我国有关建筑物的
防雷规范,按建筑物的重要性,使用性质、以生雷电的可能性进行了建筑物的防雷分类。参照其规范的分类范围及方法,结合当前幕墙建筑的实际情况,我们不防将
超高层建筑幕墙大于等于150m归为一类防雷幕墙,将高层幕墙大于等于100m归为第二类防雷幕墙,普通幕墙大于(30m-50m)归为第三类防雷幕墙。对于历史上雷害事故严重地区,位于土壤电阻率较小的地区的建筑物的
铝合金幕墙,可以适当提高其分类档次。
1、
建筑幕墙有顶部队建设女儿墙上的
铝合金防水盖板,是人为地设立良好导体,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。作为防止雷击电流的直击措施,我们不妨将铝合金盖板设计成直接接受雷击的装置,起到引雷作用的
接闪器,相当于原来女儿墙上的避雷带。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。接闪器可通过
焊接在上钢件上的
均压环,每隔12m(一类)、15m(二类)、18m(三类)和建筑物防雷网接通,每幅幕墙接通的数量不得少于2个。我国的防雷规范没有对铝合金材料作接闪器的具体规定,参照国际防雷
技术标准(IEC1204一1, 993)和日本防雷标准,同时根据我们对多个高层、超高层
金属幕墙的实施经验,我们认为:对于作为接闪器的金属板厚度为:三类幕墙不小于2.Omm;二类幕墙不小于2 .2mm;一类幕墙不小于2.5mm比较合适。既考虑了经济性,又不致于被击穿。对于雷活动强烈地区的
超高层建筑幕墙,金属接闪器的厚度可大于2 .5mn(二类)或大于3.2mn(一类)比较合适。其最小
截面积以70mn,(一类)或50mm,(二、三类)为好,材质可用L3(1100)或LF21(3003)。
2、
高层建筑幕墙顶部的接闪器,不能防止闪电电流的侧面向发展绕击作用。虽然小强度的闪电绕击概率较少,但不能忽略。在30m以上的建筑幕墙部分,每隔三层高设置一圈焊接在上墙钢件上的均压环,均压环每隔15m(一类),18m(二、三类)和建筑物防雷网接通。同时每幅幕墙接通数量不得小于2个。均压环除了有通过建筑幕墙受侧击雷电流外,还有等电位的作用和分流作用。
3、30m以下的金属幕墙部分,特别是独立裙房幕墙部分,每隔18m与建筑物防雷系统的
引下线接地,每幅幕墙接通数量不得少于2个,以防止静电感应电压对人和
设备造成的危害。
4、建筑幕墙的均压环及与建筑防雷网连接的引下线除不低于规定外,如没有特殊规定可按下面要求执行,其尺寸不应小于以下数值:
圆钢:直径为D=12mm(一类)或D=8MM(二、三类)。
扁钢:厚度t>=4mm。截面积S=100mm2(一类)或S=48mm2(二、三类),如均压环及引下线长度不够,允许焊接接长,焊缝的
搭接长度圆钢不少于6D、扁钢不少于2B(B为宽度)。焊接应采对地面焊。
5、建筑楼房过长,建筑物上再现
伸缩缝和
沉降缝时,两部分应构成统一的防雷系统。在伸缩缝和沉降缝之间必须进行防雷系统的跨越处理,处理方法最好用软导管线连接断开的防雷装置;或用不少于4mm厚的
镀锌扁钢弯曲成U形状后连接,以易于伸缩。一般U形的半径应大于伸缩的两倍至三倍。
6、建筑幕墙的防雷装置和建筑物防雷网的接通办法, 一是在
钢筋混凝土墙上通过柱或墙内的主
钢筋设置预埋
连接板和引出作为供测试、连接之用;二是利用建筑幕墙上的墙
预埋件和建
筑物防雷网接通后作连接通道;三是在
立柱、梁墙
浇注混凝土之前,焊好预留出来的接线,以作为连接通道。
7、考虑到防雷装置年久
锈蚀,会减少雷电流的通道截面积,应尽量采用
热镀锌件,或刷二道
防锈漆。焊接时由于对钢件原有
表面处理有所破坏,在焊缝上去掉焊渣后,应再刷上二道
防锈漆。
8、为确保接地效果,建筑幕墙的防雷装置完成后,要测试其接地电阻,通常要求冲击接地电阻Ri不大于5Ω(一、二类)、100Ω(三类)采用了以上的设计措施后,我们对多个高层建筑幕墙的防雷电阻值的实测结果,其工频电阻值Rn很低,几乎全都小于3Ω,我们认为完全可以满足金属幕墙的防雷需要。