年预计雷击次数计算书

摘自《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第二章 建筑物的防雷分类 第2.0.1条　建筑物应根据其重要性、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。

第2.0.2第　遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。

三、具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

第2.0.3条　遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。

二、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、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。

四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，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。

五、具有1区爆炸危险环境的建筑物，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。

六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。

七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

注：预计雷击次数应按本规范附录一计算。

第2.0.4条　遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物： 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。

建筑物预计雷击次数计算
L(m)=100ds(m)=2500.0500L(m)=250ds(m)=250
0.1250
35.2
2.459
0.430
总年雷击次数N=N1+N2=0.471可接受的最大年平均雷击次数Nc的计算
信息系统所在建筑物结构C1= 1.0000 信息系统重要程度C2= 1.5000 信息系统耐冲击类型C3=0.5000 信息系统所在雷电防护区C4= 1.0000 信息系统危害后果C5=0.5000 区域雷暴等级C6= 1.0000年平均雷击次数Nc=5.8*10-1.5/C=0.033348各类因子C=C1+…+C6= 5.5000雷电拦截效率E=1-Nc/N=0.929226
低压埋地电源电缆长度电缆等效宽度电源电缆入户截收面积Ae1=2dsL10-6=埋地信号线电缆长度建筑物预计雷击次数 N 2=NgAe=该建筑物为:B类防雷电建筑电缆等效宽度信号电缆入户截收面积Ae2=2dsL10-6=年平均雷暴日Td=Ng=0.024Td 1.3=。

建筑物年预计雷击次数A.0.1 建筑物年预计雷击次数应按下式计算：式中：N—建筑物年预计雷击次数(次/a)；k—校正系数, 在一般情况下取1；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；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2；N g—建筑物所处地区雷击大地的年平均密度(次/km2/a)；A e—与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。

A.0.2雷击大地的年平均密度，首先应按当地气象台、站资料确定；若无此资料，可按下式计算。

式中：T d—年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定(d/a)。

A.0.3与建筑物截收相同雷击次数的等效面积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当建筑物的高度小于100 m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算(图 A.0.3)：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：建筑物平面面积扩大后的等效面积如图A.0.3中周边虚线所包围的面积2当建筑物的高度小于100 m，同时其周边在2D范围内有等高或比它低的其他建筑物，这些建筑物不在所考虑建筑物以h r=100 (m)的保护范围内时，按式(A.0.3-2)算出的A e可减去(D /2)×(这些建筑物与所考虑建筑物边长平行以米计的长度总和)×10-6 (km2)。

当四周在2D范围内都有等高或比它低的其他建筑物时，其等效面积可按下式计算：3当建筑物的高度小于100 m，同时其周边在2D范围内有比它高的其他建筑物时，按式(A.0.3-2)算出的等效面积可减去D ×(这些建筑物与所考虑建筑物边长平行以米计的长度总和)×10-6 (km2)。

当四周在2D范围内都有比它高的其他建筑物时，其等效面积可按下式计算：4当建筑物的高度等于或大于100 m时，其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高计算；建筑物的等效面积应按下式计算：5当建筑物的高等于或大于100 m，同时其周边在2H范围内有等高或比它低的其他建筑物，且不在所确定建筑物以滚球半径等于建筑物高(m)的保护范围内时，按式(A.0.3-5)算出的等效面积可减去(H /2)×(这些建筑物与所确定建筑物边长平行以米计的长度总和)×10-6 (km2)。

建筑物年预计雷击次数N的简化计算方法摘要：对建筑物年预计雷击次数N的计算方法进行了讨论。

由于建筑物一般都不是规则的六面体，使建筑物等效面积的计算变得复杂，笔者分析了用矩形等效计算平面代替实际建筑平面进行等效面积计算的可行性，从而使建筑物年预计雷击次数N的计算大大地简化了。

强制性国家标准《建筑物防雷设计规范》(CB50057—94)给出了建筑物年预计雷击次数N的计算式：N=kNgAe (1)式中：k——校正系数；Ng——雷击大地的年平均密度，次／(km2·a)；Ae——等效面积，km2，见图1。

Ng=0.024Tdl.3 (2)式中：Td——年平均雷暴日数，d／a。

Ae=[LW+2(L+W)D+πD2)·10-6 (3)式中：L、W——建筑物的长、宽，m；D——建筑物每边扩大宽度，m。

当建筑物高度H<100m时：D=√H(200-H) (4)当H≥l00m时：D=H (5)对于比较规则的六面体建筑物，上述计算比较简便。

但现实中的建筑物，可以说没有一个是规则的六面体，使等效面积Ae，的计算变得复杂，也就使年预计雷击次数N的计算变得复杂了。

能否找到一个简便、实用的计算方法，既能使防雷等效面积计算简便可行，又能使计算误差在允许的范围之内，这就是本文将要讨论的问题。

1 不规则建筑物防雷计算平面的简化由(1)、(2)式可知，年预计雷击次数计算的关键是等效面积Ae。

的计算，而Ae的计算取决于防雷计算平面的确定。

所以，简化年预计雷击次数计算的关键是简化建筑物的防雷计算平面。

笔者在实践中发现，绝大多数不规则的建筑平面，都可以用一个适当的矩形平面代替，进行防雷计算。

只要这个平面确定得合理，其Ae(即N)的计算误差在允许的范围之内，就使不规则建筑平面的建筑物的防雷计算大大地简化了。

上述矩形平面可称为等效(或近似)计算平面，其确定的原则为：a．等效计算平面应为矩形(含正方形)，以保证计算的简化；b．等效计算平面的面积应接近或等于建筑物的屋顶平面的面积，以保证计算误差在允许范围之内；c．有凹口的建筑物，一般可将凹口补齐作为建筑物屋顶平面，再按此屋顶平面确定等效计算平面(见图2)。

附录一 建筑物年预计雷击次数国际上已确认N g 与年平均雷暴日T d 为非线性关系。

本标准修订组与有关标准修订组口头商定结合我国情况采用3.1024.0d g T N =。

至本标准定稿时止，IEC －TC81未通过的文件提出N g 与T d 关系式为3.1023.0d g T N =。

本附录提出计算A e 的方法基于以下原那么：1．建筑物高度在100m 以下按滚球半径100m 〔即吸引半径100m 〕考虑。

其相对应的最小雷电流约为7.34)10100(54.1==I kA ，接近于按计算式108lg I P -=以积累次数 P ＝50％代入得出的雷电流I ＝32.5kA 。

在此根底上，导出计算式〔附 1.4〕，其扩大宽度等于)200(H H -。

该值相当于避雷针针高H 在地面 上的保护宽度〔当滚球半径为100m 时〕。

扩大宽度将随建筑物高度加高而减小，直至100m 时那么等于建筑物的高度。

如H ＝5m 时，扩大宽度为2.31)5200(5=-m ，它约为H 的6倍；当H ＝10m 时，扩大宽度为6.43)10200(10=-m ，约为H 的4.4倍；当H ＝20m 时，扩大宽度为)20200(20-＝60m ，为H 的3倍；当H ＝40m 时，扩大宽度为)40200(40-＝80m ，为H 的2倍；当H ＝80m 时，扩大宽度为)80200(80-＝98m ，约为H 的1.2 倍。

2．当建筑物高度超过100m 时，如按吸引半径100m 考虑，那么不管高度如何扩大宽度总是100m ，有其不合理之处。

所以，当高度超过100m 时，取扩大宽度等于建筑物的高度。

此外，关于周围建筑物对A e 的影响，由于周围建筑物的上下、远近都不同，计算很复杂，因此不予考虑。

这样，在某些情况下，计算得出的A e 值可能比实际情况要大些。

“a 〞为法定计算单位符号，表示时间单位“年〞附录三接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算〔附3．l〕式中的A值，实际上是冲击系数a的倒数。

防雷计算书
工程名称：山水四季城二期-7#,8#
一、防雷计算：
1. 设计依据：预计雷击次数大于或等于0.06次/a ，且小于或等于0.3次/a 的住宅、办公楼等一般
民用建筑物〔?建筑物防雷设计标准?(2000年版)，第2.0.4条〕，为三类防雷建筑。

2. 计算依据：N=kN g A e
N g =0.024T 3.1d
A e =[LW+2(L+W)·)200(H H +πH(200-H)]·10-6
其中L=53.57m ，W=14.5m ，H=54.15m ，T d =49.9d/a ，k=1
将L ，W ，H ，T d ，k 值代入公式，计算结果为：Ae=0.0377，N=0.146次/a ，所以本建筑按三类防雷建筑物设防。

二、电子信息系统雷电防护计算：
依据?建筑物电子信息系统防雷技术标准?GB 50343-2004表，本建筑物电子信息系统属于除A 、
B 、
C 级以外一般用途的电子信息系统设备，所以本工程建筑物电子信息系统的雷电防护等级为
D 级。

年预计雷击次数计算书计算依据根据《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010，59页附录A已知条件建筑物的长L=37.00米建筑物的宽W=7.90米建筑物的高W=4.20米当地的年平均雷暴日天数T d =10.00天/年校正系数k=1.00计算公式A.0.1 建筑物年预计雷击次数:N=k*N g *A e（A.0.1）式中：N--建筑物年预计雷击次数（次/a）k--校正系数N g --建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（次/km2/a）A e --与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）A.0.2 雷击大地的年平均密度，首先应按当地气象台、站资料确定；若无此资料，可按下式计算：N=0.1* T d（A.0.2）式中：Td--年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d/a）A.0.3 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积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.当建筑物得高度<100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算：D=√H(200-H) （A.0.3-1）A e =[LW+2(L+W)√(H(200-H))+πH(200-H)]*10-6（A.0.3-2）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）2.当建筑物的高度<100m时，当四周在2D范围内有等高或比它低的其他建筑物时，其等效面积可按下式计算：A e =[LW+(L+W)√(H(200-H))+πH(200-H)/4]*10-6（A.0.3-3）3.当建筑物的高度<100m时，当四周在2D范围内有比它高的其他建筑物时，其等效面积可按下式计算：A e =LW*10-6（A.0.3-4）4. 当建筑物的高度≥100m时，其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高度计算，其等效面积可按下式计算：A e=[LW+2H(L+W)+πH*H]*10-6（A.0.3-5）5. 当建筑物的高度≥100m时，当四周在2H范围内有等高或比它低的其他建筑物时，其等效面积可按下式计算：A e=[LW+H(L+W)+πH*H/4]*10-6（A.0.3-6）6. 或者当建筑物的高度≥100m时，当四周在2H范围内都有比它高的其它建筑物时，其等效面积可按下式计算：A e Ae =LW*10-6（A.0.3-4）计算过程年预计雷击次数: N=k*N g *A e =1.00*1.00000*0.00545=0.00545其中: 建筑物的雷击大地的年平均密度: N g =0.1T d =0.1*10.00=1.00000等效面积A e为：H<100M,A e =[LW+2(L+W)√(H(200-H))+πH(200-H)]*10-6=[37.00*7.90+2*(37.00+7.90)*sqrt(4.20*(200-4.20))+3.1415926*4.20*(200-4.20)]*10 -6 =0.00545计算结果根据《防雷设计规范》，该建筑应该属于达不到三类标准防雷建筑。

附录一 建筑物年预计雷击次数国际上已确认N g 与年平均雷暴日T d 为非线性关系。

本规范修订组与有关规范修订组口头商定结合我国情况采用3.1024.0d g T N =。

至本规范定稿时止，IEC －TC81未通过的文件提出N g 与T d 关系式为3.1023.0d g T N =。

本附录提出计算A e 的方法基于以下原则：1．建筑物高度在100m 以下按滚球半径100m （即吸引半径100m ）考虑。

其相对应的最小雷电流约为7.34)10100(54.1==I kA ，接近于按计算式108lg I P -=以积累次数 P ＝50％代入得出的雷电流I ＝32.5kA 。

在此基础上，导出计算式（附 1.4），其扩大宽度等于)200(H H -。

该值相当于避雷针针高H 在地面 上的保护宽度（当滚球半径为100m 时）。

扩大宽度将随建筑物高度加高而减小，直至100m 时则等于建筑物的高度。

如H ＝5m 时，扩大宽度为2.31)5200(5=-m ，它约为H 的6倍；当H ＝10m 时，扩大宽度为6.43)10200(10=-m ，约为H 的4.4倍；当H ＝20m 时，扩大宽度为)20200(20-＝60m ，为H 的3倍；当H ＝40m 时，扩大宽度为)40200(40-＝80m ，为H 的2倍；当H ＝80m 时，扩大宽度为)80200(80-＝98m ，约为H 的1.2 倍。

2．当建筑物高度超过100m 时，如按吸引半径100m 考虑，则不论高度如何扩大宽度总是100m ，有其不合理之处。

所以，当高度超过100m 时，取扩大宽度等于建筑物的高度。

此外，关于周围建筑物对A e 的影响，由于周围建筑物的高低、远近都不同，计算很复杂，因此不予考虑。

这样，在某些情况下，计算得出的A e 值可能比实际情况要大些。

“a ”为法定计算单位符号，表示时间单位“年”附录三 接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算 （附3．l ）式中的A 值，实际上是冲击系数a 的倒数。

年预计雷击次数计算书
工程名:
计算者:
计算时间:
参考规范：《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010
1.已知条件:
建筑物的长度L = 30.26m
建筑物的宽度W = 17.77m
建筑物的高度H = 14.7m
当地的年平均雷暴日天数Td =7.8天/年
校正系数k = 1.0
不考虑周边建筑影响。

2.计算公式:
年预计雷击次数: N = k*Ng*Ae = 0.0110
其中: 建筑物的雷击大地的年平均密度: Ng = 0.1*Td = 0.1*7.8 = 0.7800
等效面积Ae为: H<100m,
Ae =[LW+2(L+W)*SQRT(H*(200-H))+3.1415926*H(200-H)]*10^(-6) = 0.0141 3.计算结果:
根据《防雷设计规范》，该建筑应该属于第三类防雷建筑。

附录:
二类:N>0.05 省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所。

N>0.25 住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑。

三类:0.01<=N<=0.05 省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所。

0.05<=N<=0.25 住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑。