建筑玻璃墙防雷技术研讨

Word版本，下载可自由编辑建筑玻璃墙防雷技术研讨随着玻璃幕墙在我国高层建造中得到广泛应用,随之浮现的各种各样的问题特殊是玻璃幕墙防雷问题也越来越得到人们的重视。因为玻璃幕墙的面板属于脆性材料,一旦遭遇雷击将会带来严峻的平安事故。因此,高层建造玻璃幕墙防雷显得尤为重要。

1高层建造玻璃幕墙设置防雷系统基本原理

普通来说雷电对建造物的破坏形式有四类:直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲、雷电波侵入。高层建造玻璃幕墙主要预防直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲三类。

1•1防直击雷通常建造物的防直击雷装置有三部分:接闪器(如避雷针、避雷网及避雷带等)、引下线和接地装置。在高层建造玻璃幕墙的防雷施工中,应充分通过建造物的这些装置。按照国家有关规范规定,高层建造玻璃幕墙防直击雷是通过玻璃幕墙顶部女儿墙的盖板、立柱、横梁与建造物防雷系统构成牢靠衔接,把建造幕墙获得的巨大电能量,利用建造物的防雷系统,快速地输送到地下,使其两部分成为一个防雷整体,共同起到庇护高层建造玻璃幕墙和建造物免遭雷电破坏的作用。

1•2防侧击雷高层建造幕玻璃墙顶部的接闪器,不能防止电流的侧面横向进展绕击作用。目前防止侧击雷的常见做法是:在30m以上的高层建造玻璃幕墙部位,每三层设置一圈均压环,并与建造物的防雷系统及玻璃幕墙自身的防雷体系牢靠衔接。同时,每幅幕墙接通数量不得小于2个。防雷区域内均压环及每幅幕墙防侧击雷网格应符合表1规定[1],均压环除了有利用玻璃幕墙受侧击雷电流外,还有等电位及分流作用。

1•3防雷击电磁脉冲雷击电磁脉冲是一种干扰源,高层建造物防雷击电磁脉冲通过玻璃幕墙的铝合金立柱和横梁作为建造物的大空间屏蔽,在玻璃幕墙防雷网格区域内,有防雷要求的上下立柱应连贯导通,在其断开处,用铝合金板举行跨接;横梁与立柱用铝合金角码举行跨接[2]。

2高层建造玻璃幕墙防雷施工工艺流程及技术措施保证

2•1施工工艺流程高层建造物因为玻璃幕墙的围护,建造物防雷装置被玻璃幕墙的屏蔽效应后,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建造物的雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。因此,高层建造玻璃幕墙的防雷施工质量直接影响到囫囵建造物的防雷效果,其主要施工工艺流程如下:

2•2施工技术措施保证建造主体结构施工阶段,在混凝土灌溉前,各钢筋之间必需构成牢靠电气衔接,其主要是作为基础接地体的桩筋、地梁钢筋、承台钢筋或底板筋及主体结构柱内防雷引下线、梁、板钢筋之间牢靠衔接,囫囵建造形成一个法拉第笼,将雷电流快速引入大地。选定的作为防雷引下线和均压环屏蔽网的柱、梁筋驳接处必需作牢靠焊接,焊接长度不得小于镀锌扁钢宽度的2倍且要求三面施焊,圆钢不得小于直径的6倍且要求双面施焊,使之成为牢靠的电气通路。从六层开头到屋面层,每三层在建造物均压环上将预埋件与有防雷作用的圈梁主钢筋焊接(此圈梁主钢筋必需与主体防雷引下线牢靠衔接);建造装点阶段,在建造物结构楼板外表面四面敷设一根-40×4镀锌扁钢与指定有防雷作用的预埋件焊接,焊接长度必需符合要求,不得浮现点焊、虚焊及表面咬肉、气孔等现象,焊接处刷两道防锈漆(全部焊接要求相同),从而形成一道闭合的均压环。为了使玻璃幕墙竖向铝合金立柱保持良好的接地导通,在指定的有防雷作用的铝合金立柱与角铁压接,之间采纳相适应的不锈钢垫片(防止角铁与铝合金发生电化学反应而腐蚀),使立柱利用角铁与预埋件与主体防雷系统贯穿,其暗示图如图1所示。全部指定有防雷作用的竖向铝合金立柱之间衔接均采纳40×4铝合金制成的可伸缩的2个欧姆弯“Ω”举行压接,衔接处上下各用2个M8不锈钢对穿螺栓举行压接,并加不锈钢平垫和弹簧垫,对穿螺栓压接要避免竖向立柱自身衔接用的芯管,其大样图如图2所示。在防雷区域内指定有防雷作用的全部竖向立柱与横梁的衔接处,利用40×4铝合金角码,用2颗不锈钢螺钉M5×16,配不锈钢平垫和弹簧垫举行压接,其暗示图如图3所示。这些玻璃幕墙构配件之间防雷衔接的都是经实践证实行之有效的办法。位于女儿墙顶部的玻璃幕墙封顶盖板属于屋顶最外沿,最简单受到雷击。因此,高层建造物的屋顶防直击雷可沿女儿墙封顶盖板上边设置避雷带,避雷带普通应安装在其宽度的中心,当女儿墙封顶盖板宽度≥300mm时,避雷带应安装在距离女儿墙封顶盖板最外沿100~150mm;当屋顶其他明设金属物壁厚或截面面积符合防雷要求时,也可以通过其作为接闪器;也有直接通过玻璃幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器,这时要求金属板的厚度:铁和铜板≥0•5mm,铝板≥0•7mm;板与板之间的搭接长度≥100mm,金属板无绝缘被覆层(薄的油漆庇护层或≤1mm厚沥青层或≤0•5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层)[2],金属板与女儿墙内的全部从接地体引到屋面上的主体防雷引线的钢筋应衔接成牢靠电气通路。屋面上设有小型构筑物时,所安装的玻璃幕墙、金属门窗是最简单受到雷击的部位,玻璃幕墙立柱、金属门窗框必需与主体防雷系统衔接成牢靠的电气通路。

3高层建造玻璃幕墙防雷施工中还应注重以下几个环节

按照有关玻璃幕墙防雷接地的技术资料及现行规范标准并结合以往竣工工程的阅历,高层建造玻璃幕墙防雷在保证施工技术措施的同时还必需注重以下几个环节,做好施工过程的质量控制:

3•1采取见证取样,严把材料质量进场关高层建造玻璃幕墙防雷是否平安牢靠,首先其使用的材料必需满足防雷要求,对玻璃幕墙防雷所用的圆钢、镀锌扁钢、铝制直条等材料采取见证取样,严把材料质量进场关:一是验材料合格证、使用说明及各种技术质保资料;二是看材料型号规格;三是做好材料进场抽样检查记录;四是检查在施工过程中是否使用设计和规范规定的材料。

3•2加强关键部位和工序的质量控制针对施工中易浮现质量通病的几个环节,设置质量控制点,制定现场施工管理预控措施,对于关键部位或关键工序采取监控检查,做到预防为主,动态跟班监督,保证玻璃幕墙防雷施工质量,做好施工过程的质量控制:施工现场管理人员必需认识建造结构、建造电气设计图纸,理解设计人员的设计意图。玻璃幕墙防雷工程施工前必需对工人做好技术交底工作。基础接地体焊接是玻璃幕墙防雷施工中的第一环节,当囫囵基础接地体焊接完成后,马上用接地电阻仪举行接地电阻值测试,接地电阻值必需符合设计要求才干举行下一道工序。玻璃幕墙预埋件与有防雷作用的圈梁主钢筋焊接预埋时,在做好中间隐蔽验收记录的同时必需附预埋件平面位置图,标注预埋件的实际安装位置。在防雷区域内的有防雷要求的立柱及横梁,要求施工人员采纳每层按轴线标清每根有防雷要求的立柱及横梁的位置再举行施工,防止漏接或错接位置。从接地体引到屋面上的全部主体防雷引线与接闪器焊接处要做显然的接地标志()。在主体工程施工时,玻璃幕墙工程若还未举行深入设计无法精确     举行预埋件预埋,在每三层均压环上,可用Ф10圆钢作为预埋点代替预埋件与主体防雷系统牢靠焊接(参照图集03D501-3第39页“钢门窗与建造金属体的衔接”)[2];装点工程阶段,用-40×4镀锌扁钢把均压环上全部Ф10圆钢预埋点牢靠衔接形成闭合均压环,并与全部有防雷需求的铝合金立柱的后置的固定衔接件牢靠焊接,这种做法也是高层建造玻璃幕墙防雷常用的施工办法,也同样能达到玻璃幕墙防雷的效果。高层建造玻璃幕墙防雷工程施工时,除了现场施工管理人员对其施工质量举行动态跟班监控,还必需有专业防雷设施检测站人员对其施工举行过程的质量控制,以保证其施工质量。玻璃幕墙防雷工程施工完成后,由专业防雷设施检测站人员举行实地系统检测,必需达到设计及规范要求的接地电阻值,否则还必需举行人工接地补强,直至接地电阻测试符合设计及规范要求。

3•3加强质量保证资料控制为了保证防雷措施的平安牢靠,在检验玻璃幕墙防雷衔接质量时,除了检查工程实际的施工质量,还应检查有关质量保证资料,才干真切反映玻璃幕墙防雷体系的质量,其在施工过程中除了做好材料进场抽样检查记录、中间隐蔽验收记录、接地电阻测试记录外还要做好检验批验收记录。因为现行的施工验收规范及内业表格的滞后,还未特地制定针对高层建造玻璃幕墙防雷工程检验批质量验收记录的内业资料表格,该工程检验批质量验收记录可按表060702“避雷引下线和变配电室接地干线敷设工程检验批质量验收记录”普通项目中的第4点要求填好。3•4加强工程造价管理高层建造玻璃幕墙防雷工程预结算编制应按照2023版《全国统一安装工程预算定额福建省综合单价表》电气安装工程其次分册相应的定额子目套取[3],有一些工程项目内容无定额套用的,如铝合金制品的防雷材料(铝合金欧姆弯“Ω”、铝合金角码等)制作安装、预埋件与主体防雷系统焊接、角铁与立柱及预埋件衔接等,可套用相近的定额子目记取,也可采纳现场签证的形式记取,这样也不会影响整体玻璃幕墙防雷工程的实际造价。

4案例

福州电力调度指挥中心大楼位于福州市台江区新港道4号,其结构为地下一层,地上25层,裙楼5层,建造面积45002m2,幕墙工程装点总面积为21083m2。本大楼为二类防雷建造物,在各平屋面及突出屋面构筑物装设明装避雷带;为了防止侧击雷,在30米以上每三层沿建造四面采纳-40×4镀锌扁钢设均压环与楼板梁筋、预埋件、玻璃幕墙、金属铝门窗以及通过柱内作引下线的两主钢筋焊接并与建造物基础下部通过做自然接地体的桩筋、地梁钢筋、承台钢筋及底板钢筋焊接,使之成为良好电气通路。该幕墙于2023年7月9日开工,2023年5月11日竣工。后经福建省避雷装置平安检测中心对大楼的玻璃幕墙防雷举行实地检测,在大楼共设置128个测试点实测,接地电阻值均在0•2~0•4Ω之间,彻低满足设计R≤0•5Ω及规范要求(本工程比较特别是福州市电力调度指挥枢纽中心,对防雷接地要求比较高,普通高层建造接地电阻值设计R≤1•0Ω),说明该大楼玻璃幕墙