在外墙外表面 或屋檐边垂面外”的要求。 此外, GB50057-2010 在本条第 7 款沿用了 GB50057-94 (2000 年版)第 3.2.4 条第七款的内容:“当建筑物高于 30m 时,尚应采取下列 防侧击的措施:1)应从 30m 起每隔不大于 6m 沿建筑物四周设水平接闪带并应 与引下线m 及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装 置连接。” 对第二类防雷建筑物而言,GB50057-2010 在 4.3.1 条中也增加了“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 屋檐边垂面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂面外”的规定。与第一类防雷建 筑 物 不 同 的 是 , GB50057-2010 在 规 定 侧 击 雷 防 护 的 4.3.9 条 中 引 用 了 IEC62305-3:2010 Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard 的相关内容并做了本地化修改,从而与 GB50057-94(2000 年版) 的第 3.3.10 条有了较大的区别。本条第 1 款规定:“对水平突出外墙的物体,当 滚球半径 45m 球体丛屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体 时,应采取相应的防雷措施”。第 2 款又规定:“高于 60m 的建筑物,其上部占 高度 20%并超过 60m 的部位应防侧击,防侧击应符合下列规定:1)在建筑物上 部占高度 20%并超过 60m 的部位,各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显 著突出的物体,应按屋顶上的保护措施处理。2)在建筑物上部占高度 20%并超 过 60m 的部位,布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应重点布 置在墙角、边缘和显著突出的物体上。3)外部金属物,当其最小尺寸符合本规 范第 5.2.7 条第 2 款的规定时,可利用其作为接闪器,还可利用布置在建筑物垂 直边缘处的外部引下线 条规定的钢筋混凝土 内钢筋和符合本规范第 5.3.5 条规定的建筑物金属框架,当作为引下线或与引下 线连接时,均可利用其作为接闪器。”第 3 款 的内容“外墙内、外竖直敷设的金 属管道及金属物的顶端和底端, 应与防雷装置等电位连接”, 与 GB50057-94 (2000 年版)第 3.3.10 条第四款大致相同。GB50057-2010 删去了 GB50057-94(2000 年版)第 3.3.10 条前三款的内容。而国家建筑标准设计图集 02D501-2《等电位 联结安装》第 43 页和 44 页依据其中第三款“应将 45m 及以上外墙上的栏杆、门 窗等较大的金属物与防雷装置连接。”对金属门窗的等电位联结的具体做法做了 规定: 外墙外侧的栏杆、 门窗等较大的金属物通过材料规格合适的连接导体与上、 下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结。 至于第三类防雷建筑,GB50057-2010 在 4.4.1 条及 4.4.8 条中,将滚球半径 由 45m 改为 60m,其余内容基本与 4.3.1 条及 4.3.9 条相同。 3 以图示法来分析 GB50057-2010 防侧击的规定 图 1 空旷地区某孤立高层建筑侧击雷防护的滚球法示意图 图 1 所示即为一个简单的范例。图中左侧建筑为第二类防雷建筑物,高度 120m。依据 GB GB50057-2010 的说明,半径为 45m 的球体从空中沿接闪器 A 外侧下降,会接触到 B 处,故该处应设相应的接闪器;但不会接触到 C、D 处, 故该两处无需设接闪器。然而,因 B、C、D 处均位于滚球半径以上,根据滚球 法的原理,B 处设置如图示的接闪器后,只能降低该接闪器附近的建筑结构遭雷 击的可能性,并不能完全保护 B 处露台的外墙面,更不能保护 C 处与 D 处。因 而,B、 C 、D 处在任何时候都存在遭受雷电侧击的可能性。而若根据废止的 GB50057-94(2000 年版)第 3.3.10 条第三款的要求,按图集 02D501-2 的做法将 45m 以上的金属门窗与上、 下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结, 将会降低侧击 雷的危害。另外,位于 45m 到 60m 之间的 G 处,若按照 4.3.9 条第 1 款的规定, 半径为 45m 的球体从空中沿接闪器 A 外侧下降,接触到 B 处后继续下降,将会 接触 G 处,故该处应设相应的接闪器;但若根据 4.3.9 条第 2 款及其第 1 项、第 2 项的规定,因此处高度低于 60m 且在建筑物上部其高度的 20%(96m)以下, 并未要求布置接闪器以防

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