GB 50057-2013 建筑物防雷设计规范

第1章 总则

1.0.1 为使建筑物防雷设计因地制宜地采取防雷措施，防止或减少人员伤亡和财产损失，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建建筑物的防雷设计。

1.0.3 建筑物防雷设计应贯彻安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保的原则。

1.0.4 建筑物防雷设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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第2章 术语和定义

2.0.1 外部防雷装置 external lightning protection system 由接闪器、引下线和接地装置组成，用于防护直击雷的防雷装置。

2.0.2 接闪器 air-termination system 由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成的原始形式的避雷装置。

2.0.3 引下线 down-conductor system 将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。

2.0.4 接地装置 earth-termination system 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。

2.0.5 接地体 earth electrode 埋入土壤或基础中作为接地用的导体。

2.0.6 接地线 down conductor 将接地体与电气设备、接闪器等连接起来形成可靠电气连接的单根导体。

2.0.7 内部防雷装置 internal lightning protection system 由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保护器等组成，用于减小雷电流在防护空间内产生的电磁效应的防雷装置。

2.0.8 等电位连接 equipotential bonding 将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。

2.0.9 共用接地系统 common grounding system 将各系统接地的保护接地、工作接地、防雷接地统一接到一个接地装置上。

2.0.10 电涌保护器 surge protective device，SPD 用于限制瞬态过电压和分流浪涌电流的装置，它至少含有一个非线性元件。

2.0.11 建筑物年预计雷击次数 number of lightning strikes to a building 建筑物由于雷击而可能导致的年均雷击次数。

2.0.12 雷击大地的年平均密度 annual average density of lightning flashes to earth 每年每平方公里大地被雷击的次数。

2.0.13 接地装置冲击接地阻抗 impulse grounding impedance 雷电流通过接地装置泄放入地时，接地装置对地电位与雷电流幅值的比值。

2.0.14 雷电灾害风险评估 risk assessment of lightning disaster 根据雷电及其灾害特征，分析雷电对人员、财产、建筑物和设备等的危害程度，评估发生雷电灾害的概率和损失风险。

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第3章 建筑物防雷分类

3.0.1 建筑物应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。

3.0.2 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物： 1 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，会造成巨大破坏和人身伤亡者； 2 具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物； 3 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

3.0.3 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物： 1 国家级重点文物保护的建筑物； 2 国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场等建筑物（飞机场不含放飞气象探测的气象雷达站，其雷击风险由相关行业标准规定）； 3 国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物； 4 国家特级和甲级大型体育馆； 5 制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者； 6 具有1区或21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者； 7 具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物； 8 工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐； 9 预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般民用建筑物； 10 预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物。

3.0.4 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物： 1 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆； 2 预计雷击次数大于或等于0.01次/a，且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物； 3 预计雷击次数大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般民用建筑物； 4 建筑物年预计雷击次数计算中，校正系数K取值为1的地区范围内； 5 参照预计雷击次数公式计算后，对人员密集的公共建筑物，取值超过0.05次/a且小于0.25次/a时； 6 在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度大于或等于20m的建筑物，或在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度大于或等于60m的建筑物； 7 建筑群中最高的建筑物或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物； 8 通过调查确认当地遭受过雷击灾害的建筑物； 9 旷野中，高度大于15m且孤立存在的烟囱、水塔等高耸建筑物； 10 河岸边、湖边、山谷中山口开阔地带、山顶、屋顶平台上没有设置接闪器的建筑物。

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第4章 建筑物的防雷措施

第1节 第一类防雷建筑物的防雷措施

4.1.1 第一类防雷建筑物应装设独立接闪杆或架空接闪线或网。架空接闪网的网格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m。

4.1.2 排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应符合下列规定： 1 道德排放口应处在接闪器的保护范围内； 2 道德排放口应高出屋面，且不应大于0.5m； 3 上述管道外的金属物体应装设接闪杆进行保护。

4.1.3 引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于12m。

4.1.4 敷设于地下的接地体应符合下列规定： 1 接地体应埋设在土壤电阻率小于5000Ω·m的环境下； 2 接地体不宜装设在建筑物外的人员可触及处； 3 接地装置的冲击接地电阻不应大于10Ω。

4.1.5 建筑物（简称建筑物，其不带电的金属物体）应装设等电位连接环，环间垂直距离不应大于12m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。

4.1.6 防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击，应符合下列规定： 1 金属物或线路与防雷线路之间的距离应符合相关计算公式； 2 当金属物或线路与防雷线路之间的距离小于上述计算值时，两者之间应按等电位连接的方式连接。

4.1.7 对于建筑物外的金属管道，在进入建筑物处应与防雷接地装置或电位连接装置连接。

第2节 第二类防雷建筑物的防雷措施

4.2.1 第二类防雷建筑物应装设接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带混合组成的接闪器。接闪网格的尺寸不应大于10m×10m或12m×8m。

4.2.2 排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应处在接闪器的保护范围内。

4.2.3 引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。当建筑物周长和高度均不超过40m时，可只设一根引下线。

4.2.4 接地装置的冲击接地电阻不宜大于10Ω。接地应与引入线之间设置接地装置。

4.2.5 建筑物（简称建筑物，其不带电的金属物体）应装设等电位连接环，环间垂直距离不应大于18m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。

4.2.6 防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击，应符合下列规定： 1 金属物或线路与防雷线路之间的距离应符合相关计算公式； 2 当金属物或线路与防雷线路之间的距离小于上述计算值时，两者之间应按等电位连接的方式连接。

4.2.7 对于建筑物外的金属管道，在进入建筑物处应与防雷接地装置或电位连接装置连接。

4.2.8 对于跨越建筑物的架空金属管道，应在管道两端设接闪装置。

4.2.9 安装在建筑物上的接闪器，应与建筑物以外的其他金属物体保持必要的间距。

第3节 第三类防雷建筑物的防雷措施

4.3.1 第三类防雷建筑物宜采用接闪带或接闪网。接闪网格的尺寸不应大于20m×20m或24m×16m。

4.3.2 排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应处在接闪器的保护范围内。

4.3.3 引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于25m。

4.3.4 接地装置的冲击接地电阻不宜大于30Ω。接地应与引入线之间设置接地装置。

4.3.5 建筑物（简称建筑物，其不带电的金属物体）应装设等电位连接环，环间垂直距离不应大于25m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。

4.3.6 防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击，应符合下列规定： 1 金属物或线路与防雷线路之间的距离应符合相关计算公式； 2 当金属物或线路与防雷线路之间的距离小于上述计算值时，两者之间应按等电位连接的方式连接。

4.3.7 对于建筑物外的金属管道，在进入建筑物处应与防雷接地装置或电位连接装置连接。

第4节 其他防雷措施

4.4.1 固定在建筑物上的旌旗、广告牌等金属物体和燃气管道，在雷电情况下存在雷电电磁脉冲的威胁，应与接闪器连接。

4.4.2 粮、棉及易燃物大量集中的露天堆场，应采用独立接闪杆或架空接闪线保护。

4.4.3 在建筑物附近无接闪器的场所，应考虑雷电电磁脉冲的影响，采取适当的屏蔽措施。

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第5章 建筑物的防雷装置

第1节 接闪器

5.1.1 接闪器的材料、结构和最小截面应符合表5.1.1的规定。

表5.1.1 接闪线的材料、结构和最小截面

接闪器类型	材料	结构	最小截面（mm²）
接闪杆	铜	热镀锌圆钢	直径16
接闪杆	铜	热镀锌圆钢	直径16
接闪带（带）	铜	热镀锌扁钢	厚度2.5
接闪网（网）	铜	热镀锌扁钢	厚度2.5
架空接闪线	铜	热镀锌钢绞线	35

5.1.2 接闪杆的接闪端宜做成半球状，其弯曲半径宜为4.8mm～12.7mm。

5.1.3 架空接闪线和接闪网宜采用热镀锌钢绞线，其截面不应小于50mm²。

5.1.4 建筑物顶上接闪器应符合下列规定： 1 建筑物顶上接闪器应离开建筑物边缘一定距离； 2 接闪器表面宜光滑、无尖锐毛刺。

第2节 引下线

5.2.1 引下线的材料、结构和最小截面应符合表5.2.1的规定。

表5.2.1 引下线的材料、结构和最小截面

材料	结构	最小截面（mm²）
铜	热镀锌圆钢	直径8
铜	热镀锌扁钢	厚度2.5，截面50
铜覆钢	圆钢	直径8
铜覆钢	扁钢	厚度2.5，截面50

5.2.2 引下线宜采用热镀锌圆钢或扁钢。当烟囱上的引下线采用圆钢时，其直径不应小于12mm；采用扁钢时，其截面不应小于100mm²。

5.2.3 引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地。

5.2.4 建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线的一部分，但其各部件之间应连成电气通路。

5.2.5 采用多根引下线时，应在各引下线上距地面0.3m～1.8m之间设置断接卡。

第3节 接地装置

5.3.1 接地体的材料、结构和最小尺寸应符合表5.3.1的规定。

表5.3.1 接地体的材料、结构和最小尺寸

材料	结构	最小尺寸
铜	热镀锌圆钢	直径10mm
铜	热镀锌扁钢	厚度2.5mm，截面100mm²
铜	角钢	厚度2.5mm
铜	钢管	壁厚2.5mm

5.3.2 接地体宜埋设在土壤电阻率小于5000Ω·m的环境中。埋在土壤中的接地装置，其耐腐蚀性不应低于当地地下钢铁结构所要求的耐腐蚀性水平。

5.3.3 接地装置的冲击接地电阻不宜大于10Ω、30Ω或相应规定值。

5.3.4 垂直接地体的长度宜为2.5m。垂直接地体间距不宜小于5m。

5.3.5 接地体在土壤中埋设的深度不应小于0.5m，且应位于冻土层以下。

5.3.6 接地线应与接地体相连，并宜采用热镀锌扁钢。

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第6章 防雷击电磁脉冲

第1节 一般规定

6.1.1 建筑物应采用防雷击电磁脉冲措施。以下情况之一者，应在建筑物或房间入口处安装电涌保护器： 1 建筑物或房间内有信息系统设备，且雷电防护等级为D级、C级、B级或A级； 2 从外引来的线路为雷电雷电电磁脉冲敏感的线路。

6.1.2 雷击电磁脉冲防护等级应按建筑物防雷的类别、发生雷击的可能性和造成的后果，以及建筑物内系统的重要性、使用性质、发生雷击事故的可能性和后果等因素综合考虑确定。

6.1.3 雷电防护等级应分为A、B、C、D四级。

第2节 等电位连接

6.2.1 各类防雷建筑物应设防雷等电位连接环。

6.2.2 防雷等电位连接环应与建筑物内所有正常工作时不带电位的外露金属管道、金属构件、配电系统PE母线、电梯轨道、建筑物金属结构、进出建筑物的金属管道等连接。

6.2.3 等电位连接导体应采用铜或镀锌铜材料，其截面不应小于表6.2.3的规定。

表6.2.3 等电位连接导体最小截面（mm²）

材料	干路等电位连接带	供多个电路用的局部等电位连接带	连接设备	接地连接
铜	6	4	1.5	1.5
铝	10	6	2.5	2.5
铁	16	10	4	4

第3节 屏蔽与布线

6.3.1 建筑物的屏蔽措施应符合下列规定： 1 建筑物屋顶和墙体的金属网格尺寸不应大于200mm×200mm； 2 屏蔽网格的材料宜采用铜或铝。

6.3.2 线路的屏蔽应符合下列规定： 1 进入建筑物的金属线路应埋地引入，其埋地长度不应小于2√ρ（ρ为土壤电阻率，单位为Ω·m），且不应小于15m； 2 金属线缆穿金属管埋地，且金属管两端应接地。

6.3.3 信息系统线路的布线应符合下列规定： 1 信息系统线缆与电力线缆的间距应符合表6.3.3的规定； 2 信息系统的线缆与防雷引下线之间的净距不应小于100mm。

表6.3.3 信息系统线缆与电力线缆的间距

类别	与电力线缆的间距
与低压配电线路或接插座	不小于100mm
与高压配电线路或接插座	不小于300mm

第4节 电涌保护器（SPD）的选择

6.4.1 电涌保护器应能承受预期通过它们的雷电流，并应符合下列规定： 1 电力线路选用SPD时，其最大连续运行电压不应低于表6.4.1的规定； 2 信号线路SPD的额定电压不应低于线路正常工作的最大峰值电压。

表6.4.1 SPD的最大连续运行电压（Uc）

TN系统	最低Uc值
230/400V	1.15×230=264.5V

6.4.2 SPD的电压保护水平（Up）不应大于被保护设备的耐冲击电压额定值（Uw）。

6.4.3 SPD在雷电流冲击下的最大钳压与其标称放电电流Imax之比不应大于2.5。

6.4.4 在建筑物配电系统中安装的SPD，应选择不低于C级分类试验的产品。

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第7章 防雷装置的维护与管理

7.0.1 防雷装置的维护应分为定期检测和日常检查。

7.0.2 防雷装置检测应每隔一定周期进行一次，其间隔时间应根据防雷装置的类别和当地的气象条件确定。

7.0.3 防雷装置的日常检查应包括下列内容： 1 接闪器有无因雷击而熔断或折断； 2 引下线是否完整，有无锈蚀或机械损伤； 3 接地装置周围土壤有无沉陷； 4 各类电涌保护器有无变形、变色、烧伤等异常情况。

7.0.4 防雷装置检测后应建立档案，档案内容应包括检测日期、检测结果、检测人员、整改意见等。

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附录A 建筑物雷击大地的年平均密度计算

A.0.1 雷击大地的年平均密度应按下式计算： Ng = 0.1×Td 式中：Ng——雷击大地的年平均密度（次/km²·a）； Td——年平均雷暴日（d/a）。

A.0.2 建筑物年预计雷击次数应按下式计算： N = Ng×Ae×Cd 式中：N——建筑物年预计雷击次数（次/a）； Ng——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）； Cd——校正系数。

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附录B 接地装置冲击接地电阻计算

B.0.1 单根垂直接地体的冲击接地电阻可按下式计算： Ri = α×R 式中：Ri——单根垂直接地体的冲击接地电阻（Ω）； α——冲击系数； R——单根垂直接地体的工频接地电阻（Ω）。

B.0.2 接地体的冲击系数α应根据土壤电阻率选取。

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附录C 建筑物内等电位连接结构

C.0.1 建筑物内等电位连接应采用星形结构或网形结构。

C.0.2 等电位连接带应设置在LPZ0区与LPZ1区交界处。

C.0.3 主等电位连接带（MEB）应设置在建筑物进线处。