玻璃幕墙防雷设计

探讨玻璃幕墙防雷接地的作法1.前言随着建筑装饰工程的不停发展，玻璃幕墙在中高档建筑工程中得到了广泛的应用。但随之而来玻璃幕墙及建筑物的安全性如何确保已是当今一种重要问题。我国现行的电气施工及验收规范、原则施工图集对这方面内容的叙述尚未十分明确，设计单位对玻璃幕墙防雷技术作法阐明常见的也不十分具体，从而给从事具体施工和监理的技术人员精确把握质量安全技术规定带来一定的难度。2.雷电对玻璃幕墙高层建筑的危害众所周知，雷电是天空云层中一种自然的放电现象，雷电流是一种强度极大，作用时间极短的瞬变过程。雷电击中建筑物时，普通会产生电效应、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，甚至雷电的高温引发建筑物燃烧构成火灾和引发触电。高层或超高层建筑玻璃幕墙使地表的电场分布发生了严重的畸变，其电场强度比普通建筑物大得多，容易构成雷电发展条件，加上离放电云层近，因此易遭受雷击。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，难以避免直接雷击，往往闪电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对应的速度流散，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。3.高层建筑玻璃幕墙防雷方法普通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，应充足运用建筑物的这些装置，将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通，连成一种防雷整体，把玻璃幕墙获得的巨大雷电能量，通过建筑物的接地系统，快速地输送到地下，保护玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。高层建筑玻璃幕墙的顶部的女儿墙的盖板，是人为地设立的良好导体，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。作为避免雷击的直击方法，可将盖板设计成直接接受雷击的装置，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防雷网接通，并导通入地达成避雷作用。高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器，不能避免电流的侧面横向发展绕击作用。在30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位，每三层设立一圈均压环，并和建筑物防雷网及玻璃幕墙本身的防雷体系接通。4.高层建筑玻璃幕墙的防雷接地规定及某大厦玻璃幕墙防雷接地作法4.1通过查阅某些有关防雷接地的技术资料并结合某大厦及其它以往竣工工程的经验，玻璃幕墙防雷必须在下列几个重要方面满足规定：4.1.1玻璃幕墙的防雷设计应符合现行国标《建筑物防雷设计规范》（GB500057－94）的有关规定。4.1.2引下线截面应符合规定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成100mm2。4.1.3满足机械强度的规定除去焊接方式以外，采用压接方式其金属材料厚度达成4mm。4.1.4采用焊接方式要满足施工规范的规定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；焊接处做防腐解决。4.1.5不同金属压接，要做防电化腐蚀解决如：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施工完毕后，要有权威检测机构进行检测，必须达成设计和规范规定的接地电阻值。4.2某大厦玻璃幕墙防雷接地的作法该工程总建筑面积约22万平方米，为全现浇钢筋混凝土构造。A、B、C、D四栋塔楼座落在连体裙房之上，A、B栋为写字楼，C、D栋为公寓。A栋地上27层，檐高108.57米；B栋地上16层，檐高73.7米；C栋地上22层，檐高94.10米；D栋地上24层，檐高93.48米；裙房5层（28.60米）。该工程外墙使用大面积花岗岩挂板、玻璃幕墙及复合铝板。下面以A栋为例，阐明其玻璃幕墙防雷接地具体作法：4.2.1从六层开始，九层、十二层、十五层直至二十七层，每三层在建筑物四周构造楼板表面敷设一根40×4镀锌扁钢，并与建筑物四周防雷引下线的引出钢筋（Φ12）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（后来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穿，用40×4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，为避免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全部竖向主龙骨的连接处采用40×4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（如图一所示）。4.2.3设立均压环的楼层全部竖向主龙骨与横向龙骨的连接处，通过40×4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（如图二所示）。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φ12镀锌圆钢沿女儿墙周圈安装，并与主体构造防雷引下线焊接。在盖板内侧安装40×4×4镀锌角钢，每块铝板安装两段角钢（每段长300mm），两段之间用φ12镀锌圆钢焊接连通。并用φ12镀锌圆钢一端与女儿墙顶φ12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M6×20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。5.检测成果通过实施上述的技术质量安全方法，使玻璃幕墙与大厦的防雷系统成为一种整体，较好地完毕了玻璃幕墙防雷系统的全部工作。后经北京市建工集团避雷装置安全检测站实地检测，在A栋共设立95个测试点实测，接地电阻值均在0.3～0.7Ω之间（具体检测数值见以下表格），完全满足设计（R≤1Ω）及规范规定。幕墙防火施工幕墙防火的施工是幕墙防火有效的核心和确保。

（1）承包幕墙施工的单位必须含有对应的资质。建筑幕墙工程施工公司应根据设计规定提出有关施工安装的技术规定并对幕墙材料、幕墙构造设计和加工制作部件等的工程质量负责。

（2）建筑幕墙工程施工公司必须严格按照经有资质的审核单位审定的设计文献和施工图进行施工，不得私自修改。

（3）防火材料的安装应有固定方法，确保安装牢固，做到不松懈不遗漏，拼缝不留缝隙。防火棉厚度不能少于60mm，铺设要饱满均匀无遗漏，且不能与玻璃有直接接触。

（4）防火材料不得与幕墙玻璃直接接触，防火材料朝玻璃面处宜用装修材料覆盖。

（5）搁置玻璃幕墙防火棉的金属板应为厚度不不大于1.2mm的镀锌钢板，而金属和石材幕墙的防火层必须采用经防腐解决且厚度不不大于1.5mm的耐热钢板，两者均不得采用铝板。

（6）镀锌钢衬板不得与铝合金型材直接接触，衬板就位后应进行密封解决。

（7）幕墙四周与主体构造之间的缝隙应采用防火保温材料填塞，不得采用水泥砂浆等干硬性材料填塞，内外表面应采用密封胶持续封闭，接缝要严密，做到不渗漏不漏气。

（8）双面胶带、泡沫棒硅酮密封胶的填充棒)、复合铝板等易燃、可燃材料，在实际的工程应用中，大量使用时要有相称的防火方法，使用铝板时，尽量使用单层铝板。

（9）在施工过程中，幕墙防火构造、防火节点应作隐蔽验收。防火材料应有产品合格证或材料耐火检查报告。

（10）施工完毕，必须检查全部的防火节点、防火隔断与否都密封严密，各层间防火隔断与否都按规定用防潮材料将矿棉等不燃烧材料包裹进行填塞，其防火隔断能否满足防火规范规定。其检查手段普通采用观察和触摸办法，必要时可在防火节点处用火苗试试与否漏气、串烟，与否真正达成既防火又防烟的作用。

幕墙的防雷建筑幕墙的金属骨架是良导体，幕墙的防雷方法不当，可能会遭到雷电的侧击破坏，严重的可能招至火灾，因此幕墙的防雷必须严格按照有关规范进行设计和施工。

（1）墙的防重设士人应迷细3解建坦主生的防重装置和幕墙、门窗洞口的防雷装置引出线，要充足运用幕墙、门窗型材的金属导电特性，拟定一种合理、安全、经济的防雷设计方案。

（2）幕墙应形成本身的防雷网，并与主体构造的防雷体系有可靠的连接。幕墙本身的防雷网不适宜不不大于100平方米。

（3）建筑物每隔三层要装设均压环，环间垂直距离不应不不大于12m，均压环内的纵向钢筋必须采用焊接连接并与接地装置连通。全部引下线、建筑物的金属构造和金属设备均应连到环上。

（4）根据《建筑物防雷设计规范》，幕场防侧击方法以下:一类防雷建筑物从30m起每隔不少于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连30m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。应将二类防雷建筑物45m以上，三类防雷建筑物60m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。

（5）对设有许多较重要的敏感电子系统，如通信设备、电子计算机、电子控制系统等当代化设备的建筑物，为了增加屏蔽作用，可将防侧击雷和等电位方法从地面首层做起，即将首层以上的外墙上的建筑幕墙、铝和金门窗、金属栏杆等较大金属物与防雷装置连接。（6）幕墙防侧雷做法:幕墙位于均压环处的预埋件的锚筋必须与均压环处的梁的纵向钢筋连通，固定在设均压环楼层上的立柱必须与均压环连通，位于均压环处与梁纵筋连通的立柱上的横梁必须与立柱连通。

（7）幕墙立面上，水平方向每8m以内位于未设均压环楼层的立柱，必须与固定在设均压环楼层的立柱连通。

（8）幕墙顶的防雷可用避雷带或避雷针，由建筑物防雷系统统一考虑。建筑幕墙位于女儿墙外侧时可沿屋顶周边设避雷带，其安装位置略为突出女儿墙顶部外围；也可用屋顶其它明设金属物作为接闪器；也有直接运用建筑幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器，这时规定金属板厚度不不大于0.5mm,板与板之间的搭接长度不不大于100mm,金属板无绝缘覆盖层，金属板与女儿墙内的钢筋连接成电器通路。在女儿墙部位幕墙构架与避雷带装置的连接节点应明露。

（9）幕墙避雷导线与铝合金材料连接时应满足等电位规定。当用铜质材料与铝合金材料连接时，铜质材料外表面应经热镀锌解决。导线连接接触面应紧密可靠不松动。

（10）金属和石材幕墙的还规定导线