GB 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-1994 附录 Design code for protection of Structures against lightning （Addenda） （2000 修订） 1 附录一 建筑物年预计雷击次数 1．建筑物年预计雷击次数应按下式确定： N ＝ k Ng Ae （附 1．1） 式中：N ──建筑物预计雷击次数（次/a）； k ──校正系数，在一般情况下取 1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取 2；金属 屋面的砖木结构建筑物取 1.7；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、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取 1.5； Ng ──建筑物所处地区雷击大地的年平均密度［次/(km2·a)］； Ae──与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。 2．雷击大地的年平均密度应按下式确定： Ng ＝ 0.024Td 1.3 （附 1．2） 式中：Td──年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d/a）。 3．建筑物等效面积 Ae 应为其实际平面积向外扩大后的面积。其计算方法应符合下列规定： （1）当建筑物的高 H 小于 100m 时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定（附图 1．1）： D = H (200 − H ) （附 1．3） Ae = [ LW + 2( L + W )· H (200 − H ) + πH (200 − H )]·10 −6 （附 1．4） 式中：D──建筑物每边的扩大宽度（m）； L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高（m）。 注：建筑物平面积扩大后的面积 Ae 如附图 1．1 中周边虚线所包围的面积。 （2）当建筑物的高 H 等于或大于 100m 时，其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高 H 计算；建筑物 的等效面积应按下式确定。 Ae ＝〔 LW＋2 H(L＋W)＋πH2 〕·10-6 （附 1．5） （3）当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其等效面积 Ae 应按每点 最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。 2 附录二 建筑物易受雷击的部位 1．平屋面或坡度不大于 1／10 的屋面——檐角、女儿墙、屋檐〔附图 2.1(a)、2.1(b)〕。 2．坡度大于 1／10 且小于 1／2 的屋面——屋角、屋脊、檐角、屋檐〔附图 2.1(c)〕。 3．坡度不小于 1／2 的屋面——屋角、屋脊、檐角［附图 2.1(d)］。 4．对附图 2.1(c)和 2.1(d)，在屋脊有避雷带的情况下，当屋檐处于屋脊避雷带的保护范围内时屋檐上 可不设避雷带。 3 附录三 接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算 1．接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算应按下式确定： R～＝ARi （附 3.1） 式中：R～──接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体的有效长度 le 或者有支线大于 le 而取其等于 l 时的工频接地电阻（Ω）； A──换算系数，其数值宜按附图 3．1 确定； Ri──所要求的接地装置冲击接地电阻（Ω）。 2．接地体的有效长度应按下式确定： le = 2 ρ （附 3.2） 式中：le ──接地体的有效长度，应按附图 3．2 计量（m）； ρ ──敷设接地体处的土壤电阻率（Ω·m）。 3．环绕建筑物的环形接地体应按以下方法确定冲击接地电阻： （1）当环形接地体周长的一半大于或等于接地体的有效长度 le 时，引下线的冲击接地电阻应为从与 该引下线的连接点起沿两侧接地体各取 le 长度算出的工频接地电阻（换算系数 A 等于 1）。 （2）当环形接地体周长的一半 l 小于 le 时，引下线的冲击接地电阻应为以接地体的实际长度算出工频 接地电阻再除以 A 值。 4．与引下线连接的基础接地体，当其钢筋从与引下线的连接点量起大于 20m 时，其冲击接地电阻应 为以换算系数 A 等于 1 和以该连接点为圆心、20m 为半径的半球体范围内的钢筋体的工频接地电阻。 注：l 为接地体最长支线的实际长度，其计量与 le 类同。当它大于 le 时，取其等于 le。 4 附录四 滚球法确定接闪器的保护范围 1．单只避雷针的保护范围 应按下列方法确定（附图 4.1） 。 （1）当避雷针高度 h 小于 或等于 hr 时： ①距地面 hr 处作一平行于 地面的平行线； ②以针尖为圆心，hr 为半 径，作弧线交于平行线的 A、B 两点； ③以 A、B 为圆心，hr 为半 径作弧线，该弧线与针尖相交 并与地面相切。从此弧线起到 地面止就是保护范围。保护范 围是一个对称的锥体； ④避雷针在 hx 高度的 xxˊ 平面上和在地面上的保护半 径，按下列计算式确定： rx = h(2hr − h) − hx (2hr − hx ) （附 4.1） r0 = h(2hr − h) （附 4.2） 式中：rx──避雷针在 hx 高度的 x x ˊ平面上的保护半径(m)； hr──滚球半径，按本规范表 5.2.1 确定(m)； hx──被保护物的高度(m)； r0──避雷针在地面上的保护半径(m)。 （2）当避雷针高度 h 大于 hr 时，在避雷针上取高度 hr 的一点代替单支避雷针针尖作为圆心。其余的 做法同本款第（1）项。 （附 4.l）和（附 4.2）式中的 h 用 hr 代入。 2．双支等高避雷针的保护范围，在避雷针高度 h 小于或等于 hr 的情况下，当两支避雷针的距离 D 大 于或等于 2 h( 2hr − h) 时，应各按单支避雷针的方法确定；当 D 小于 2 h( 2hr − h) 时，应按下列方法确 定（附图 4.2）。 5 （1）AEBC 外侧的保护范围，按照单支避雷针的方法确定。 （2）C、E 点位于两针间的垂直平分线上。在地面每侧的最小保护宽度 b0 按下式计算： D b0 = CO = EO = h(2hr − h) − ( ) 2 2 （附 4．3） 在 AOB 轴线上，距中心线任一距离 x 处，其在保护范围上边线上的保护高度 hx 按下式确定： D hx = hr − (hr − h) 2 + ( ) 2 − x 2 2 （附 4．4） 该保护范围上边线是以中心线距地面的 hr 一点 Oˊ为圆心，以 (hr − h) + ( 2 D 2 ) 为半径所作的圆 2 弧 AB。 （3）两针间 AEBC 内的保护范围，ACO 部分的保护范围按以下方法确定：在任一保护高度 hx 和 C 点所处的垂直平面上，以 hx 作为假想避雷针，按单支避雷针的方法逐点确定（见附图 4.2 的 1-1 剖面图）。 确定 BCO、AEO、BEO 部分的保护范围的方法与 ACO 部分的相同。 （4）确定 xxˊ平面上保护范围截面的方法。以单支避雷针的保护半径 rx 为半径，以 A、B 为圆心作 弧线与四边形 AEBC 相交；以单支避雷针的（r0－rx）为半径，以 E、C 为圆心作弧线与上述弧线相接。见 附图 4.2 中的粗虚线。 3．双支不等高避雷针的保护范围，在 h1 小于或等于 hr 和 h。小于或等于 hr 的情况下，当 D 大于或等于 h1 (2hr − h1 ) + h2 (2hr − h2 ) 时，应各按单支避雷针所规定的方法确定；当 h1 (2hr − h1 ) + h2 (2hr − h2 ) 时，应按下列方法确定（附图 4.3） 。 （1）AEBC 外侧的保护范围，按照单支避雷针的方法确定。 （2）CE 线或 HOˊ线的位置按下式计算： 6 (hr − h2 ) 2 − (hr − h1 ) 2 + D 2 D1 = 2D （附 4.5） （3）在地面上每侧的最小保护宽度 b0 按下式计算： b0 = CO = EO = h1 (2hr − h1 ) − D12 （附 4.6） 在 AOB 轴线上，A、B 间保护范围上边线按下式确定： hx = hr − (hr − h1 ) 2 + D12 − x 2 （附 4.7） 式中：x──距 CE 线或 HOˊ线的距离。 该保护范围上边线是以 HOˊ线上距地面 hr 的一点 Oˊ为圆心，以 (hr − h) + D1 为半径所作的圆 2 2 弧 AB。 （4）两针间 AEBC 内的保护范围，ACO 与 AEO 是对称的，BCO 与 BEO 是对称的，ACO 部分的保护 范围按以下方法确定：在 hx 和 C 点所处的垂直平面上，以 hx 作为假想避雷针，按单支避雷针的方法确定 （见附图 4.3 的 1-l 剖面图）。确定 AEO、BCO、BEO 部分的保护范围的方法与 ACO 部分的相同。 7 （5）确定 x x ˊ平面上保护范围截面的方法与双支等高避雷针相同。 4．矩形布置的四支等高避雷针的保护范围，在 h 小于或等于 hr 的情况下，当 D3 大于或等于 2 h(2hr − h) 时，应各按双支等高避雷针的方法确定；当 D3 小于 2 h(2hr − h) 时，应按下列方法确定 （附图 4.4） 。 （l）四支避雷针的外侧各按双支避雷针的方法确定。 （2）B、E 避雷针连线上的保护范围见附图 4.4 的 l-1 剖面图，外侧部分按单支避雷针的方法确定。两 针间的保护范围按以下方法确定：以 B、E 两针针尖为圆心、hr 为半径作弧相交于 O 点，以 O 点为圆心、 hr 为半径作圆弧，与针尖相连的这段圆弧即为针间保护范围。保护范围最低点的高度 h。按下式计算： h0 = hr2 − ( D3 2 ) + h − hr 2 （附 4.8） （3）附图 4.4 的 2-2 剖面的保护范围，以 P 点的垂直线上的 O 点（距地面的高度为 hr＋h0）为圆心， hr 为半径作圆弧与 B、C 和 A、E 双支避雷针所作出在该剖面的外侧保护范围延长圆弧相交于 F、H 点。F 点（H 点与此类同）的位置及高度可按下列计算式确定： (hr－hx)2＝h2r－（b0＋x）2 (hr + h0 − hx ) 2 = hr2 − ( D1 − x) 2 （附 4.9） （附 4.10） （4）确定附图 4.4 的 3-3 剖面保护范围的方法与本款第（3）项相同。 （5）确定四支等高避雷针中间在 h0 至 h 之间于 hy，高度的 yy′平面上保护范围截面的方法：以 P 点为 圆心、 2hr ( h y − h0 ) − ( h y − h0 ) 为半径作圆或圆弧，与各双支避雷针在外侧所作的保护范围截面组成 2 该保护范围截面。见附图 4．4 中的虚线。