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重庆幕墙改造——解析玻璃幕墙安装预防雷电

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重庆幕墙改造——解析玻璃幕墙安装预防雷电

发布日期:2018-03-21 作者: 点击:

重庆幕墙改造——解析玻璃幕墙安装预防雷电

玻璃幕墙安装完成后,不是高枕无忧,什么都不用管,而是做好很多预防工作,其中就包含雷电危害预防措施。

      1、雷电危害:

      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,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,其电场强度比一般建筑物大得多,容易构成雷电发展条件,加上离放电云层近,所以易遭受雷击。

      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,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建筑的雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。同时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,这就是静电感应电压,对人和设备产生危害。

      高层建筑幕墙通常超过50m,超高层幕墙超过100m,如果强大的雷电流全程通过幕墙构件时,由于持续时间极短,只有几十微秒,则每米的电位差可达万伏以上,高达100m的幕墙,在通过雷电流时可达百万伏的电位差,将会和周围的金属体之间产生反击放电和电磁感应。

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      2、防雷措施:

      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,应充分利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,连成一个防雷整体,把玻璃幕墙获得的巨大雷电能量,通过建筑物的接地系统,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。

      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,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作用。防止侧击雷的常见做法是在30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位,每三层设置一圈均压环,并和建筑物防雷网及玻璃幕墙自身的防雷体系接通。

要求及施工:

     (1)根据有关防雷接地的技术资料并结合以往竣工工程的经验,我们认为玻璃幕墙防雷必须在以下几个重要方面满足要求:

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》的有关规定。

      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到100mm&sup2。

      除焊接方式以外,采用压接方式其金属材料厚度应达到4mm。

      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。

      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。

      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。

     (2)某大厦玻璃幕墙防雷接地的作法:该大厦地上22层,高80米,外墙使用大面积花岗岩挂板、玻璃幕墙及复合铝板。玻璃幕墙防雷接地具体作法:从六层开始,九层、十二层、十五层直至二十二层,每三层在建筑物四周结构楼板表面敷设一根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(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。所有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,并加不锈钢平垫和弹簧垫。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。


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