[全]幕墙防雷设计详解
幕墙防雷方案

幕墙防雷方案1. 引言随着城市建设的快速发展,幕墙已经成为现代建筑的重要组成部分。
然而,建筑物普遍存在雷击的风险,尤其是幕墙建筑更容易受到雷电的影响。
为了保护幕墙不受雷电侵害,开发一套有效的幕墙防雷方案至关重要。
2. 幕墙防雷的重要性幕墙作为建筑外表皮对外界环境起到保护作用,其防雷措施的重要性不可忽视。
一旦建筑受到雷击,不仅会对幕墙本身造成损坏,还有可能引起火灾、人员伤亡等严重后果。
因此,采取科学合理的幕墙防雷方案对于保护建筑物和人员的安全至关重要。
3. 幕墙防雷方案的设计原则制定幕墙防雷方案时,应遵循以下设计原则:3.1 国家标准和规范根据国家相关标准和规范制定防雷方案,确保方案的科学性和合法性。
针对不同类型的幕墙,如透明幕墙、复合幕墙等,需按照相应的标准进行设计。
3.2 全面考虑各种雷击形式雷电活动形式多样,包括直击雷和感应雷等。
幕墙防雷方案应全面考虑各种形式的雷击,并设计相应的保护措施,以提高防雷效果。
3.3 结构合理性防雷方案的设计应结合具体的建筑结构,确保方案的可行性和实施性。
不能影响建筑物的外观美观,同时要保证方案的可持续性。
4. 幕墙防雷方案的主要措施根据上述原则,制定一套有效的幕墙防雷方案包括以下主要措施:4.1 安装接地装置有效的接地装置是幕墙防雷的基础措施之一。
通过合理设置的接地系统,可将雷电击中的能量导入地下,从而保护幕墙及周边设备的安全。
接地装置应符合国家相关标准,确保其导电性能和可靠性。
4.2 安装避雷针避雷针能够起到吸引和引导雷电的作用,减少雷电对幕墙的直接影响。
避雷针的安装位置和高度应根据建筑物的具体情况进行合理设计,并结合地形和气象条件等因素进行综合考虑。
4.3 选择适当的建筑材料幕墙的防雷效果与选用的材料有很大的关系。
应选择具有良好导电性能的材料,如金属材料,以帮助在幕墙受到雷击时迅速释放电能,减少损坏风险。
4.4 安装避雷网避雷网是一种有效的幕墙防雷措施,能够分散雷电对幕墙的冲击力,减少雷击造成的损伤。
幕墙防雷接地设计与施工

防雷接地设计一、防雷设计标准防雷处理:按照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》规范,本工程为第二类防雷建筑物;本工程严格按照规范标准进行防雷设计。
由于本建筑高度低于45米,只需考虑防直击雷,但考虑到建筑的重要性,本设计也采用了防侧击雷措施;外部空间幕墙部分进行防侧击雷设计:本工程的玻璃幕墙的铝合金立柱,在不大于10米范围内宜有一根柱采用柔性导线上下连通,铜质导线截面积不宜小于25mm*2,铝质导线截面积不宜小于30mm*2;在主体建筑有水平均压环的楼层,对应导电通路立柱的埋件或固定件应采用圆钢或扁钢与水平均压环焊接连通,形成防雷通路,焊缝和连线应涂防锈漆;扁钢截面积不小于5mmx40mm,圆钢直径不小于12mm。
二、防雷设计思路本工程为3#楼,3#楼建筑高度为27.8米,楼层高度为5层,考虑每两层设置均压环,即一、三、五层设均压环,均压环与主体建筑水平均压环焊接连通;除此之外在屋面独立于土建避雷带之外设置幕墙结构独立避雷带并与土建避雷带柔性连接。
由于幕墙的特殊结构造型,故每两层层间伸缩缝处的上下两根立柱使用截面为25mm*2的铜质编织导线带或“Ω”型5mmx40mm的镀锌扁铁连接,如此使3#楼整个幕墙框架成为一个相互导通的有机整体。
三、施工措施根据3#楼的实际情况,土建主体结构水平均压环位置为:一层、四层和五层,每层均设5个伸出接地铁脚。
故3#楼幕墙结构均压环设置为:一层、四层和五层各一个均压环。
均压环材料采用Φ12镀锌圆钢,均压环全长173.5米,圆钢搭接位置为搭接长度100mm双面焊接。
由于幕墙分为石材幕墙和铝合金玻璃幕墙两部分,其结构也不尽相同。
石材幕墙框架结构为全立柱钢结构,所以与均压环连接方式为:均压环环绕立柱钢通3个面并上下双面焊接,焊接长度不小于100mm;楼层间上下钢立柱伸缩缝位置采用“Ω”型5mmx40mm 的镀锌扁铁将上下两根钢立柱连接,连接方式为:两端不小于100mm 焊接长度的双面焊接,从而有效的避免了使用铜制质导线而产生不同材料间的电解腐蚀导致防雷通路过早瘫痪的问题。
建筑幕墙防雷系统设计

建筑幕墙防雷系统设计一.建筑幕墙的防雷分类:根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB52022-05的有关规定,建筑物的防雷共分三类,其中第一类主要是属于具备爆炸危险环境的建筑物,如使用或贮存炸药、火药、起爆药等爆炸物质的建筑物等,而现阶段我们常用的建筑幕墙的防雷分类主要是属于第二类或第三类的。
二.建筑幕墙的防雷措施:对于第一类建筑物和具备爆炸危险环境的建筑物的防雷措施,除了防直击雷外还需防雷电侵入的措施;而对于第二类或第三类的常用建筑幕墙的防雷措施主要是防直击雷。
主要防直击雷的建筑幕墙,不仅要考虑顶层直击雷,还要考虑侧向直击雷,防顶层直击雷的防雷措施是在建筑物顶上装设避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器,其避雷网一般按照相关规定沿着屋角,屋脊,屋檐,檐角等易受雷击的部位敷设,并在整个屋面组成不大于10x10m或12x8m的网格(第三类防直击雷为20m×20m或24m×l6m的网格),防侧向直击雷的防雷措施是通过在建筑幕墙层间部位设置一圈圈闭合的均压环,然后通过引下线传到接地装置。
三.建筑幕墙的防雷装置:建筑幕墙的防雷装置主要包括接闪器、引下线和接地装置。
在建筑幕墙的防雷设计中,应充分利用建筑物的这些装置,将建筑幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通,连成一个防雷整体,把建筑幕墙获得的巨大雷电能量,通过建筑幕墙的防雷系统,快速地输送到地下,保护建筑幕墙免遭雷电破坏的作用。
1.接闪器:接闪器是直接接受雷击的避雷针、避雷带、避雷网,以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。
建筑幕墙常用的防雷装置的接闪器,通常是采用直接装设在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网作为接闪器。
用于作接闪器的避雷针所采用的尺寸,若按热稳定性检验,则只要很小的截面就够了,所采用的尺寸主要是考虑机械强度和防腐蚀问题,避雷针宜采用圆钢或焊接钢管,其直径不应小于下列数值:针长1m以下,圆钢为12mm,钢管为20mm;针长1-2m,圆钢为16mm,钢管为25mm;而对作接闪器的避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢,优先采用圆钢,圆钢直径不应小于8mm,扁钢截面不应小于48mm2,其厚度不应小于4mm。
建筑工程幕墙防雷措施方案

建筑工程幕墙防雷措施方案1. 简介幕墙作为现代建筑的外包装,不仅起到美化建筑外观的作用,还具备隔热、防水和隔音等功能。
然而,由于幕墙在高楼建筑中所处的位置较高,容易成为雷电击中的目标,因此需要采取一系列防雷措施,确保幕墙的安全可靠性。
本文将介绍建筑工程幕墙的防雷措施方案,包括接地系统的设计与构建、导电网的设置和材料的选择等。
2. 接地系统设计与构建接地系统是建筑物内部的主要防雷措施之一。
它能够将雷电击中的幕墙良好地引入地下,以减少雷电对幕墙产生的破坏力。
下面是接地系统设计与构建的几个关键要点:2.1 接地棒的设置接地棒是连接幕墙与地下导体的重要组成部分,其材料应选择导电性能好、耐腐蚀性强的铜制材料。
在幕墙边缘或拐角处设置接地棒,并通过焊接或螺纹连接,保证接地棒与幕墙的良好接触。
2.2 接地回路的设计接地回路是接地系统的核心部分,它能够将幕墙引入地下导体,从而减少雷电击中的危害。
接地回路的设计需遵循以下原则:- 回路的长度应尽量短,以减少电阻的影响。
- 回路应在地下埋设,保护回路不受外界物理损坏和腐蚀。
- 回路应具备良好的导电性能,可选择铜材料或者镀铜材料。
2.3 接地系统的连接接地系统的各个部分需要通过连接器进行连接。
连接器的选用要满足以下要求:- 导电性能好,保证接地系统畅通无阻。
- 耐腐蚀性强,防止连接点因腐蚀而影响接地效果。
- 紧固可靠,确保连接点在极端天气条件下也不会松散。
3. 导电网的设置幕墙的导电网在防雷过程中起到关键作用,能够将雷电击中的幕墙迅速引入接地系统,降低雷电对幕墙的冲击力。
以下是导电网设置的几个要点:3.1 导电网的材料选择导电网的材料要具备优良的导电性能和耐腐蚀性。
常见的导电网材料有铝材料、铜材料和镀铜材料。
其中,铜材料导电性能最好,因此是首选材料。
3.2 导电网的铺设位置导电网应覆盖幕墙的所有区域,包括墙面、窗框、玻璃和所有水平构件。
导电网的铺设位置应注意以下要点:- 导电网应与幕墙紧密连接,确保导电网与幕墙之间的接触良好。
建筑幕墙的防雷做法

建筑幕墙的防雷做法我得先跟你说啊,建筑幕墙的防雷做法这事儿,我一开始真是摸不着头脑。
我第一次做的时候啊,就只知道大概要把防雷装置跟建筑主体的防雷系统连接起来,但具体怎么做,那可完全是瞎搞。
我以为只要把几根金属线随便接上就行了,结果呢,做完测试才发现根本就不行。
这可给我一个大教训啊。
后来我就慢慢摸索出一些道道了。
首先呢,你得确定一下幕墙的类型。
如果是框架式幕墙,那它的立柱、横梁这些金属构件的连接就很关键了。
这就好比搭积木,你得把每一块积木稳稳地连接在一起,这些金属部件的连接要是不好,防雷电流可就没法儿顺利通过了。
我每次安装这些部件的时候,都会用那种导电性特好的螺栓螺母,然后还专门把连接的地方清理得干干净净的,就像给它们之间搭桥的时候要把路铺得平平的一样,免得有什么垃圾灰尘之类的影响导电。
再说到接地,这接地就像大树扎根一样重要啊。
你得让防雷装置和大地稳稳地接上才行。
我一般是在建筑周边找那种专门的接地装置,把幕墙防雷的引下线跟它连起来。
这个连接点的地方一定要结实,不能松松垮垮的。
我之前就因为没把这个连接点拧紧,防雷测试的时候数值那叫一个难看。
而且线的粗细也有讲究,不能用太细的,太细的话电流传导就不太顺畅了,就像小水管流水一样,遇到大水流就堵了。
我一般会选择按照设计要求中规定粗细的电线。
还有那些防雷的金属部件,比如说接闪器啥的,安装的时候得注意高度和位置。
你得保证它能够最先接触到雷电,这就像在屋顶上站个岗哨一样,得站在最高最显眼的位置,才能执行它劈雷的任务。
我还试过一种新的安装方法,就是利用幕墙的铝型材来做接闪器的一部分,条件允许的时候,效果还挺不错的。
不过我也有不确定的地方呢。
比如说不同材质的幕墙,在防雷装置和幕墙主体结构连接的时候,具体到底要怎么处理才能保证导电性能最佳。
这个还得不断地试验和研究呢。
反正呢,你做建筑幕墙防雷的时候,千万要细心,每个环节都不能马虎,要不这个防雷系统就是个摆设了。
像我之前犯错,那可都是血的教训啊,白费了不少力气,还达不到效果。
建筑幕墙防火防雷构造技术要求

建筑幕墙防火防雷构造技术要求在建筑幕墙设计和施工中,防火和防雷是至关重要的考虑因素。
以下是建筑幕墙防火防雷构造技术的要求:1. 防火构造技术要求:建筑幕墙是建筑外部保护结构,必须考虑防火性能。
以下是防火防护的技术要求:•防火材料选择:幕墙构造中使用的材料必须具有防火性能,能够抵抗火灾的蔓延。
常见的防火材料包括阻燃型或防火型的金属板材、玻璃、石材等。
•防火隔离:幕墙构造应具备防火隔离能力,能够有效阻止火灾在建筑内部蔓延。
防火隔离层可以采用防火板、防火隔离带等材料。
•防火封堵:幕墙内部空腔和结构缝隙应进行防火封堵,以防止火势蔓延。
常用的防火封堵材料包括防火硅酮密封胶、防火胶带等。
•消防系统集成:幕墙构造应与建筑的消防系统集成,包括自动喷水灭火系统、烟雾探测器等,以确保火灾事件的及时探测和扑灭。
2. 防雷构造技术要求:建筑幕墙也需要考虑防雷措施,以减少雷击危险。
以下是防雷的技术要求:•导电材料使用:幕墙构造中应使用导电性能良好的材料,以便将雷电流迅速导入地下。
常见的导电材料包括导电胶条、导电嵌条等。
•接地系统设计:幕墙构造应具备良好的接地系统,将雷电流迅速引入地下,以减少雷击危险。
接地系统应考虑土壤的导电性能和接地电阻的控制。
•防雷装置安装:幕墙构造上应安装合适的防雷装置,如避雷针、避雷网等,以吸收或分散雷电能量,减少雷击风险。
•电磁屏蔽:幕墙构造可以采用电磁屏蔽措施,以减少外界电磁干扰和雷电感应。
常见的电磁屏蔽材料包括导电玻璃、导电涂料等。
总之,建筑幕墙防火防雷构造技术要求考虑了防火和防雷的安全问题。
通过选择合适的防火材料、防火隔离和封堵措施,以及导电材料和接地系统的设计,可以有效降低火灾和雷击的风险。
此外,还可以采用消防系统集成和电磁屏蔽等技术手段来提升幕墙的安全性能。
高层建筑金属幕墙铝合金门窗的防雷措施
高层建筑金属幕墙铝合金门窗的防雷措施随着高层建筑的数量不断增加,对于建筑物的防雷与接地工作变得越来越重要。
但是,对于金属幕墙、铝合金门窗这样的建筑材料,由于其导电性能,容易成为雷电的靶标。
一旦发生雷击,不仅会损坏建筑物,更会对人身安全造成威胁。
因此,在设计高层建筑金属幕墙、铝合金门窗时,必须考虑有效的防雷措施,以确保建筑物和人员的安全。
防雷措施1. 装置防雷接地系统防雷接地系统是建筑物防雷工程的重要组成部分,主要作用是将雷击的电流集中地带导入地下,以降低雷击对人员和建筑物的影响。
在高层建筑金属幕墙、铝合金门窗的设计中,必须考虑到防雷接地系统的设计和铺设。
一般来说,防雷接地系统应该密集布置,以保证整个建筑的接地电阻均匀而稳定。
同时,防雷接地系统的导线应该与金属幕墙、铝合金门窗等导电材料紧密连接,以确保雷击的电流能够及时地通过导线导入地下。
2. 采用防雷装置除了防雷接地系统外,高层建筑金属幕墙、铝合金门窗还可以采用其他防雷装置,如避雷针、放电装置等。
其中,避雷针是常用的防雷措施之一。
在高层建筑的顶部设置避雷针,可以把雷击带到地下,防止对建筑物造成损害。
对于金属幕墙和铝合金门窗,还可以通过放电装置来减少静电的积累,以减轻雷电的攻击力度。
3. 减少金属幕墙和铝合金门窗的面积高层建筑金属幕墙和铝合金门窗的面积越大,就越容易成为雷击的目标。
因此,在设计金属幕墙和铝合金门窗时,需要尽量减少其面积,以降低雷击的概率。
同时,也可以在金属幕墙和铝合金门窗上加装遮阳板、挡板等物品,以减少其面积,降低遭受雷电攻击的风险。
当然,这种做法需要在设计中注意美观度的影响。
4. 增强材料的绝缘性能在金属幕墙和铝合金门窗的设计中,需要选择具有良好绝缘性能的建筑材料。
目前,一些厂家已经研发出了一些特殊的铝合金门窗,其具有优良的绝缘性能,可以有效地抵御雷电的攻击。
而对于较old的铝合金门窗,则可以通过表面喷涂、涂漆等方式来增加其绝缘性能,以延缓其收到雷电攻击的时间,确保人身和建筑物的安全。
建筑物幕墙的防雷措施
建筑物幕墙的防雷措施
幕墙的防雷应符合G B 5 0 0 5 7《建筑物防雷设计规范》,其概念是幕墙的防雷系统与主体结构的防雷体系可靠连接,且连接部位清除表面处理层。
在高度方向每层,在宽度方向每隔一个(或二个)柱距,用Φ12mm热镀锌圆钢将幕墙预埋件连接起来。
在交叉点处与主体预留的防雷接触点连接。
这样就解决了防雷电侧击的问题。
在屋顶设接闪器,特别注意在屋顶女儿墙一周圈,宽方向每隔一个柱距,用Φ 1 2 m m 热镀锌圆管将转接件与主体防雷甩头相连接。
(具体做法详见幕墙防雷节点)(一〇)季节性施工措施
本工程施工工期工期较短,雨天将成为影响工程正常进行的一个关键因素,而工期无法拖延,因此做好雨雪天施工,采取强有力的措施使雨雪天气给施工带来的不利因素减至最小,是工作的一个重点。
1、成立以项目经理为组长,主管工程师为副组长的冬、雨季施工领导小组,雨雪到来前,对现场进行全面检查,制定冬、雨季施工措施,确保正常施工。
2、现场设立气象广告牌,责成专人每天负责抄写第二天的气象预报以及一周内的气象形势预报。
建筑幕墙防火防雷设计规程
建筑幕墙防火防雷设计规程建筑幕墙防火防雷设计规程一、前言随着建筑技术的不断发展,建筑幕墙的应用范围日益扩大。
在现代建筑中,幕墙已经成为具有非常重要功能的建筑外立面,但同时也存在一些问题,如防火和防雷等安全问题。
因此,建筑幕墙的防火防雷设计十分必要。
本文将着重说明建筑幕墙防火防雷设计规程。
二、设计原则1.建筑幕墙要符合国家的法规标准和有关规定,满足其功能和要求;2.幕墙材料应具有良好的防火防雷性能和可靠性;3.安全性应是幕墙设计和施工中的重要考虑因素,必须采取措施保证施工期间的人身安全;4.幕墙的安全防护措施应考虑到建筑的使用,维护和操作。
三、防火设计1.防火设计必须基于建筑物的功能和规模进行;2.幕墙应当由可燃材料制成的部分,应符合防火安全标准,必须采用防火材料,幕墙的防火性能应不低于建筑材料的防火等级;3.幕墙的空间分割必须合理,防止火势扩散;4.幕墙的漂移和火焰延伸应在可控范围内,以保证建筑物和人员的安全;5.幕墙应考虑建筑物火灾联动控制系统的配合和高度方案的设置,以确保灭火系统的最佳功效。
四、防雷设计1.幕墙的导电性能应符合防雷标准,所有幕墙材料的表面导电性应达到电导率不低于6.8W/㎡,不能出现竖直接触。
2.为了防止风暴发生时的损害以及为了引导闪电,幕墙的金属支架和框架必须加强接地;3.幕墙表面应避免出现锐利的突出部分,并且应注意幕墙与其他区域的接触防护,以防止电流的移动和连接造成损坏和危险;4.幕墙的金属材料的绝缘层和渗漏电流控制是防雷设计的重要方面,必须采用符合防雷规范要求的防雷处理。
幕墙设计应考虑到施工期间的安全,以及建筑物的使用、维护和操作。
五、总结建筑幕墙的防火防雷设计对于保障建筑安全具有重要意义。
完善的防火防雷设计规程,能够提高幕墙的防火防雷性能和可靠性,保证施工期间的人身安全,同时能够考虑到建筑使用、维护和操作等方面的问题,确保幕墙能够正常运行。
因此,在幕墙设计的过程中,应当重视防火防雷设计,严格执行有关规定和标准,确保幕墙的防火和防雷安全。
幕墙工程施工防雷措施方案
幕墙工程施工防雷措施方案一、前言随着城市建设的不断发展,幕墙工程在建筑领域中的应用越来越广泛。
幕墙作为建筑的外部装饰和保温隔热系统,具有美观、防水、隔热等功能。
然而,由于幕墙工程一般都较高层建筑,容易受到雷击,因此在施工过程中必须严格执行防雷措施,以确保工程的安全和质量。
本文将从防雷的必要性、雷击原理和幕墙工程施工防雷措施等方面进行阐述。
二、防雷的必要性1.雷击对幕墙工程的危害雷击会对幕墙工程造成严重损害,主要表现在以下几个方面:(1)直接损害:雷击会直接击中幕墙结构,造成破坏,严重时还会引起火灾。
(2)感应损害:雷电场会感应产生电压,导致幕墙结构内部设备和电气设备的损坏。
(3)冲击波损害:雷击产生的冲击波会对幕墙结构和玻璃幕墙造成破坏。
综上所述,雷击对幕墙工程具有较大的危害性,因此在施工过程中必须严格执行防雷措施。
2.防雷对工程质量的影响雷击对幕墙工程的危害不仅在于会对工程造成直接损害,更重要的是影响工程的质量。
一旦幕墙工程受到雷击,将会影响工程的美观度、使用寿命和正常运营,甚至会对建筑内部设备和人员造成伤害。
因此,严格执行防雷措施对保障工程质量至关重要。
三、雷击原理雷击是由于云层内部的大气电场的快速放电所引起的,在气象条件和地形地势适宜的环境下,云层内部的电荷将通过大气介质在云与地面或建筑物之间产生放电,即形成闪电。
雷击通常表现为云与地面或建筑物之间的放电,其放电的形式主要有云与云放电、云与地放电和云与物放电。
四、幕墙工程施工防雷措施1.制定防雷施工方案在施工前,必须制定详细的防雷施工方案,明确幕墙工程所在区域的雷击频率和强度,并根据实际情况确定防雷设施的种类和设置位置。
2.设置接闪装置在施工现场应设置接闪带和接闪装置,接闪带一般应设置在建筑物顶部和周围,接闪装置应设置在幕墙结构的外围和上部。
接闪装置的作用是通过良好的接地和导体材料,使雷电能够迅速放电,避免对幕墙结构产生损害。
3.铺设接地网在施工过程中,要对幕墙结构进行导电连接,并铺设接地网,保证幕墙结构和接闪装置的导电连接通畅。
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幕墙防雷设计详解
1 背景与意义
随着我国社会经济的快速发展,建筑装饰行业也得到了飞速发展,建筑幕墙作为建筑的外墙围护结构和建筑外立面的主要装饰手段,得到了广泛的应用。
然而,幕墙的金属龙骨架等金属材质由于雷电的效应会产生静电感应,在雷云瞬间放电后,若接地不良,幕墙的金属材质感应电荷不能相应地快速散流,将产生对地高电位,造成室内电位差,带来极大危害,因此,如何保证建筑物幕墙防雷的安全性已是当今一个重要问题。
我国现行的电气施工及验收规范、图集对这方面内容的阐述尚不明确,建筑幕墙设计单位对建筑幕墙防雷技术的做法也不具体,对其做法的说明常见的是“符合设计规范要求”等字样,给从事具体施工的技术人员把握施工技术要求带来一定的难度。
为防止或减少雷击建筑幕墙所发生的人身伤害和财产损失,并做到安全可靠、技术先进,做好建筑幕墙的防雷措施越来越重要。
2 国家规范、标准对幕墙防雷的具体要求
JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》第4.4.13条规定:“玻璃幕墙的防雷设计应符合国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB50057和《民用建筑电气设计规范》JGJ16的有关规定。
幕墙的金属框架应与主体结构的防雷体系可靠连接,连接部位应清除非导电保护层。
”
JGJ133-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》第4.4.2条规定:“金属与石材幕墙的防雷设计除应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057)的有关规定外,还应符合下列规定:
1、在幕墙结构中应自上而下地安装防雷装置,并应与主体结构的防雷装置可靠连接;
2、导线应在材料表面的保护膜除掉部位进行连接;
3、幕墙的防雷装置设计及安装应经建筑设计单位认可。
”
GB/T21086-2007《建筑幕墙》第5.2.2条规定:“建筑幕墙的防火、防雷功能应符合JGJ102、JGJ133的规定。
”第14.9条规定:“防雷检验应测量幕墙框架与主体结构之间的电阻,幕墙表面潮湿或其他可能影响测试结果的情况下,不宜进行电阻的测量。
”
3 幕墙雷击的危害及幕墙防雷的必要性
幕墙按其用途及其结构特点主要分为玻璃幕墙和非透明式玻璃幕墙,其中玻璃幕墙分为点支式玻璃幕墙、框架式玻璃幕墙、全玻璃幕墙;非透明式玻璃幕墙分为铝合金单板幕墙、铝塑复合板幕墙、蜂窝结构幕墙、石材幕墙[2]。
无论哪种幕墙,都是由金属龙骨框架与带有装饰效果的板材组成。
在实际使用过程中,其金属龙骨框架最小截面及厚度均作为防雷接闪器,且满足GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第5.2.1条关于接闪器的要求。
通常情况下,建筑工程主体本身防雷装置虽很完美,但进行幕墙围护建筑物后,建筑物自身的防雷装置由于幕墙的屏蔽效应,不能直接起到防雷作用,
闪击往往变成对幕墙的侧击。
然而,我国现行的电气施工及验收规范、标准施工图集对幕墙防雷内容的阐述尚不明确,实际工程中往往忽略幕墙防雷的设计,如图1所示。
从图中可以看出,假设强大的雷电流IKA侧击至幕墙b点处,由于幕墙未作接地保护,幕墙的金属龙骨感应电荷不能泄流,室内处于与b点相近标高处的人体在触摸室内金属导体时,a点与b点将会产生极大的电位差,人体瞬间触电,极其危险。
根据JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》第4.4.13条规定,在主体结构施工时,女儿墙顶与结构柱底部预留金属埋件,通过金属构件将幕墙的金属框架与主体结构的防雷体系可靠连接。
如图2所示,假设雷电流IKA 侧击至幕墙b点处,由于幕墙金属龙骨与主体结构竖向贯通,雷电流IKA 沿图示方向泄流,根据基尔霍夫电流定律,IKA=I1+I2,由于I1与I2泄流过程中对地电阻相差很大,在此情况下,室内处于与b点相近标高处的人体在触摸至室内金属导体时,a点与b点将会产生极大的电位差,人体瞬间触电,极其危险。
鉴于以上两种情况,雷电流侧击幕墙均对室内人体造成极大的威胁,故本文提出在主体施工时,除在主体女儿墙顶与结构柱底部预留金属埋件外,还分层增设金属埋件,通过金属构件将幕墙的金属框架与主体结构的防雷
体系可靠连接,如图3所示。
假设雷电流侧击至幕墙b点处,由于幕墙金属龙骨与主体结构横向竖向完全贯通,雷电流IKA沿图示方向泄流,根据基尔霍夫电流定律,IKA=I1+I2+I3,由于I1、I2与I3泄流过程中对地电阻相差很大,IKA≈I3,在此情况下,室内处于与b点相近标高处的人体在触摸至室内金属导体时,a点与b点的电位差几乎为0,人体安全。
根据以上3种情况对比分析,可以看出,做好幕墙防雷的重要性及必要性。
为了更好地验证上述分层预留金属预埋件幕墙防雷措施的必要性,本文模拟搭建一个Φ200mm、高20m、宽4m、长6m的5层钢筋结构,如图4所示,假设雷击电流幅值为20kA,通过ATPDRAW软件编制计算机程序,计算得到其正面电流分布及顶层电流分布分别如图5及表1所示。
通过以上实验数据可以看出,在主体施工时,除在主体女儿墙顶与结构柱底部预留金属埋件外,还分层增设金属埋件,通过金属构件将幕墙的金属框架与主体结构的防雷体系可靠连接,雷击电流通过金属导体层层分散泄流后,各分支导体的电流分布占比趋于一致,在此前提下,同一标高处室内与幕墙处的电位差几乎为0,可最大限度地保证人身安全。
4 建筑幕墙的防雷设计要点
以明框式玻璃幕墙和石材幕墙为例,简述其幕墙防雷设计要点。
4.1明框式玻璃幕墙防雷设计要点
明框式玻璃幕墙防雷横向剖节点及纵向剖节点分别如图6及图7所示。
明框式玻璃幕墙防雷设计要点:
a.铝合金最小截面为50mm2,厚度2.5mm(一般情况,需对幕墙厂家提要求)。
b.建筑高度超过30m时,建筑物装设均压环,环间距离不大于12m。
c.幕墙的金属立柱作为引下线与均压环连接,间距不大于10m。
d.幕墙均压环与主体结构引下线连接点须可靠连接,通过直径为12mm圆钢进行焊接,其焊接长度不小于100mm,焊缝表面二道防锈漆处理。
e.幕墙立柱通过4mm厚不锈钢板和直径为12mm圆钢与幕墙均压环相连,其焊接长度不小于100mm,焊缝表面二道防锈漆处理,镀锌钢板与幕墙立柱接触部位须将接触面上的锈蚀和氧化膜去除。
f.幕墙上、下立柱之间采用400mm长铜编织带连通,铜编织带截面不小于25mm2。
g.在易受雷击的女儿墙顶部、檐口处、挑檐等处均应设置均压环,并将雨棚、悬挑金属构件与均压环可靠连接。
h.要求在主体结构施工时,埋入的每个预埋件的直锚筋应与圈梁中的钢筋用绑扎法连接或焊接。
4.2石材幕墙防雷设计要点
石材幕墙防雷横向剖节点及纵向剖节点分别如图8及图9所示。
石材幕墙防雷设计要点:
a.龙骨最小截面为50mm2,厚度2.5mm。
b.建筑高度超过30m时,建筑物装设均压环,环间距离不大于12m。
c.幕墙的主龙骨作为引下线与均压环连接,间距不大于10m。
d.幕墙均压环与主体结构引下线连接点须可靠连接,通过直径为12mm圆钢进行焊接,其焊接长度不小于100mm,焊缝表面二道防锈漆处理。
e.幕墙主龙骨通过4mm厚不锈钢板和直径为12mm圆钢与幕墙均压环相连,其焊接长度不小于100mm,焊缝表面二道防锈漆处理,镀锌钢板与幕墙主龙骨接触部位须将接触面上的锈蚀和氧化膜去除。
f.幕墙上、下龙骨之间采用400mm长铜编织带连通,铜编织带截面不小于25mm2。
g.在易受雷击的女儿墙顶部、檐口处、挑檐等处均应设置均压环,并将雨棚、悬挑金属构件与均压环可靠连接。
h.要求在主体结构施工时,埋入的每个预埋件的直锚筋应与圈梁中的钢筋用绑扎法连接或焊接。
i.铝板幕墙在选材上注意宜选用单层铝板而不选用铝塑复合板,因为复合板中间夹的聚乙烯塑料是不能导电的,致使复合板幕墙无法接地,无法预防雷电对建筑物幕墙的危害。
5 结语
综上所述,随着我国建筑行业的快速发展,采取一定的措施可以使建筑幕墙防雷技术与建筑本身防雷设施形成整体防雷系统,不论是侧击雷直接击中幕墙产生的雷电流还是静电感应聚集的大量电荷,都能够快速有效地散流,对预防雷击起着非常重要的作用,而且能够最大限度地降低雷电给人们带来的危害。
因此,建筑幕墙的防雷应从设计、施工各个方面不断规范,施工时应具有完整的幕墙防雷施工图,且施工图必须经审图机构审查批准方可实施,同时应与建筑主体结构施工紧密结合,预埋件与均压环连接应可靠,消除安全隐患。