11.8 接地網(wǎng)
11.8 接地網(wǎng)
11.8.1 民用建筑宜優(yōu)先利用鋼筋混凝土基礎(chǔ)中的鋼筋作為防雷接地網(wǎng)。當(dāng)需要增設(shè)人工接地體時(shí)，若敷設(shè)于土壤中的接地體連接到混凝土基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋或鋼材，則土壤中的接地體宜采用銅質(zhì)、鍍銅或不銹鋼導(dǎo)體。
11.8.2 單獨(dú)設(shè)置的人工接地體，其垂直埋設(shè)的接地極，宜采用圓鋼、鋼管、角鋼等。水平埋設(shè)的接地極及其連接導(dǎo)體宜采用扁鋼、圓鋼等。人工接地極的最小尺寸應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)表11.10.4的規(guī)定。
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11.8.2 本條文規(guī)定的最小截面積，已經(jīng)考慮了一定的耐腐蝕能力，并結(jié)合多年的實(shí)際使用尺寸而提出的。經(jīng)驗(yàn)證明，規(guī)定的截面積及厚度在一般情況下能得到良好的使用效果，但是必須指出，在腐蝕性較大的土壤中，還應(yīng)采取加大截面積或采取其他防腐措施。
11.8.3 接地極及其連接導(dǎo)體應(yīng)熱浸鍍鋅，焊接處應(yīng)涂防腐漆。在腐蝕性較強(qiáng)的土壤中，還應(yīng)適當(dāng)加大其截面積或采取其他防腐措施。
11.8.4 垂直接地體的長(zhǎng)度宜為2.5m。垂直接地極間的距離及水平接地極間的距離均宜為5m，當(dāng)設(shè)置受到限制時(shí)可減小。
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11.8.4 接地體的長(zhǎng)度是沿用原規(guī)范的規(guī)定。實(shí)踐證明，2.5m的長(zhǎng)度是合適的。這個(gè)長(zhǎng)度既便于施工，又能取得較好的泄流效果，可以繼續(xù)使用。
當(dāng)接地網(wǎng)由多根水平或垂直接地極組成時(shí)，為了減少相鄰接地極的屏蔽作用，接地極的間距規(guī)定為5m，此時(shí)，相應(yīng)的利用系數(shù)約為0.75~0.85。當(dāng)接地網(wǎng)的敷設(shè)場(chǎng)所受到限制時(shí)，上述距離可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減小一些，但一般不應(yīng)小于接地極的長(zhǎng)度。
11.8.5 接地極埋設(shè)深度不宜小于0.6m，并應(yīng)敷設(shè)在當(dāng)?shù)貎鐾翆右韵拢渚鄩蚧A(chǔ)不宜小于1m。接地極應(yīng)遠(yuǎn)離由于高溫影響使土壤電阻率升高的地方。
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11.8.5 接地導(dǎo)體埋設(shè)深度一般在凍土層以下但不應(yīng)小于0.6m,同時(shí)要求遠(yuǎn)離高溫影響的地方。眾所周知，接地導(dǎo)體埋設(shè)在較深的土層中，能接觸到良導(dǎo)電性的土壤，其釋放電流的效果好，接地導(dǎo)體埋得越深，土壤的濕度和溫度的變化就越小，接地電阻越穩(wěn)定。
11.8.6 為降低跨步電壓，人工防雷接地網(wǎng)距建筑物入口處及人行道不宜小于3m，當(dāng)小于3m時(shí)，應(yīng)采取下列措施之一：
1 水平接地極局部深埋不應(yīng)小于1m；
2 水平接地極局部應(yīng)包以絕緣物；
3 采用瀝青碎石地面或在接地網(wǎng)上面敷設(shè)50～80mm瀝青層，其寬度不宜小于接地網(wǎng)兩側(cè)各2m。
11.8.7 當(dāng)基礎(chǔ)采用以硅酸鹽為基料的水泥和周圍土壤的含水量不低于4％以及基礎(chǔ)的外表面無(wú)防腐層或有瀝青質(zhì)的防腐層時(shí)，鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋宜作為接地網(wǎng)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 每根專用引下線處的沖擊接地電阻不宜大于5Ω；
2 利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為接地體時(shí)，每根專用引下線在距地面0.5m以下的鋼筋表面積總和，對(duì)第二類防雷建筑物不應(yīng)少于4.24K2c(m2)，對(duì)第三類防雷建筑物不應(yīng)少于1.89K2c(m2)。
注：Kc為分流系數(shù)，取值與本標(biāo)準(zhǔn)第11.3.6條的中取值一致。
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11.8.7 早在20 世紀(jì)60年代初期，國(guó)內(nèi)外就開(kāi)始采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為各種接地網(wǎng)。通過(guò)50余年的運(yùn)行和總結(jié)證明是切實(shí)可行的，現(xiàn)已普遍采用。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為接地網(wǎng)的理由是:關(guān)于鋼筋混凝土的導(dǎo)電性能，中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版的《基礎(chǔ)接地體及其應(yīng)用》一書指出，鋼筋混凝土在其干燥時(shí)，是不良導(dǎo)體，電阻率較大，但當(dāng)具有一定濕度時(shí)，就成了較好的導(dǎo)電物質(zhì)，電阻率?？蛇_(dá)1000Ω·m~200Ω·m。潮濕的混凝土導(dǎo)電性能較好，是因?yàn)榛炷林械墓杷猁}與水形成導(dǎo)電性鹽基性溶液?；炷猎谑┕み^(guò)程中加入了較多的水分，成形后結(jié)構(gòu)中密布著很多大大小小的毛細(xì)孔洞，因此就有了一些水分儲(chǔ)存。
當(dāng)埋人地下后，地下的潮氣，又可通過(guò)毛細(xì)管作用吸入混凝土中，保持一定濕度。
根據(jù)我國(guó)的具體情況，土壤一般可保持有20%左右的濕度，即使在最不利的情況下，也有5%～6%的濕度。蘇聯(lián)對(duì)安裝在濕度不低于5%的土壤中的柱子和基座的鋼筋體進(jìn)行試驗(yàn)，認(rèn)為可以作為自然接地體。在不損壞它們的電氣和機(jī)械特性下，能把極大的沖擊電流引入大地。
在利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作為接地極時(shí)，有人不管周圍環(huán)境條件如何，甚至位于巖石上也利用，這是錯(cuò)誤的。因此，規(guī)定了“周圍土壤的含水量不低4%”。從圖12可見(jiàn)，混凝土的含水量在3.5%及以上時(shí)其電阻率就趨于穩(wěn)定，當(dāng)小于3.5%時(shí)電阻率隨水分的減小而增大。因此，含水量定為不低于4%。該含水量應(yīng)是當(dāng)?shù)貧v史上一年中最早發(fā)生雷閃時(shí)間以前的含水量，不是夏季的含水量。
如圖12所示，在混凝土的真實(shí)濕度的范圍內(nèi)（從水飽和到干涸)其電阻率的變化約為520倍。在重復(fù)飽和及干涸的整個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有觀察到各點(diǎn)的位移，也就是每一濕度都有一相應(yīng)的電阻率。
圖12 混凝土濕度對(duì)其電阻率的影響
當(dāng)基礎(chǔ)的外表面有瀝青質(zhì)的防腐層時(shí)，以往認(rèn)為該防腐層是絕緣的，不可利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作接地極。但是，實(shí)踐證實(shí)并不是這樣，國(guó)內(nèi)外都有人做過(guò)測(cè)試和分析，認(rèn)為是可利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作為接地極的?！督ㄖ姎狻?曾刊登一篇譯文名稱為《利用防侵蝕鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為接地體的可能性》的文章，在其結(jié)論中指出：“厚度 3mm的瀝青涂層，對(duì)接地極電阻無(wú)明顯的影響，因此，在計(jì)算鋼筋混凝土基礎(chǔ)接地電阻時(shí)，均可不考慮涂層的影響。厚度為6mm的瀝青涂層或 3mm 的乳化瀝青涂層或4mm的粘貼瀝青卷材，僅當(dāng)周圍土壤的等效電阻率ρ≤100Ω·m和基礎(chǔ)面積的平均邊長(zhǎng)S≤100m時(shí)，其基礎(chǔ)網(wǎng)電阻約增加 33%，在其他情況下這些涂裱層的影響很小，可忽略不計(jì)?！?br/> 因此，本條規(guī)定鋼筋混凝土基礎(chǔ)的外表面無(wú)防腐層或有瀝青質(zhì)的防腐層時(shí)，宜利用其作為接地網(wǎng)。
11.8.8 當(dāng)采用敷設(shè)在鋼筋混凝土中的單根鋼筋作為防雷裝置時(shí)，鋼筋的直徑不應(yīng)小于10mm。（自2022年10月1日起廢止該條，??點(diǎn)擊查看：新規(guī)《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》GB 55024-2022)
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11.8.8 本條為強(qiáng)制性條文。當(dāng)采用敷設(shè)在鋼筋混凝土中的單根鋼筋或圓鋼作為防雷裝置時(shí)，應(yīng)確保其有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性，因此規(guī)定鋼筋或圓鋼的直徑不應(yīng)小于10mm。條款中鋼筋一般指螺紋鋼，圓鋼一般指非螺紋鋼。
【技術(shù)要點(diǎn)】當(dāng)采用敷設(shè)在鋼筋混凝土中的單根鋼筋或圓鋼作為防雷裝置時(shí)，應(yīng)選用直徑不小于10mm 的鋼筋或圓鋼，否則不得采用。
【實(shí)施與檢查】實(shí)施:當(dāng)采用敷設(shè)在鋼筋混凝土中的單根鋼筋或圓鋼作為防雷裝置時(shí)，應(yīng)選用直徑不小于10mm 的鋼筋。
檢查：在審核民用建筑物的防雷裝置時(shí)，若設(shè)計(jì)利用單根鋼筋或圓鋼作為防雷裝置時(shí)，應(yīng)檢查其直徑是否小于 10mm，作為是否違反了本強(qiáng)條的依據(jù)。
11.8.9 沿建筑物外面四周敷設(shè)成閉合環(huán)狀的水平接地體，可埋設(shè)在建筑物散水以外的基礎(chǔ)槽邊。
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11.8.9 閉合環(huán)狀接地體，環(huán)越小，環(huán)內(nèi)的電位越平，地面的均壓效果越好，環(huán)內(nèi)被保護(hù)物體越安全。但是考慮到維修方便和疏散雷電流的效果好等因素，規(guī)定了沿建筑物外面四周敷設(shè)閉合環(huán)狀的水平接地網(wǎng)，可埋設(shè)在建筑物散水以外的基礎(chǔ)槽邊。
將接地導(dǎo)體直接敷設(shè)在基礎(chǔ)坑底與土壤接觸是不合適的。由于接地體受土壤的腐蝕是會(huì)破損的，如果被基礎(chǔ)壓在下面，日后無(wú)法維修，因此規(guī)定應(yīng)敷設(shè)在散水以外。散水一般距建筑物外墻皮0.5m~0.8m，散水以外的地下土壤也有一定的濕度，對(duì)電阻率的下降和疏散雷電流的效果好。
11.8.10 防雷裝置的接地電阻，應(yīng)計(jì)入雷雨季節(jié)土壤干、濕狀態(tài)的影響。
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11.8.10 防雷裝置的接地電阻值，是指每年雨季以前開(kāi)春以后測(cè)量的電阻值。防雷裝置每年均應(yīng)檢查和測(cè)量一次，有損壞的地方要早日發(fā)現(xiàn)早日修復(fù)，否則比不裝防雷裝置更危險(xiǎn)，這是因?yàn)檠b了避雷針的建筑物，受雷擊的可能比不裝防雷裝置的建筑物高的緣故。
11.8.11 在高土壤電阻率地區(qū)，宜采用下列方法降低防雷接地網(wǎng)的接地電阻：
1 采用多支線外引接地網(wǎng)，外引長(zhǎng)度不應(yīng)大于有效長(zhǎng)度(m)；
2 將接地體埋于較深的低電阻率土壤中，也可采用井式或深鉆式接地極；
3 采用降阻劑，降阻劑應(yīng)符合環(huán)保要求；
4 換土；
5 敷設(shè)水下接地網(wǎng)。
