20建筑物防雷设计规范.docx

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20建筑物防雷设计规范

建筑物防雷设计规范

第一章 总 则 

　　第1.0.1条 为使建筑物（含构筑物，下同）防雷设计因地制宜地采取防雷指施，防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。

　　第1.0.2条 本规范适用于新建建筑物的防雷设计。

　　本规范不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。

　　第1.0.3条 建筑物防雷设计，应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上，详细研究防雷装置的形式及其布置。

　　第1.0.4条 建筑物防雷设计除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。

　　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。

　　策2.0.2条 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没备的建筑物。

　　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。

　　五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。

　　六、在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。

　　第三章 建筑物的防雷措施 

　　第一节 -般规定 

　　第3.1.1条各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。

　　第一类防雷建筑物和本规范第2.0.3条四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。

　　第3.1.2条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。

　　第二节 第一类防雷建筑物的防雷措施 

　　第3.2.1条第一类防雷建筑物防直击雷的措施，应符合下列要求 

　　一、应装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。

架空避雷网的网格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m。

　　二、排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内，当有管帽时应按表3.2.1确定；当无管帽时，应为管口上方半径5m的半球体。

接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外。

　　有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间隔 表3.2.1 

　　装置内的压力与同围 

　　空气压力的压力差（kpa）排放物的比重管帽以上的 

　　垂直高度（m）距管口处 

　　的水平距离（m） 

　　〈5重于空气12 

　　5～25重于空气2.55 

　　≤25轻于空气2.55 

　　>25重或轻于空气55 

　　三、排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等，当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧时，及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀，接闪器的保护范围可仅保护到管帽，无管帽时可仅保护到管口。

　　四、独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线。

对用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱，宜利用其作为引下线。

　　五、独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离（图3.2.1），应符合下列表达式的要求，但不得小于3m：

　　地上部分：

当hx<5Ri时， 

　　Sa1≥0。

4（Ri+0。

1hx） （3.2.1-1） 

　　当hx≥5Ri时， 

　　Sa1≥0。

1（Ri+hx） （3.2.1-2） 

　　地下部分：

 Se≥0.4Ri （3.2.1-3） 

　　式中 Sa1—空气中距离（m）； 

　　Se1—地中距离（m）； 

　　Ri—独立避雷针或架空避雷线（网）支柱处接地装置的冲击接地电阻Ω）； 

　　Hx—被保护物或计算点的高度（m）。

　　图 3.2.1 防雷装置至被保护物的距离 

　　六、架空避雷线至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的距离（图3.2.1）应符合下列表达式的要求但不应小于3m：

　　1.当（h+l/2）<5Ri时， 

　　Sa2≥0.2Ri+0.03（h+l/2） （3.2.1-4） 

　　2.当（h+l/2）≥5Ri时 

　　Sa2≥0.05Ri+0.06（h+l/2） （3.2.1-5） 

　　式中Sa2 — 避雷线（网）至被保护物的空气中距离（m）； 

　　h — 避雷线（网）的支柱高度（m）； 

　　l — 避雷线的水平长度（m）。

　　七、架空避雷网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的距离应符合下列表达式的要求但不应小于3m：

　　当（h+l1）<5Ri时 

　　Sa2≥1/n〔0.4Ri+0.06（h+l1）〕 （3.2.1-6） 

　　当（h+l1）≥5Ri时， 

　　Sa2≥1/n〔0.1Ri+0.12（h+l1）〕 （3.2.1-7） 

　　式中l1—从避雷网中间最低点沿导体至最近支柱的距离（m）； 

　　n—从避雷网中间最低点沿导体至最近支柱并有同一距离l1的个数。

八、独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。

在土壤电阻率高的地区可适当增大冲击接地电阻。

　　第3.2.2条 第一类防雷建筑物防雷电感应的措施，应符合下列要求：

　　一、建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均应接到防雷电感应的接地装置上。

　　金属屋面周边每隔18～24m应采用引下线接地一次。

　　现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路，并应每隔18～24m采用引下线接地一次。

　　二、平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。

　　当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处应用金属线跨接。

对有不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接。

　　三、防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10Ω。

防雷电感应的接地装置与独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网的接地装置之间的距离应符合本规范第3.2.1条五款的要求。

　　屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接，不应少于两处。

　　第3.2.3条 第一类防雷建筑物防止雷电波侵人的措施，应符合下列要求：

　　低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。

当全线采用电缆有困难时，可采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引人，其埋地长度应符合下列表达式的要求但不应小于15m：

　　l≥2√ρ（3.2.3） 

　　式中 l — 金属错装电缆或护套电缆穿钢管埋于地中的长度（m）； 

　　ρ— 埋电缆处的土壤电阻率（Ω•m）。

　　在电缆与架空线连接处，尚应装设避雷器。

避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不应大于10Ω。

　　二、架空金属管造，在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连。

距离建筑物100m内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于20Ω，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。

　　埋地或地沟内的金属管道，在进出建筑物处亦应与防雷电感应的接地装置相连。

　　第3.2.4条当建筑物太高或其它原因难以装设独立避雷针、架空避雷线、避雷网时，可将避雷针或网格不大于5m×5m或6m×4m的避雷网或由其混合组成的接闪器直接装在建筑物上，避雷网应按本规范附录二的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。

并必须符合下列要求：

　　一、所有避雷针应采用避雷带互相连接。

　　二、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。

　　三、排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的管道应符合本规范第3.2.1条二、三款的要求。

　　四、建筑物应装设均压环，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。

均压环可利用电气设备的接地干线环路。

　　五、防直击雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体，每根引下线的冲击接地电阻不应大于 

　　10Ω，并应和电气设备接地装置及所有进人建筑物的金属管道相连，此接地装置可兼作防雷电感应之用。

　六、防直击雷的环形接地体尚宜按以下方法敷设。

　　当土壤电阻率ρ小于或等于500Ω。

m时，对环形接地体所包围的面积的等效圆半径 √（A/∏）大于或等于5m的情况，环形接地体不需补加接地体；对等效圆半径√（A/∏）小于5m的情况，每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。

　　当补加水平接地体时，其长度应按下式确定。

　　lr=5-√（A/∏）（3.2.4 - 1） 

　　式中 lr — 补加水平接地体的长度（m）； 

　　A — 环形接地体所包围的面积（m2）。

　　当补加垂直接地体时，其长度应按下式确定。

　　（3.2.4 - 2） 

　　式中lv—补加垂直接地体的长度（m）。

　　当土壤电阻率ρ为500Ω·m至3000Ω·m时，对环形接地体所包围的面积的等效圆 

　　注：

 按本款方法敷设接地体时，可不计及冲击接地电阻值。

　　七、当建筑物高于30m时，尚应采取以下防侧击的措施：

　　1. 从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连； 

　　2. 30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。

　　八、在电源引人的总配电箱处宜装设过电压保护器。

　　第3.2.5条当树木高于建筑物且不在接闪器保护范围之内时，树木与建筑物之间的净距不应小于5rn。

　　第三节 第二类防雷建筑物的防雷措施 

　　第3.3.1条 第二类防雷建筑物防直击雷的揩施，宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。

避雷网（带）应按本规范附录二的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。

所有避雷针应采用避雷带相互连接。

　　第3.3.2条 突出屋面的放散管、风管、烟囱等物体；应按下列方式保护：

　　一、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本规范第3.2.1条二款的要求。

　　二、排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱，1区、11区和2区爆炸危险环境的自然通风管，装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管，本规范第3.2.1条三款所规定的管、阀及煤气放散管等，其防雷保护应符合下列要求：

　　1.金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连； 

　　2.在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并和屋面防雷装置相连。

　　第3.3.3条 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。

当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。

　　第3.3.4条 每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。

防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连I当不共用、不相连时，两者间在地中的距离应符合下列表达式的要求，但不应小于2m：

　　Se2≥0.3KcRI （3.3.4） 

　　式中 Se2 — 地中距离（rn）； 

　　KC — 分流系数，单根引下线应为1，两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线应为0. 66接闪器成闭合环或网状的多根引下线应为0.44 。

　　在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。

　　第3.3.5条 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时应符合下列规定：

　　一、建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。

本规范第2.0.3条二、三、八、九款所规定的建筑物尚宜利用其作为接闪器。

　　二、当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置。

　　三、敷设在混凝土中作为防雷装置的钢筋或圆钢，当仅一根时，其直径不应小于10mm。

被利用作为防雷装置的混凝土构件内有箍筋连接的钢筋，其截面积总和不应小于一根直径为10mm钢筋的截面积。

　　四、利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于0.5m，每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：

　　S≥4.24k c2 （3.3.5） 

　　式中 S — 钢筋表面积总和（m2）。

　　五、当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝±基础内敷设人工基础接地体时，接地体的规格尺寸不应小于表3.3.5的规定。

　　第二类防雷建筑物环形人工基础接地体的规格尺寸 表3.3.5 

　　闭合条形基础的周长（m）扁钢（mm）圆钢×根数≥直径（mm） 

　　≥604×252×Φ10 

　　≥40至<604×504×Φ10或 3×Φ12 

　　<40钢材表面积总和≥4.24m2 

　　注：

①当长度相同、截面面相同时宜优先选用扁钢； 

　　②采用多根圆钢时，其敷设净距不小于直径的2倍； 

　　③利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。

除主筋外可计入箍筋的表面积。

　　六、构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋的连接，钢筋与钢筋的连接应采用土建施工的绑扎法连接或悍接。

单根钢筋或圆钢或外引颈埋连接板、线与上述钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。

构件之间必须连接成电气通路。

　　第3.3.6条当土壤电阻率ρ小于或等于300Ω•m时，在防雷的接地装置同其它接地装置和进出建筑物的管道相连的情况下，防雷的接地装置可不计及接地电阻值，但其接地体应符合下列规定之一：

　　一、防直击雷的环形接地体的敷设应符合本规范第3.2.4条六款1项的要求，但土壤电阻率ρ的适用范围应放大到小于或等于3000Ω·M。

　　二、在符合本规范第3.3.5条规定的条件下利用槽形、板形或条形基础的钢筋作为接地体，当槽形、板形基础钢筋网在水平面的投影面积或成环的条形基础钢筋所包围的面积A大于或等于80m2时，可不另加接地体。

　　三、在符合奉规范第3.3.5条规定的条件下，对6m柱距或大多数柱距为6m的单层工业建筑物，当利用柱子基础的钢筋作为防雷的接地体并同时符合下列条件时，可不另加接地体：

1.利用全部或绝大多数柱子基础的钢筋作为接地体； 

　　2.柱子基础的钢筋网通过钢柱，钢屋架，钢筋混凝土柱子、屋架、屋面板、吊车梁等构件的钢筋或防雷装置互相连成整体； 

　　3.在周围地面以下距地面不小于0.5m，每--柱子基础内所连接的钢筋表面积总和大于或等于0.82m2。

　　第3.3.7条 本规范第2.0.3条四、五六款所规定的建筑物其防雷电感应的措施应符合下列要求：

　　一、建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上，可不另设接地装置。

　　二、平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物应符合本规范第3.2.2条二款的要求，但长金属物连接处可不跨接。

　　三、建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。

　　第3.3.8条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线路的反击，应符合下列要求：

　　一、当金属物或电气线路与防雷的接地装置之间不相连时，其与引下线之间的距离应按下列表达式确定：

　　当 lx〈Ri时， 

　　sa3≥0.3kc（Ri +0.1lx ） （3.3.8-1） 

　　当lx≥5Ri 时， 

　　s a3≥0.075kc（Ri +lx ） （3.3.8-2） 

　　式中 sa3 一 空气中距离（m）； 

　　Ri 一引下线的冲击接地电阻（Ω）； 

　　lx 一 引下线计算点到地面的长度（m）。

　　二、当金属物或电气线路与防雷的接地装置之间相连或通过过电压保护器相连时，其与引下线之间的距离应按下列表达式确定：

　　s a4≥0.075kc lx （3.3.8-3） 

　　式中 s a4一 空气中距离（m）I 

　　lx 一引下线计算点到连接点的长度（m）。

　　当利用建筑物的钢筋或钢结构作为引下线，同时建筑物的大部分钢筋、钢结构等金属物与被利用的部分连成整体时，金属物或线路与引下线之间的距离可不受限制。

　　三、当金属物或线路与引下线之间有自然接地或人工接地的钢筋混凝土构件、金属板、金属网等静电屏蔽物隔开时，金属物或线路与引下线之间的距离可不受限制。

　　四、当金属物或线路与引下线之间有混凝土墙、砖墙隔开时，混凝土墙的击穿强度应与空气击穿强度相同，砖墙的击穿强度应为空气击穿强度的1/2。

当距离不能满足本条第一、二款的要求时，金属物或线路应与引下线直接相连或通过过电压保护器相连。

　　五、在电气接地装置与防雷的接地装置共用或相连的情况下：

当低压电源线路用全长电缆或架空线换电缆引人时，宜在电源线路引入的总配电箱处装设过电压保护器，当Y，yn0型或D，yn11型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时，在高压侧采用电缆进线的情况下，宜在变压器高、低压侧各相上装设避雷器，在高压侧采用架空进线的情况下，除按国家现行有关规范的规定在高压侧装设避雷器外，尚宜在低压侧各相上装设避雷器。

建筑物防雷设计规范GB50057-94附录

2009-05-0414:

16:

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中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》附录

DesigncodeforprotectionofStructuresagainstlightning（Addenda）

GB50057-1994

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＝kNgAe　　　　（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＝0.024Td1.3　　　　　　　　　　　　　　　（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）：

　　　　　　　　　　　（附1．3）

　　　　　　　　　　（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＋2H（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。

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。

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l