《建筑物防雷》PPT课件.ppt

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1、建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物的防雷建筑物的防雷建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物防雷设计规范GB5007-2010建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 1.雷电现象及危害1 1）雷电过电压雷电过电压雷电过电压雷电过电压：它是大气中带电云块之间或带电云层：它是大气中带电云块之间或带电云层：它是大气中带电云块之间或带电云层：它是大气中带电云

2、块之间或带电云层与地面之间所发生的一种强烈的自然放电现象。与地面之间所发生的一种强烈的自然放电现象。与地面之间所发生的一种强烈的自然放电现象。与地面之间所发生的一种强烈的自然放电现象。2 2）雷云放电过程）雷云放电过程）雷云放电过程）雷云放电过程建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 雷电过电压的基本形式雷电过电压的基本形式直击雷直击雷闪电感应闪电感应闪电电涌侵入闪电电涌侵入建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 雷电过电压的基本形式雷电过电压的基本形式直击雷：直击雷：闪击直接击于建筑物、其他物体、大地或外部防雷装闪击直接击于建筑物、

3、其他物体、大地或外部防雷装置上，置上，产生电效应、热效应和机械力者。产生电效应、热效应和机械力者。闪电感应闪电感应（感应雷感应雷）：闪电放电时，闪电放电时，在附近导体上产生的在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应，雷电静电感应和雷电电磁感应，它可能使金属部件之间产生火它可能使金属部件之间产生火花放电。花放电。闪电电涌侵入闪电电涌侵入（高电位侵入高电位侵入）：由于雷电对架空线路、：由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设危及人身安全或损坏设备。备。

4、建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 直击雷：直击雷：闪击直接击于建筑物、其他物体、大地或外部防闪击直接击于建筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。产生电效应、热效应和机械力者。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 闪电感应闪电感应（感应雷感应雷）闪电放电时，闪电放电时，在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应，电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电。它可能使金属部件之间产生火花放电。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教

5、研室 闪电电涌侵入闪电电涌侵入（高电位侵入高电位侵入）由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，用，雷电波，即闪电电涌，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线可能沿着这些管线侵入屋内，侵入屋内，危及人身安全或损坏设备危及人身安全或损坏设备。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 雷电的危害雷电的危害(1)(1)机械性破坏机械性破坏机械性破坏机械性破坏(2)(2)热力性破坏热力性破坏热力性破坏热力性破坏(3)(3)绝缘击穿性绝缘击穿性绝缘击穿性绝缘击穿性破坏破坏破坏破坏建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建

6、筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物遭受雷击的相关因素建筑物遭受雷击的相关因素建筑群中的高耸建筑物及尖顶建筑物、构筑物，如水塔、宝塔、烟囱及发射台天线等。空旷地区孤立物，如野外孤立建筑、输电线杆、塔及高大树木等。建筑物的突出部位，如屋脊、屋角、女儿墙、屋顶蓄水箱烟囱及天线等。屋顶为金属结构的建筑物，地下埋设的金属管道，内部有大量金属设备的厂房或排放带电尘埃的工厂等。特别潮湿的建筑物和地下水位较高的的地方。金属矿藏地区，由于地下金属矿的存在，容易引起雷电感应，从而造成雷击

7、。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类建筑物防雷设计规范GB5007-20103.0.1建筑物应根据建筑物的建筑物应根据建筑物的重要性重要性、使、使用用性质性质、发生雷电事故的可能性和后果发生雷电事故的可能性和后果，按，按防雷要求分为防雷要求分为三类三类。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类建筑物防雷设计规范GB5007-20103.0.2在可能发生对地闪击的地区，遇下列在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为情况之一时，应划为第一类防雷建筑物第一类防雷

8、建筑物：1、凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危、凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。会造成巨大破坏和人身伤亡者。2、具有、具有0区或区或20区爆炸危险场所的建筑物。区爆炸危险场所的建筑物。3、具有、具有1区或区或21区爆炸危险场所的建筑物，区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。人身伤亡者。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 0 区：区：连续出现连续出现或或长期出现长期出现或或频繁出现频繁出现

9、爆炸性气体爆炸性气体混合物混合物的场所。的场所。1 区：区：在正常运行时在正常运行时可能偶然可能偶然出现出现爆炸性气体混合爆炸性气体混合物物的场所。的场所。2 区：区：在正常运行时在正常运行时不可能出不可能出现爆炸性气体混合物现爆炸性气体混合物的场所，的场所，或即使出现也或即使出现也仅是短时仅是短时存在的存在的爆炸性气爆炸性气体混合物体混合物的场所。的场所。20 区：区：以空气中以空气中可燃性粉尘云可燃性粉尘云持续地持续地或或长期地长期地或或频频繁地短时繁地短时存在于爆炸性环境中的场所。存在于爆炸性环境中的场所。21 区区：正常运行时，很可能：正常运行时，很可能偶然地偶然地以以空气中可燃性空气

10、中可燃性粉尘云形式粉尘云形式存在于爆炸性环境中的场所。存在于爆炸性环境中的场所。22 区区：正常运行时，：正常运行时，不太可能不太可能以空气中可燃性粉尘以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆炸性环境中的场所，云形式存在于爆炸性环境中的场所，如果如果存在仅存在仅是短暂的是短暂的。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类3.0.3 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为之一时，应划为第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物：1 国家级国家级重点文物保护的建筑物重点文物保护的建筑物。2 国家级国家级的会堂

11、、办公建筑物、大型展览和博览建的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆，筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆，国家级档国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。建筑物。注：注：飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。3 国家级国家级计算中心、国际通讯枢纽计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有等对国民经济有重要意义的建筑物。重要意义的建筑物。4 国家特级和甲级国家特级和甲级大型体育馆大型体育馆。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物的防雷分类建筑物

12、的防雷分类3.0.3 在可能发生对地闪击的地区，遇下在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物：5 制造、使用或贮存火炸药及其制品的制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。身伤亡者。6 具有具有1 区或区或21 区爆炸危险场所的建筑物，且电火区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。者。7 具有具有2 区或区或22 区爆炸危险场所的建筑物。区爆炸危险场所

13、的建筑物。8 有爆炸危险的有爆炸危险的露天钢质封闭气罐露天钢质封闭气罐。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类3.0.3 在可能发生对地闪击的地区，遇下在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物：9 预计雷击次数大于预计雷击次数大于0.0 5 次次/a 的的部、省级办公建部、省级办公建筑物筑物和其和其他重要或人员密集的公共建筑物他重要或人员密集的公共建筑物以及火以及火灾危险场所。灾危险场所。1 0 预计雷击次数大于预计雷击次数大于0.2 5 次次/a 的的住宅、办公楼住宅

14、、办公楼等一般性民用建筑物或一般性等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物工业建筑物。注：注：预计雷击次数应按本规范附录预计雷击次数应按本规范附录A 计算。计算。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类3.0.4 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为之一时，应划为第三类防雷建筑物第三类防雷建筑物：1 省级省级重点重点文物保护的建筑物文物保护的建筑物及及省级省级档案馆档案馆。2 预计雷击次数预计雷击次数大于或等于大于或等于0.0 1 次次/a 且小于或等且小于或等于于0.0 5 次次/a的

15、的部、省级办公建筑物和其他重要部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。以及火灾危险场所。3 预计雷击次数预计雷击次数大于或等于大于或等于0.0 5 次次/a 且小于或等且小于或等于于0.2 5 次次/a的的住宅、办公楼等一般性民用建筑住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物物或一般性工业建筑物。4 在在平均雷暴日大于平均雷暴日大于1 5 d/a 的地区，高度在的地区，高度在1 5 m 及以上及以上的烟囱、水塔等孤立的的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于在平均雷暴日小于或等于1 5 d/a 的地区，的地区，高度

16、在高度在2 0 m 及以上的烟囱、水塔等孤立的及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物高耸建筑物。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 附录附录A 建筑物年预计雷击次数建筑物年预计雷击次数A.0.1 建筑物年预计雷击次数建筑物年预计雷击次数应按下式计算。应按下式计算。式中：式中：N 建筑物年预计雷击次数建筑物年预计雷击次数(次次/a)；k 校正系数校正系数,在一般情况下取在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：在下列情况下取相应数值：位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口

17、等处的建筑物，水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮以及特别潮湿的建筑物取湿的建筑物取1.5；金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7；位于山顶上或旷野的孤立建筑物取位于山顶上或旷野的孤立建筑物取2；Ng 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度建筑物所处地区雷击大地的年平均密度(次次/km2/a)；A e 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。N=k Ng A e建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 Ng：建筑物所处地区雷击大地的年平均密度：建筑物所处地区雷击大地的年平均密度A

18、.0.2 雷击大地的年平均密度，雷击大地的年平均密度，首先应按当地气象首先应按当地气象台、站资料确定；若无此资料，台、站资料确定；若无此资料，可按下式计算。可按下式计算。Ng=0.1 T d(次次/km2/a)(A.0.2)式中：式中：T d 年平均雷暴日年平均雷暴日，根据当地气象台、站根据当地气象台、站资料确定资料确定(d/a)。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑

19、智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 2.建筑物防雷系统1）接闪器2）防雷引下线3）接地装置建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 接闪器由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。注：以前，接闪杆称为避雷针，接闪带称为避雷带，接闪线称为避雷线，接闪网称为避雷网。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供

20、配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 引下线用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 接地装置接地装置：接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流散入大地。接地体：埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。接地线：从引下线断接卡或换线处至接

21、地体的连接导体；或从接地端子、等电位连接带至接地体的连接导体。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 外部防雷装置：由接闪器、引下线和接地装置组成。防雷装置：用于减少闪击击于建筑物上或建筑物附近造成的物质性损害和人身伤 亡，由外部防雷装置和内部防雷装置组成建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 4.2 第一类防雷建筑物的防雷措施

22、应装设独立接闪杆或架空接闪线或网，使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。架空接闪网的网格尺寸不应大于5 m 5 m 或6 m 4 m。当建筑物高度超过3 0 m 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线上或其外。接闪器之间应互相连接。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀或对称布置，其间距沿周长计算不宜大于1 2 m。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 4.3 第二类防雷建筑物的防雷措施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，或由其混合组成的接闪器

23、。接闪网、接闪带沿屋角、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1 0 m 1 0 m 或1 2 m 8 m 的网格；当建筑物高度超过4 5 m 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线上或其外。接闪器之间应互相连接。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀或对称布置，其间距沿周长计算不宜大于1 8 m。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 4.4第三类防雷建筑物的防雷措施第三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

24、、接闪带或接闪杆，或由其混合组成的接闪器。接闪网、接闪带沿屋角、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20 m 20 m 或24 m 16 m 的网格；当建筑物高度超过60 m 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线上或其外。接闪器之间应互相连接。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀或对称布置，其间距沿周长计算不宜大于25 m。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 5.2.11 专门敷设的接闪器应由下列的一种或多种组成：1

25、独立接闪杆；2 架空接闪线或架空接闪网；3 直接装设在建筑物上的接闪杆、接闪带或接闪网。建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 接闪杆（避雷针）的保护范围及计算建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 单支避雷针的保护范围计算单支避雷针的保护范围计算附录D 滚球法确定接闪器的保护范围建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 单支避雷针的保护范围计算单支避雷针的保护范围计算建筑供配电与照明建筑供配电与照明 能源动力工程学院 建筑智能化教研室 某厂一座30m高的水塔旁边，建有一水泵房（属第三类防雷建筑物），尺寸如图（7-8）所示。水塔上装有一支高2m的避雷针，试问此针能否保证这一水泵房。