建筑物防側(cè)擊雷.doc

建筑物防側(cè)擊雷雷電是自然界中大氣放電現(xiàn)象。當(dāng)建筑物和電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備遭受直（側(cè)）擊雷或感應(yīng)雷擊時(shí)，其放電電壓可達(dá)數(shù)百萬伏至數(shù)千萬伏，放電電流高達(dá)幾十至幾百千安，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于供電系統(tǒng)的正常值，其破壞性極大。1、直擊雷分類及防側(cè)擊雷說明直擊雷包括直面雷擊和側(cè)擊，直面雷擊就是建筑物樓頂直接遭受雷擊，側(cè)擊雷則是從建筑物的側(cè)面打來的。因?yàn)橐话憬ㄖ锉容^高，樓頂避雷帶并不能完全保護(hù)住樓體，所以就需要對(duì)建筑物遭遇側(cè)面雷擊加設(shè)保護(hù)措施。滾球法是以雷電閃擊距離為理論基礎(chǔ)，用來確定避雷針、避雷帶（網(wǎng)）保護(hù)范圍的一種方法。當(dāng)雷擊先導(dǎo)到達(dá)接閃器放電距離以前，其閃擊點(diǎn)有一定的選擇范圍，被保護(hù)建筑上的接閃器就會(huì)有相連通的若干上行先導(dǎo)，最后在最容易擊穿的路徑上形成主放電。擊距與先導(dǎo)頭部的電荷量有關(guān)，先導(dǎo)頭部的電荷量又決定了隨后出現(xiàn)的雷電主放電電流幅值。一類防雷建筑物 30以上需作防側(cè)擊雷。二類防雷建筑物 45以上需作防側(cè)擊雷。三類防雷建筑物 60以上需作防側(cè)擊雷。2010 年建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范報(bào)批稿中，4.2.4 第七條規(guī)定：當(dāng)建筑物高于30 m 時(shí)，尚應(yīng)采取以下預(yù)防側(cè)擊雷的措施：從30 m 起，每隔不大于6 m 沿建筑物四周設(shè)水平接閃器并與引下線相連；2)30 m 及以上外墻上的欄桿、門窗及較大的金屬物與防雷裝置連接。 2 高層建筑物外墻裝飾防側(cè)擊雷2.1 有保溫層的外墻建筑物外墻防側(cè)擊應(yīng)從兩方面入手：余下全文(1)嚴(yán)格按照建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范，從30 m起每隔不大于6 m，沿建筑物四周設(shè)水平接閃器并與引下線相連；30 m 及以上外墻上的欄桿、門窗及較大的金屬物與防雷裝置連接。同樣每隔6 m 設(shè)一均壓環(huán)。在設(shè)計(jì)上均壓環(huán)可利用圈梁內(nèi)兩條主筋焊接成閉合圈，此閉合圈必須與所有的引下線連接。其目的是便于將6 m 高度內(nèi)上下兩層的金屬門、窗與均壓環(huán)連接。水平接閃器必須和同高度的均壓環(huán)有可靠的電氣連接。對(duì)于建筑物外墻有保溫層的建筑物，尤其是沒有設(shè)窗戶的整體保溫墻面，均壓環(huán)應(yīng)盡量靠近墻面，以最大限度減小水平接閃器和均壓環(huán)距離。(2)使用阻燃保溫材料外墻保溫材料主要分為無機(jī)和有機(jī)兩大類。根據(jù)保溫材料的燃燒性能，可將保溫材料分為B1（不燃）、B2（難燃）、B3（易燃）三個(gè)等級(jí)。而有機(jī)保溫材料本身就易燃，這樣就需要在材料中添加定量的阻燃劑，使其阻燃性能達(dá)標(biāo)。按規(guī)定，外墻保溫材料的燃燒性能至少要達(dá)到B2 級(jí)。2.2 玻璃幕墻的外墻面裝飾有些大樓的外墻面裝飾采用部分或全玻璃幕墻面進(jìn)行裝飾，其對(duì)側(cè)擊雷的防御措施,關(guān)鍵是玻璃幕墻上的金屬構(gòu)架。在金屬構(gòu)架的安裝過程中，構(gòu)架和構(gòu)架間一定要有金屬片跨接，達(dá)到可靠的電連接，讓整個(gè)構(gòu)架形成一個(gè)完整的電氣連接體，將玻璃幕墻上的金屬構(gòu)架與大樓主體防雷的預(yù)埋件可靠連接，二者間保證要有良好的接觸面和足夠的螺栓固定點(diǎn)(一般應(yīng)不少于2 個(gè))。在大樓主體的施工過程中,預(yù)埋時(shí)要將預(yù)埋鋼板可靠地與每層的均壓環(huán)進(jìn)行焊接。焊接長(zhǎng)度要符合避雷接地的規(guī)范要求，并與該層的全部防雷引下線焊接。構(gòu)架與預(yù)埋件連接時(shí),必須對(duì)接觸面進(jìn)行絕緣層處理,用螺栓固定時(shí),必須有金屬墊片。另外，幕墻的構(gòu)架必須有外露于玻璃的部分,以作為玻璃幕墻防側(cè)擊雷的接閃器之用。2.3 金屬面的墻面裝飾有的大樓的外墻面采用復(fù)合鋁板，由于它們的支架都是金屬結(jié)構(gòu)，防側(cè)擊雷的做法同樣是在墻面安裝時(shí)，使外墻面復(fù)合鋁板的金屬構(gòu)架形成一個(gè)金屬整體，然后通過每層外墻面的預(yù)埋鋼板與均壓環(huán)進(jìn)行可靠焊接，把雷電從該層通過引下線引入大地。2.4 非金屬的外墻面裝飾采用瓷磚、馬賽克、墻漆涂料等非金屬材料進(jìn)行外墻面裝飾的大樓，最易遭遇側(cè)擊雷的部位有陽臺(tái)的金屬欄桿、金屬晾衣架和金屬門窗等。因此，非金屬的外墻面裝飾（關(guān)鍵是金屬門窗及陽臺(tái)金屬護(hù)窗等部位）防雷的具體做法可參考下面介紹的金屬門窗等防雷的做法。3 高層建筑物外墻附屬設(shè)施及門窗防側(cè)擊3.1 空調(diào)目前高層建筑空調(diào)室外機(jī)安裝分兩類：1)建筑物外墻沒有預(yù)先設(shè)計(jì)空調(diào)安裝位置這種情況多見早幾年的建筑，分體式空調(diào)室外機(jī)的安裝是在建筑物交工驗(yàn)收后，由空調(diào)銷售商安裝的，其安裝位置、外形尺寸均由使用者自己選定，隨意性較大。在這種情況下，大部分建筑在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)就沒有考慮此部分，因此造成在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)也未能考慮在外墻上設(shè)置防側(cè)擊雷的連接預(yù)埋件，以供空調(diào)外掛機(jī)金屬外殼及金屬固定支架作可靠的防雷連接。2)建筑物外墻預(yù)先設(shè)計(jì)空調(diào)安裝位置近幾年的高層建筑，外墻多預(yù)先設(shè)計(jì)了空調(diào)安裝位置。據(jù)了解，高層或超高層建筑外墻預(yù)設(shè)的空調(diào)支架或鋼筋商品混凝土平臺(tái)，也大多按建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范要求做了防側(cè)擊雷連接。但經(jīng)過觀察，空調(diào)在安裝時(shí)，室外機(jī)和外墻預(yù)設(shè)的空調(diào)支架或鋼筋商品混凝土平臺(tái)沒有進(jìn)行可靠的電氣連接，有的是隨便將室外機(jī)安放在平臺(tái)上用膨脹螺栓固定，或?qū)⑹彝鈾C(jī)放在平臺(tái)上了事，這種作法，即使在空調(diào)支架或鋼筋商品混凝土平臺(tái)上按建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范要求做了防側(cè)擊雷連接，對(duì)室外機(jī)而言仍不能可靠地預(yù)防側(cè)擊雷。針對(duì)以上情況，有以下建議：(1)空調(diào)室外機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，事先應(yīng)設(shè)計(jì)接地螺栓，空調(diào)室外機(jī)使用專用的接地螺栓，以便使室外機(jī)在安裝完成后和外墻預(yù)設(shè)的空調(diào)支架或鋼筋商品混凝土平臺(tái)的防雷接地系統(tǒng)可靠地進(jìn)行連接，而不是單純地依靠室外機(jī)的外殼固定孔進(jìn)行連接；(2)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)事先在安裝平臺(tái)上設(shè)計(jì)防雷接地螺栓；(3)規(guī)范高層建筑空調(diào)安裝工藝。3.2 金屬門窗及陽臺(tái)金屬護(hù)窗等現(xiàn)在建筑的金屬門窗、陽臺(tái)金屬護(hù)窗及晾衣架多為鋁合金材質(zhì)，這類設(shè)施的防雷，要求窗框衣架等金屬框架必須牢固地與土建主體防雷系統(tǒng)均壓環(huán)作等電位連接。必須要做到以下兩點(diǎn):一、土建施工時(shí)，應(yīng)在外墻安裝金屬門窗及欄桿的位置事先預(yù)埋好鍍鋅圓鋼或扁鋼制作的接地埋件，圓鋼或扁鋼一端和均壓環(huán)焊接，焊接長(zhǎng)度要符合避雷接地的規(guī)范要求。一端在金屬門窗框架安裝時(shí)用鉚釘將其和鍍鋅扁鋼緊固，緊固前必須對(duì)金屬門窗與扁鋼接觸面進(jìn)行絕緣層處理,緊固處應(yīng)有不少于2 個(gè)鉚釘加以固定，且必須是用兩點(diǎn)接地。這樣,金屬門窗就可以是防側(cè)擊雷的接閃器,對(duì)側(cè)擊雷的防護(hù)是有一定效果的。二、施工過程必須要嚴(yán)格進(jìn)行規(guī)范，在施工過程中，往往由于施工安裝人員的疏忽大意而造成門窗、晾衣架接地不可靠，那樣防雷就會(huì)形同虛設(shè)。3.3 塑鋼門窗使用金屬門窗的高層建筑,可以直接利用金屬門窗作為防側(cè)擊雷接閃器,而塑鋼門窗是不能作為防側(cè)擊雷的接閃器使用的。對(duì)于采用塑鋼門窗的高層建筑防側(cè)擊雷問題,首先要解決的是側(cè)擊雷的接閃器設(shè)置問題。在外墻易受雷擊部位,如在陽角位和外墻靠近建筑物引下線處，設(shè)置接閃器。接閃器應(yīng)與相同高度的均壓環(huán)預(yù)埋件進(jìn)行可靠焊接，即在高層建筑外墻30 m 以上設(shè)置規(guī)格合適、接閃概率大的接閃點(diǎn)陣。另外，必須注意均壓環(huán)應(yīng)盡量靠近外墻，以縮短接閃器與均壓環(huán)的引線長(zhǎng)度。塑鋼窗制造商應(yīng)改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，使得其內(nèi)部的鋼骨能夠形成閉合的電氣通路，而且預(yù)留接線端子，以便進(jìn)行防側(cè)擊雷的具體落實(shí)，并且與建筑物內(nèi)等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)連通，這樣做就等于形成了