由于雷电现象随机性很大,
铝合金幕墙防雷设计要掌握三个基本原则:科学性、经济性和耐用
可靠性原则。
科学性就是要遵循科学规律,遵守国家标准的
防雷规范,但是还要有灵活性,因为我们目前知道的雷电视规律是带有统计性,需要我们从实际出发,独立思考,用其基本原理,因地制宜来考虑幕墙的防雷措施。国家规范没有对
铝合金幕墙作出十分具体的规定。中华人民共和国行业标准《
玻璃幕墙工程技术规范》(JCJl02一96) 4.4.7条只有原则性的要求,并不具体。其规定说:
玻璃幕墙的防雷设计应符合现行国家标准《建筑防雷设计规范》GB50057的有关规定。玻璃幕墙应形成自身防雷体系,并与
主体结构的防雷体系可靠地连接。
通常建筑物的防雷装有三部分:
接闪器(如雷针,避雷网,避雷环等),
引下线和
接地装置,它们的作用就是把闪电吸引到自身,导入地下消散闪电的能量。在铝合金幕墙的防雷设计中,应充分利用建筑物的这些装置,根据国家有关规范的
建筑幕墙有防雷装置,
立柱横梁应和建筑物防雷网接通。把建筑幕墙获得的巨大电能量,通过建筑物的接地系统,迅速地输送到地下,使其两部分成为一个防雷整体,共同起到保护铝合金幕墙和建筑物免遭电破坏的作用。
必须指出:铝合金幕墙要形成自身的防雷体系,整个幕墙系统应形成连贯的电气通路相相互之间的连接不要非
金属材料隔离,以免阻碍强大雷电流的通行。但是在实施铝合金幕墙防止雷过程式中,有的质检站强调行业标准JGH102-96中的4.3.3条的规定:“玻璃幕墙不同
金属材料接触处,应设置
绝缘垫片或采取其它
防腐蚀措施。”硬性规定了一定要在铝合金立柱和焊在
预埋件上的
镀锌上墙钢件之间设置
绝缘垫片。这样就造成了铝合金立柱受到的雷电流,难以通过上墙钢件流向建筑物的防雷装置,如果铝合金幕墙一旦遭到雷击,在这种绝缘状况下,其后果难以预料。我们认为:由于采取了其它防
腐蚀处理,再则铝和锌各自的电极电位相差不是很大,相互之间的接触腐蚀有限。资料表明:两者完全允许接触使用,不必再采用约缘垫片。日本工业标准JIS中《建筑物等的避雷设计A4201》指出:“异种金属相互连接时,要注意,不使连接部分发生腐蚀。”也没有强调一定要采用绝缘垫片。
经济性就是要充分利用幕墙的金属
导电特性,以获得较大效益。资料表明雷击点的发热能量约为500.2000),遭受雷击后的金属板的最大熔蚀浓度约为1mm左右。因此我们可以利用幕墙金属这一特点来参与作防雷装置,但金属
构件的连接必须具有持久的电气贯通。必须看到,目前有不少
高层建筑采用
复合铝板幕墙进行外装修。我们知道,
复合铝板是用两层0.5mm厚的铝
薄板与
聚乙烯芯材加压组合而成。在国外仅限放
低层建筑幕墙以及高层建筑的裙房幕墙使用。从幕墙的防雷观点来看,由于两层0.5mm厚的铝薄板处放绝缘状态,虽在
复合板在制作时内层加铝合金
型材副框。铆钉和铝复合板接通。但外层
铝板接受到的雷电流完全能将0.5mm厚的薄板击穿,另外强大的雷电流也难以通过复全铝板,传递到建筑物的接地装置。故而复合铝板不宜用在高层建筑上。
对于高层建筑的
蜂窝铝板幕墙壁防雷问题,也不能马虎,我们知道,
蜂窝铝板的构造,是用两块厚0 .8mm-1.2mn及1.2mm-1.8mm的铝板,夹住用不同材料制成的蜂巢状中间芯层而组成的。我们应该注意到,中间蜂窝芯材
夹层有以下几种材质,一是纸芯材质;二是
玻璃钢芯材质;三是
铝箔芯材质。它们的导电能力均较差。考虑到幕墙的安全性,对于高层建筑的蜂窝
铝板幕墙,我们以为采用铝箔芯蜂材略好。因为铝箔蜂窝也是用胶粘在二片铝板中间胶不是导体,制作安装锥把铝板封孔
焊接,向外面铝板厚度不能过薄,否则遇雷会把薄板击穿。
幕墙的防雷,怎样才能做到可靠耐用呢?
为了减少防雷空间的火灾、爆炸及生命危险,建筑幕墙的防雷应采取等电位连接,多处分流,以减少雷电流所引起的电位差。
建筑幕墙的防雷装置设计,还应充分考虑环境对防雷构件腐蚀的影响。应该看到,被腐蚀后的电气通道,由于堆面积不断地减少,犹如河道年久淤积,当洪水来临时,不易泄洪。