當前,隨著防雷技術、法制建設、規范管理等方面的發展,因雷擊引起火災、爆炸和人體傷亡的事故已逐漸減少,但有些地區受雷災造成的損失仍然頻繁發生。

引起雷電災害頻繁發生,既有主觀原因也有客觀原因。主觀原因是:高層建筑物的直擊雷防護措施不完善;大量通信、計算機系統等弱電設備和相當部分建筑物防雷設計不符合技術規范;人們防范雷電災害發生的意識薄弱等?？陀^原因是:新建高層、超高層建筑物導致雷電活動的影響不斷加劇;通信、計算機系統等抗干擾能力較弱的現代化設備越來越普及;易爆易燃場所迅速增長等。因此,雷電災害必須引起我們高度的重視,加強對防雷設計進行研究、審核、檢測和驗收等一系列規范化管理。本文是筆者對高層建筑金屬幕墻、鋁合金門窗防雷措施的個人看法,供同行討論和參考。

一、防雷類別與不設防的判定

?按強制性國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94第2.0.3條和第2.0.4條,確定該高層建筑物是屬第二類防雷建筑物、第三類防雷建筑物或者不需考慮防雷。

1、國家級重點文物保護的建筑物、國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、國家級檔案館等特別重要的建筑物;國家級計算中心、國際通訊樞紐等對國民經濟有重要意義且裝有大量電子設備的建筑物屬第二類防雷建筑物。

2、省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館;預計雷擊次數大于或等于0.06次/a的一般性工業建筑物,屬于第三類防雷建筑物。

3、部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。當其預計雷擊次數大于0.06次/a時屬于第二類防雷建筑物;當其預計雷擊次數等于或小于0.06次/a,且大于或等于0.012次/a時屬于第三類防雷建筑物。該類公共建筑物的預計雷擊次數小于0.012次/a時可不考慮防雷。

4、住宅、辦公樓等一般性民用建筑物,當其預計雷擊次數大于0.3次/a時屬于第三類防雷建筑物;當其預計雷擊次數等于或小于0.3次/a,且大于或等于0.06次/a時屬于第三類防雷建筑物。該類民用建筑物的預計雷擊次數小于0.06次/a時可不考慮防雷。

預計雷擊次數應按《建筑物防雷設計規范》附錄一計算。

二、高層建筑防雷設計原理

雷電是天空云層中一種自然的放電現象,大氣的流動冷熱變化形成了雷云,在氣流的作用下,雷云下部的水滴帶負電荷,而附近地面及建筑物積聚著正電荷.地面和雷云之間形成強大的電場。隨著對流的加強,雷云下部負電荷積累,電場強度增大到極限值,超過了空氣的擊穿強度,于是空氣電離產生云間放電。雷電流是一種強度極大,作用時間極短的瞬變過程,雷電流擊中建筑物時,通常會產生電效應、熱效應和機械力,破壞建筑物和傷害人體。而高層或超高層建筑物使地表的電場分布發生嚴重的畸變,其電場強度比一般建筑物大得多,容易構成雷電發展條件,且離放電云層近,更易受到雷擊。

防雷設計就是充分利用建筑物的防雷裝置:接閃器(避雷針、避雷網等)、引下線、接地裝置,把雷電流的巨大能量,通過建筑物的接地系統,迅速傳送到地下,從而防止建筑物受雷擊破壞。

三、防側擊和等電位連接

為減少在需要防雷的空間內發生火災、爆炸、生命危險,等電位是一個很重要的措施。等電位是用連接導線或過電壓保護器將處在需要防雷的空間內的防雷裝置、建筑物的金屬構架、金屬裝置、外來的導體物、電氣和電訊裝置等連接起來。

高層建筑物必然是鋼筋混凝土結構、鋼結構的建筑物,應充分使用其金屬物做防雷裝置的一部分,將其金屬物盡可能連成整體。鋼筋混凝土構件和鋼構架中的鋼筋應互相連接,構件之間必須連結成電氣通路,使整個建筑物處于均壓中。

因此金屬幕墻、鋁合金門窗設計人應充分了解建筑物的防雷裝置和幕墻、門窗洞口的防雷裝置引出線,然后確定一個合理、經濟、安全的幕墻、門窗防雷設計方案。

金屬幕墻、鋁合金門窗框架等較大的金屬物,如果距離地面等于滾球半徑及以上時,應將其與防雷裝置連接,這是首先應采取的防側擊的預防性措施。(所謂滾球半徑是以Hr為半徑的一個球體沿需要防直擊雷的部位滾動,當球體只觸及接閃器,或只觸及接閃器和地面而不觸及需要保護的部位時,則該部位就得到接閃器的保護)。

金屬幕墻的連接導體必須敷設在金屬幕墻的金屬立柱與連接著圈梁或柱子鋼筋的預埋件之間,使金屬幕墻與整個建筑物的防雷裝置連接成電氣通路。如果施工時沒有埋沒預埋件,而用膨脹螺栓固定金屬幕墻的安裝錨板,則必須先采用不小于8mm直徑的圓鋼或4*12扁鋼,將每層每塊錨板串連起來,形成自身的防雷體系,最后與主體結構的防雷體系可靠連接,連接間距參照避雷網網格尺寸:第二類防雷建筑物必須≤10*10或12*8(米),第三類防雷建筑物必須≤20*20或24*16(米)。?

鋁合金門窗的連接導體的敷設必須在鋁合金門窗框定位后,墻面裝飾層或抹灰層施工前進行,連接導體應采用截面不少于100平方毫米的鋼材,用鉚釘或螺釘緊固于窗框上。連接導體引出端應采用不小于8mm直徑的圓鋼或4*12扁鋼,連接導體引出端與防雷裝置引出線進行搭接焊接時,搭接長度必須≥50mm,滿焊縫。

四、防直擊雷措施

高層建筑物的防直擊雷,可分為三部分,建筑物地面以上等于滾球半徑的部位,可不采取防側擊的措施;建筑物屋頂應防直擊雷;第三部分是第一、第二部分之間,應采取防側擊雷措施。

屋頂部分的防直擊雷措施。根據《建筑物防雷設計規范》第5.2.1條布置接閃器時,可單獨或組合采用滾球法、避雷網。由于建筑物高,雷閃擊中建筑物屋頂周邊的雷電流可能會很大。而大雷電流對應大的滾球半徑,雷電流通常從上空接近于垂直向下進行。如180米高的建筑物,取其高度為滾球半徑,其相對應的雷電流約為(180/9.4)1.5=83.79KA。也就是說在距建筑物屋頂周邊180m范圍內大于83.79KA雷電流的雷擊,極大可能將擊到建筑物屋頂周邊上。

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金屬幕墻如果位于女兒墻外側時就屬于屋頂周邊,容易受到雷擊。因此,高層建筑物的屋頂防直擊雷,可沿屋頂周邊設避雷帶,其安裝位置略為突出女兒墻頂部外沿;也可用屋頂其他明設金屬物作為接閃器;也有直接利用金屬幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板作接閃器,這時要求金屬板厚度大于0.5mm,板與板之間的搭接長度大于100mm,金屬板無絕緣覆蓋層(氧化保護膜與保護油漆不屬于覆蓋層),金屬板與女兒墻內的鋼筋連接成電氣通路。

天面上設有小屋時,所安裝的鋁合金門窗是容易受到雷擊的部位,門窗框必須與主體結構防雷體系連接成電氣通路。

五、其他建議與考慮

對設有許多較重要的敏感電子系統,如通信設備、電子計算機、電子控制系統等現代化設備建筑物,為了增加屏蔽作用,建議將防側擊雷和等電位措施從地面首層做起,即將首層以上的外墻上的金屬幕墻、鋁合金門窗、金屬欄桿等較大金屬物與防雷裝置連接。

有的建筑物雖然被判定為不需考慮防雷,但其基礎、柱、墻、屋面內的鋼筋已連成整體,可以直接利用作為主體結構防雷裝置,如果與建筑師及業主協商、討論,只需要使用很少的費用及施工工作就可以滿足防雷要求,建議這些建筑物按第三類需要防雷的建筑物做防雷設計。

篇2:幕墻工程防雷接地防火保溫施工方法

幕墻工程防雷接地和防火保溫施工方法

1、防雷接地施工方法

(1)材料:每隔五層設有熱鍍鋅扁鋼(-40×4mm)均壓環,用熱鍍鋅圓鋼(Ф12mm)和紫銅帶(40×6mm)與大樓接地系統相連接。圓鋼或扁鋼與預埋件、均壓環進行搭接焊接,焊縫長度不小于75mm。位于均壓層的每個豎框與支座之間應用寬度不小于24mm,厚度不小于2mm的鋁帶條連接,保證其導電電阻小于10Ω。

(2)施工方法:

在安裝豎框的同時按設計要求進行防雷體系的可靠連接;均壓環與主體結構避雷系統采用壓相連接,預埋件與均壓環通過截面積不小于48mm2的圓鋼或扁鋼連接。

在各均壓層上連接導線部位需進行必要的電阻檢測,接地電阻應小于10Ω,對幕墻的防雷體系與主體的防雷體系之間的連接情況也要進行電阻檢測,接地電阻值小于10Ω。檢測合格后還需要質檢人員進行抽檢,抽檢數量為10處,其中一處必須是對幕墻的防雷體系與主體的防雷體系之間連接的電阻檢測值。如有特殊要求,須按要求處理。

所有避雷材料均應熱鍍。避雷體系安裝完后應及時提交驗收,并將檢驗結果及時作記錄。

2、防雷保護設施

(1)幕墻設計時,應考慮使整片幕墻框架具有有效的電傳導性,并可按設計要求提供足夠的防雷保護接合端。

(2)大廈防雷系統及防雷接地措施一般由其他單位負責,分包要提供足夠的幕墻防雷保護接合端,以與防雷系統直接連接。一般要求防雷系統直接接地,不應與供電系統合用接地地線。

3、防火保溫施工方法

有熱工要求的幕墻板就位后應進行密封處理。

(1)施工準備:材料選擇:本工程防火保溫材料選用容重為345

篇3:外檐幕墻工程現場防雷擊措施

外檐幕墻工程現場防雷擊措施

1、在建筑最高點處設避雷針,通過引下線至接地極,接地電阻不得大于4歐姆。

2、雷擊時,作業人員停止作業,不得在高處、低涯處或接地線處停留。應提前撤至安全地帶。

3、雷擊前,應關閉電源,以防電用設備遭雷擊毀損。

4、為防止雷災,易燃物不應放在高處,以免落地造成災害。