文档介绍：超高层幕墙防雷设计
赵巍1 高于平2
沈阳远大铝业工程有限公司辽宁沈阳110000
摘要:从系统设计、材料使用、安全方面对超高层的幕墙防雷设计提出一些观点。
关键词:超高层幕墙防雷接闪器引下线
随着建筑业的不断发展,幕墙作为一种新型建筑物外围护结构因其本身美观,轻质,不易污染等优点大量应用于各类建筑中。在现今世界各国的“摩天大楼”竞赛中,幕墙更是必不可少。已建成的828米的“世界第一高楼——迪拜塔”以及在建的超过600米以上的高楼,包括日本松岛国际城(601米)、上海中心大厦(632米)、韩国首尔的数码城大厦(640米)均采用幕墙外围护结构。1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上,专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。超高层建筑是指40层以上,高度100米以上的建筑物。由于这些超高层建筑极易遭受雷击,并且雷击对建筑物或电气设备的损害极大。那么幕墙的防雷设计就对超高层建筑的安全性起着至关重要的作用。
建筑幕墙受雷击的类型
防直击雷和侧击雷
针对高层建筑物,绝大部分的直击雷会集中顶部的接闪器。而在高层幕墙顶层四周的金属幕墙、金属天沟以及建筑物的外转角和顶部突出位置也极易遭受雷击。
幕墙的防侧击雷防的是闪电电流的侧向绕击。这种电击的几率很小,但是它对幕墙本身以及建筑物的危害最大。均压环是高层建筑物为防止侧击雷而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带。在建筑设计中当高层超过滚球半径时(一类30米,二类45米,三类60米),每隔6米设均压环。均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈,此闭合圈必须与所有的引下线连接。
防间接雷(雷电感应)
雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。静电感应是由于雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上的感应电荷得到释放,如果不就近泄入大地中就会产生很高的电位。幕墙的金属构件较多,能够积累大量电荷。当建筑物受到电击时,强大的电流通过金属构件时,由于作用时间极短,电位差可达到万伏以上,它可能使金属部件之间产生火花,引起火灾。
建筑物防雷分类及基本防雷要求
《建筑物防雷规范》GB50057,建筑物的防雷分为一类防雷建筑物、二类防雷建筑物、三类防雷建筑物,具体要求如下:
防雷分类
网格尺寸
接地间距
引下线
一类防雷
5m×5m 或6m×4m
<12m
Ф 12 或25x4 扁钢
二类防雷
10m×10m 或12m×8m
<18m
Ф 10 或25x4 扁钢
三类防雷
20m×20m 或24m×16m
<25m
Ф 10 或Ф 8 或25x4 扁钢
建筑物的防雷装置
建筑幕墙的防雷装置主要包括三部分:接闪器、引下线、接地装置、过电后保护器及其它连接导体的总和
接闪器:
接闪器是直接接受雷击的避雷针,避雷带(线)避雷网以及用作接闪的金属面和金属构件等。它由下列的一种或多种组成:
a. 独立避雷针
b. 架空避雷线或架空避雷网
c. 直接装设在建筑物上的避雷针,避雷带或避雷网
引下线:
引下线是连接接闪器与接地装置的金属导体。
接地装置:
接地装置是接地体和接地线的总合,接地体是埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。接地线是从引下线