浅谈玻璃幕墙的防雷.doc

浅谈建筑物玻璃幕墙防雷接地做法本文主要探讨建筑物玻璃幕墙防雷及其接地的做法，确保建筑物玻璃幕墙不受雷击。一、前言随着建筑工程的不断发展，玻璃幕墙在中高档建筑工程中得到了广泛的应用。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、经济合理，固此，做好建筑幕墙的防雷措施也越来越重要，建筑幕墙防雷系统已是当今建筑装修一个重要问题。二、雷电对高层玻璃幕墙建筑的危害 雷电是天空云层中一种电流强度极大，作用时间极短的瞬间放电的自然现象。雷电击中建筑物时，通常会产生电效应、热效应和机械力。雷电流在瞬间释放出的巨大能量，会把被击中金属熔化，使物体水份受热膨胀，产生强大的机械力，或者分解成氢气和氧气，产生爆炸，使建筑物遭到破坏，甚至雷电的高温引起建筑物燃烧构成火灾和引起触电。 高层建筑玻璃幕墙围护高层建筑物后，建筑物防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应，难以防止直接雷击，往往闪电会造成对玻璃幕墙的雷击。 高层建筑玻璃幕墙的金属材质由于雷电的效应，将会产生静电感应作用，当天空雷云和大地形成电场时，幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷，当雷云瞬间放电后，云与大地的电场忽然消失，这时幕墙的金属体感应电荷不能以相应的速度流散，将会产生高达万伏以上的对地电位，这就是静电感应电压，对人和设备产生危害。三、高层建筑玻璃幕墙防雷措施玻璃幕墙的防雷以建筑物本体结构的防雷为依托，依靠建筑物本体结构防雷体系。其防雷主导思想本人认为就是“千方百计”、“煞费苦心”通过各种途径将其遭受的雷电“嫁祸”传递给建筑物本体，靠建筑物本体结构的防雷体系消除雷电的危害，从而“保全”了自身。故好的幕墙的防雷体系的前提是建筑物本体的防雷体系必须合格。 通常建筑物的防雷装置有三部分：接闪器、引下线和接地装置。在玻璃幕墙的防雷设计中，充分利用建筑物现有的这些装置，将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通，连成一个防雷整体，把玻璃幕墙获得的巨大雷电能量，通过建筑物本体的防雷体系，迅速地输送到地下，保护玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。幕墙防雷等级要求一般为二、三级而考虑到幕墙为建筑物的“外皮”及雷电强度的不确定性一般幕墙防雷多按二级防雷考虑，提高建筑幕墙的安全系数。 高层建筑玻璃幕墙的顶部的女儿墙的盖板（通常用34mm厚的铝单板或铝塑板），是人为设立的良好导体，它沿建筑物女儿墙的顶部分布，其电场强度很大。雷电先驱很自然地被吸引过来，是雷击率最大的部位。作为防止雷击的直击措施，可将盖板设计成直接接受雷击的装置之一，起到引雷作用的接闪器。其作用在于接受雷电流，同时又安全地把雷电流与建筑物本体的防雷网接通，通过建筑本体的防雷体系将雷电疏导入地达到避雷作用。 高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器，不能防止电流的侧面横向发展绕击。为了更好的将绕击的电流传递给建筑物本身的防雷体系一般在30m以上（一级防雷水准）的高层建筑玻璃幕墙部位，每三层（间隔不大于10米）设置一圈均压环，并和建筑物防雷网及玻璃幕墙自身的防雷体系接通（一般将幕墙竖向主龙骨与此均压环可靠联通，形成电气通路，被选中的竖向主龙骨间距不大于10m）。（第二类防直击雷为10x10m或12x8m的网格；第三类防直击雷为20m20或24ml6m的网格）四、高层建筑玻璃幕墙的防雷接地要求 4.1通过查阅一些有关防雷接地的技术资料并结合以往竣工工程的经验，玻璃幕墙防雷必须在以下几个重要方面满足要求： 4.1.1玻璃幕墙的防雷设计应符合现行国家标准建筑物防雷设计规范（GB50005794）的有关规定。 4.1.2引下线截面应符合要求玻璃幕墙竖向主龙骨应视为引下线，竖向主龙骨的跨接用扁钢制品时截面必须达到100mm2。（当用铝编制带或铝线等铝制品时截面积不小于25mm2, 当用铜编制带或铜线等铜制品时截面积不小于16mm2）4.1.3满足机械强度的要求除去焊接方式以外，采用压接方式其金属材料厚度达到4mm。 4.1.4采用焊接方式要满足施工规范的要求圆钢搭接长度为其直径的6倍，且双面施焊；扁钢搭接长度为其宽度的2倍，且三面施焊；焊接处做防腐处理。圆钢与扁钢搭接焊时以圆钢6D双面施焊为准。） 4.1.5不同金属压接，要做防电化腐蚀处理如：钢与铝连接时，钢要镀锡；或在钢、铝之间加不锈钢垫片。 4.1.6施工完成后，要有权威检测机构进行检测，必须达到设计和规范要求的接地电阻值。4.2某写字楼大厦玻璃幕墙防雷接地的作法 该工程总建筑面积约2万平方米，为框架剪力墙结构的写字楼，地上23层，地下三层，。14层（层高4米）为购物商场，523层（层高3.3m）为写字楼，机房层层高4.5m，楼体总高度为83.2米该工程14外墙层使用钢挂大理石，522层大面积使用玻璃幕墙及复合铝板。 4.2.1从八层开始，十一层、十四层、十七层直至二十三层，每三层在建筑物四周结构顶板表面敷设一根404镀锌扁钢，并与建筑物四周防雷引下线的引出钢筋（12）焊接，焊接长度为圆钢直径的6倍，双面施焊、焊接处刷两道防锈漆（以后焊接处均刷两道防锈漆），从而形成一道均压环。为使玻璃幕墙竖向铝合金主龙骨保持接地的贯通，用404镀锌扁钢一端与均压环焊接（焊接长度应为其宽度的2倍，并三面施焊）另一端用两个M8不锈钢对穿螺栓与竖向主龙骨进行压接，（为防止镀锌扁钢与铝合金的电化学腐蚀，在其间加垫1mm厚不锈钢垫片，并加不锈钢平垫和弹簧垫）。 4.2.2所有竖向主龙骨的连接处采用404铝合金制成的可伸缩的“欧姆弯”进行压接，连接处上下各用两个M8不锈钢对穿螺栓进行压接（可动的一端避开插芯，并加不锈钢平垫和弹簧垫）如上图一所示。 4.2.3设置均压环的楼层所有竖向主龙骨与横向龙骨的连接处，通过404铝角码两端各用两个M6不锈钢对穿螺栓进行压接，并加不锈钢平垫和弹簧垫。 4.2.4幕墙顶部女儿墙的盖板是起到引雷作用的接闪器。用12镀锌圆钢沿女儿墙周圈安装，并与主体结构防雷引下线焊接。在盖板内侧安装4044镀锌角钢，每块铝板安装两段角钢（每段长300mm），两段之间用12镀锌圆钢焊接连通。并用12镀锌圆钢一端与女儿墙顶12镀锌圆钢焊接，另一端与角钢焊接。每段角钢与铝板之间用四个M620不锈钢自攻螺丝压接（角钢与铝板之间加垫1mm厚不锈钢垫片），并加不锈钢平垫和弹簧垫（如图二所示）。（在屋面上由12镀锌圆钢构成的不大于10*10的避雷网与女儿墙上的圆钢避雷带形成电气回路，二者共同与女儿墙上的铝盖板构成接闪器。）五、检测结果 通过实施上述的技术质量安全措施，使玻璃幕墙与大厦的防雷系统成为一个整体，较好地完成了玻璃幕墙防雷系统的全部工作。后经唐山市气象局检测站实地检测，在通过对预留的10测试点实测，接地电阻值均在0.30.7之间，完全满足设计（R1）及规范要求。六、结语 本写字楼于二零零零五年八月投入使用至今已经过四个雷雨季节，未发生雷击现象，实践证明玻璃幕墙与大厦的防雷体系是安全可靠的。关于高层建筑玻璃幕墙的防雷措施仍有许