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4.2 第一级防雷古建筑的防雷措施
4.2.1 接闪器应符合下列规定:
1 可采用接闪带、接闪网、接闪杆、架空接闪线中的任一种或组合形式作为接闪器,接闪器的类型应与古建筑相协调。
2 在古建筑上安装时,应根据古建筑的特点,结合屋顶形制,选择适合于在易受雷击部位安装的接闪器。
3 采用接闪网时,接闪网格形成的面应覆盖整个屋顶,网格尺寸宜为步架的整数倍,在屋顶面组成规格不大于10m×10m或12m×8m的网格。
4 采用接闪网以外类型的接闪器时,应采用滚球法确定其保护范围,滚球半径应为45m。
5 采用独立接闪杆和架空接闪线时,其安装位置和支撑杆应与周围环境相协调。当采用单杆或单线保护有困难时,可采用多杆、多线或架空接闪网进行保护。
6 当古建筑附近有较高地势或四周有高大树木及物体可利用时,宜选择在较高地势、高大树木或物体上安装接闪杆或架空接闪线。接闪器安装在树木上时,应对树木进行有效保护。
7 接闪器应对屋顶天窗、突出屋顶的非导体饰物等装置进行有效保护。
8 古建筑屋顶上的铁刹、金属链、宝顶和金属屋面等金属导体,其材质和规格符合做接闪器的要求时,可作为接闪器。
9 高度不大于15m的古建筑,当外轮廓投影周长不超过90m或建筑外轮廓最大长度不超过25m、最大宽度不超过20m时,屋顶安装的接闪器可按本规范附录D进行简化。
4.2.2 当第一级防雷古建筑的高度超过45m时,应采取防侧击措施,并应符合下列规定:
1 对水平突出古建筑外墙或塔身的屋檐、垂檐、飞檐、翼角、挑檐等部位,当使用半径为45m的滚球从屋面接闪带外向地面垂直下降过程中接触到的,应采收相应的防雷措施。
2 对于高度大于60m的古建筑,其高度的80%以上且超过60m的部位应按屋顶进行防雷保护。
3 外墙内、外竖直安装敷设的金属导管或金属体应与防雷装置作等电位连接,连接点的间距不宜大于30m,且金属导管或导体的顶端和底端应与防雷装置作等电位连接。
4.2.3 单体古建筑的专设防雷引下线不应少于2根,当外轮廓周长大于72m时,引下线的设置不应少于4根,宜沿外墙均匀对称布置,且宜优先布置在易遭雷击的部位,其间距沿外墙周长计算不宜大于18m。当保持18m的均匀间距有困难时,应按下列措施之一处理:
1 当古建筑通面阔大于18m,且不宜在古建筑正面敷设引下线时,可在古建筑止面两个墙角各敷设1根引下线,同时在侧墙和通进深方向的外廊柱上、后墙等较隐蔽处增加引下线,使引下线的平均间距不大于18m。当后墙无法安装引下线时,可仅在侧墙或通进深方向的外廊柱上增加引下线,使引下线的平均间距不大于18m。
2 当古建筑跨距较大,且无法在跨距中间设引下线时,应在跨距两端设引下线,并应减少该引下线与其他引下线之间的间距,使平均间距不大于18m。
4.2.4 每根引下线均应与接地装置连接,单根引下线接地装置的冲击接地电阻不宜大于10Ω。每座古建筑的每根引下线的防雷接地体宜相互连接、围绕建筑物形成环路。当接地电阻大于10Ω时,接地装置应符合本规范附录E的规定。
4.2.5 全国重点文物保护单位的古建筑和被联合国教科文组织列入世界文化遗产目录的古建筑宜装设雷击计数器。
3 为与《建筑物防雷设计规范》GB 50057的二类防雷建筑物的防雷措施相协调,规定第一级防雷古建筑接闪网的网格规格。强调网格导体形成的面覆盖整个屋顶面,这是网格法的基本要求。特别是导体贴屋顶面敷设时,组成网格四周的导体应紧贴无顶面的外轮廓线敷设。
6 安装接闪杆的高大树木或物体的任何部分,距建筑物距离需要超过3m、高度需要超过保护对象。当利用树木安装接闪杆时,需要注意下列几个方面:
1)接闪器需要延伸到树木的最高部位,其布置不仅要满足保护古建筑的要求,同时要保护到树冠的主要部分。
2)防雷引下线要沿树干布置,树干分权时,引下线也要分杈布置,且与最高处的接闪器可靠连接。当树干周长超过3m时,每超过3m增设一根引下线,引下线之间要相互连接,连接点间距不能超过15m。引下线固定在树干上时,不能阻碍树木生长,也不能因树木生长而扯断和被风吹而脱落。引下线距地2.7m以下部分需要穿阻燃硬质绝缘管保护,穿管埋地部分不能小于0.3m。
3)每根引下线的接地装置在入地处至少要用两根导体以放射式向外延伸连接到垂直接地极上。接地极地上部分距树干外皮要大于3m。多根引下线时,各引下线的接地装置最好在距地上部分树干外皮1m以外形成环树的接地体。该接地装置与周围的接地装置间距小于3m时,最好相互连接。
8 本款针对西部,特别是藏式古建筑。按藏文资料记载,藏式古建筑屋顶装有不同形式,各种多种的饰物,有许多都是前辈按当时对雷电认知而采取的一些防雷措施,虽然某些已成为宗教意义上的饰物,而也不能排除这些物件的防雷电作用。虽然一些按我们现在的认识水平认为不合理,或不完善,但不排除未来科学认知对其的肯定。所以本规范中强调充分利用已有的物件,且按现在的认识加以完善。而且本规范还强调在完善过程中要保持原状,不能改变原有状况和原面貌特性。
9 为了减少过多的防雷装置可能产生对古建筑的影响,本条根据《建筑物防雷设计规范》GB 50057,并参考美国《雷电防护规程》NFPA-780的3.1.1条和3-12.8的规定,在满足保护要求条件下,对防雷装置进行适当的简化。当然,本条不反对按一般规则安装防直击雷装置。
4.2.2 本条是参考IEC 62305-3:2010的第5.2.3条确定的。该条的具体内容归纳如下:
1 高度低于60m的建筑物
小雷击电流击到高度低于60m建筑物的垂直侧面的概率是足够低的,不需要考虑这种侧击。屋顶和水平突出物应按防雷级别加以保护。
2 高度60m及高于60m的建筑物
高于60m的建筑物,闪击到其侧面是可能的,特别是各表面的突出尖物、墙角和边缘。但这种侧击的风险是较低,只占高层建筑物遭闪击数的百分之几。且其雷电流参数值显著低于闪电击到屋顶的雷电流参数值。然而,装在建筑物外墙上的电气和电子设备,即使被低峰值雷电流侧击,也可能损坏。
建筑物高度的最上面20%部位,这部位在建筑物60m高度以上及安装在其上的设备应装接闪器加以保护。
在高层建筑物的这个上端部位布置接闪器,重点布置在墙角、边缘和显著的突出物(如阳台、观景平台,等等)处。
针对古建筑,一般外墙无低压配电设备和电子设备,故只一般性提出60m以上考虑防雷电侧击,特别是突出侧面的尖角、墙角和边缘等。
4.2.3 理想情况下,引下线最好能均匀布置在古建筑四周.但实际情况往往遇到困难。为了保持古建筑原状和减少防雷装置对古建筑原貌影响,在一些情况下,按18m间距均匀设防雷引下线可能不允许、不可能、不适合,可能需要加大引下线的布设间距。本条第1、2款为这些情况提供了解决方法。方法的理论基础是按照电路的分流原理,提出平均间距的概念,当在一些位置引下线布置间距增大时,需要在可以安装引下线的位置增加引下线数量,使总的引下线数量不减少,以减小因引下线数量减少而产生雷电过电压值。也就是说,按本条第1、2款设法使雷电流通过总引下线导体的阻抗不变,或保持通过各导体的电流值基本不变。
4.2.4 本条提出外部防雷装置的冲击接地电阻的要求。从防雷功能和人身安全观点,接地电阻值越低越好。实际现场情况往往无法将接地装置的电阻值做得很低。本规范提出测量值大于10Ω时的解决方法,该方法引自《雷电防护 第3部分:建筑物的物理损坏和生命危险》GB/T 21714.3-2的最低要求。
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- 1 总则
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- 3 分级
- 4 设计
- 4.1 一般规定
- 4.2 第一级防雷古建筑的防雷措施
- 4.3 第二级防雷古建筑的防雷措施
- 4.4 其他防雷措施
- 4.5 防雷装置
- 5 施工
- 5.1 一般规定
- 5.2 准备
- 5.3 防雷装置的施工
- 5.4 施工记录
- 5.5 测试记录
- 5.6 自检验
- 6 验收
- 6.1 一般规定
- 6.2 验收项目
- 6.3 检测标准
- 6.4 竣工验收
- 7 维护与管理
- 7.1 一般规定
- 7.2 日常检测与检查
- 7.3 维护
- 附录A 古建筑预计年均雷击次数
- 附录B 现场勘察要求与报告
- 附录C 接闪器的保护范围和定位
- 附录D 典型屋顶的简易防雷装置
- 附录E 接地装置的电阻值
- 附录F 古建筑防雷工程自检验内容与表格形式
- 附录G 验收检验批划分
- 本规范用词说明
- 引用标准名录
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