幕墙防雷设计

幕墙防雷设计
1）屋顶防直击雷---结构钢筋做接闪器
附: 3.0.3 ： 2 国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆、
国家级档案馆、大型城市的重要给水泵房等特别重要的建筑物。注：飞机场不含停放飞机 的露天场所和跑道。 3 国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。 4 国家特级和甲级大型体育馆； 9 预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其它重要或人员密集的公共建筑物 以及火灾危险场所。 10 预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。 而以下不在此列： 1 国家重点文物保护的建筑物。 5 制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨 大破坏和人身伤亡者。 6 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和 人身伤亡者。 7 具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。 8 有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。
二类10m×10m或12m×8m、
三类20m×20m或24m×16m的 网格；
接闪网---明网、

暗网—结构钢筋网(详后)
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1）屋顶防直击雷---接闪带
4.3.1、 4.4.1……当建筑物高度超过45m（三 类60m）时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带， 接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上， 也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪 器之间应互相连接。
窗框必须与主体结构防雷体系连接成电气通路。
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1）屋顶防直击雷---接闪网
4.3.1、 4.4.1 ……接闪网、接 闪带应按本规范附录B的规定沿 屋角、屋脊、屋檐和檐角等易 受雷击的部位敷设，并与周边 引下线均匀连接（二类不大于 18m、三类不大于25m）。并 应在整个屋面组成不大于：
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1）屋顶防直击雷----屋顶构件做接闪器(续)
2 输送和储存物体的钢管和钢罐的壁厚不应小于2.5mm；当钢管、钢 罐一旦被雷击穿，其内的介质对周环境造成危险时，其壁厚不应小于 4mm。
3 利用屋顶建筑构件内钢筋作接闪器应符合本规范第4.3.5条和第4.4.5 条的规定。（详下页）
现行防雷设计规范（续）
（2）按照现行规范设计的防雷装置的防雷安全度不是 100%。
将需要防雷的建筑物的年损坏风险（概率）R值减到小 于或等于可接受的最大损坏风险（概率）RT值，即 R≤RT，RT=10-5/a。
现行防雷设计规范（续）
《规范》将建筑物按防雷分为4类： 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物 第三类防雷建筑物 不需考虑防雷的建筑物 幕墙涉及的防雷建筑物是后三类。
6.躲避---躲开多雷区或易遭雷击点；当雷电发生时关闭设备、掉电源插头。 7.隔离---即防止接近。如绝缘层、遮栏、护罩、护盖、箱匣等把带电体同外界隔绝
开来。
8.综合防治。
六、幕墙防雷设计
---防雷内容
1.屋面及周边防顶击雷---外部防雷装置---接闪器、引下线、接地装置； 2.墙面顶段防侧击雷---外部防雷装置； 3.其余墙面及地下室做等电位连接、雷设计
---《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010介绍
一、雷电形成 二、现行防雷设计规范 三、雷害分类 四、防雷方案 五、防雷原理 六、幕墙防雷设计
一、雷电形成
大气的冷热变化流动 雷云 雷云带电荷 感应相反电荷 电场 空气层电离击穿 雷云放电
二、现行防雷设计规范
扁形导体和绞线固定支架的间距(mm) 500 500 1000 500
单根园形导体固定支架的间距(mm) 1000 1000 1000 1000
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1）屋顶防直击雷---金属屋面作接闪器
5.2.7 除第一类防雷建筑物外，金属屋面的 建筑物宜利用其屋面作为接闪器，并应符合 下列规定： (考虑是否被击穿) 1 板间的连接应是持久的电气贯通，可采用 铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉 或螺栓连接。 2 金属板下面无易燃物品时，铅板的厚度不 应小于2mm，不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板 的厚度不应小于0.5mm，铝板的厚度不应小 于0.65mm（原规定0.5），锌板的厚度不应 小于0.7mm。 3 金属板下面有易燃物品时，不锈钢、热镀 锌钢、钛板的厚度不应小于4mm，铜板的厚 度不应小于5mm，铝板的厚度不应小于7mm。 4 金属板应无绝缘被覆层。
磁脉冲波入侵的通道全部截断---所有的屏蔽套、壳等均需要接地。屏蔽是防止雷电 电磁脉冲辐射对电子设备影响的最有效方法。
4.接地---将等电位连接网络和接地装置连在一起,使与地等电位,避免发生反击。 (2.0.23）
5.分流---增加雷电流的泄流通道，降低泄流通道上的电压降.避免流过被保护物--接入避雷器，增加引下线、增加接地极。
注：薄的油漆保护层或1mm厚沥青层或0.5mm厚聚氯乙烯层均不应 属于绝缘被覆层。
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1）屋顶防直击雷---屋顶构件做接闪器
5.2.8 第一类防雷建筑物和本规范第4.3.2条 第1款的规定外，屋顶上永久性金属物宜作 为接闪器，但其各部件之间应连成电气贯通 ，并应符合下列规定：
1 旗杆、拦杆、装饰物、女儿墙上的盖板等明 设金属物，其截面应符合本规范表5.2.1条的规 定，其壁厚(考虑是否被击穿)应符合本规范第 5.2.7条的规定。
物的防雷分类的数值。 7）部分条款作了更具体的要求。 8）第3.0.2、3.0.3、3.0.4、4.1.1、4.1.2、4.2.1(2、3)、4.2.3(1、2)、
4.2.4(8)、4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)、4.4.3、4.5.8、6.1.2条（款）为强 制性条文，必须严格执行。
其安装位置宜略为突出屋顶外沿。如果把接闪 带改为接闪网，则保护效果更有提高
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1）屋顶防直击雷---接闪杆、接闪线
5.2.2 接闪杆采用热镀锌圆钢或钢管制成时，其直径应符合下列规定： 1 杆长1m以下时，圆钢不应小于12mm，钢管不应小于20mm。 2 杆长1m〜2m时，圆钢不应小于16mm，钢管不应小于25mm。 3 独立烟囪顶上的杆，圆钢不应小于20mm，钢管不应小于40mm。 5.2.3 接闪杆的接闪端宜做成半球状，其最小弯曲半径宜为4.8mm，最
雷害分类(续)
4.雷击电磁脉冲
雷击电磁脉冲---雷电流经电阻、电感、电容耦合产生 的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场。----对电 气和电子系统中的集成电路和微电子器件有害。它们 耐受雷击电磁脉冲的能力极低。
5.雷电反击（闪络或旁侧闪络）----1)在泄流通道上 产生非常高的暂态的对地电压；2)对周围金属物体的 巨大的电位差而发生放电。
防雷击电磁脉冲---防雷电流引发的电磁效应，包含经 导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应。用以 对建筑物内系统包括线路和设备的保护。
五、防雷原理
1.接闪。即拦截。就是让在一定程度范围内出现的闪电放电不能任意地选择放电通道 ，而只能按照人们事先设计的防雷系统规定的通道，将雷电能量泄放到大地中去。
4.3.5-1、4.4.5 -1 ……本规范第3.0.3条第2〜4款、笫9款、第10款的 建筑物，当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水和混凝土层允许不 保护时，宜利用屋顶钢筋网作为接闪器；本规范第3.0.3条第2〜4款、 第9款、笫10款的建筑物为多层建筑，且周围很少有人停留时，宜利用 女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器。
6.人生伤害----跨步电压、接触电压。
雷害分类(续)
当跨步电压达到40~50V时，将使人有触电危险
规范对防雷的规定
序号 雷击设防类别
采用防雷装置 适用建筑物
1
防直击雷
外部防雷装置
2
防闪电电涌侵入
各类防雷建筑物（应）
3 防闪电感应
第一类防雷建筑物和本规范第3.0.3 条第5～7款规定的第二类防雷建筑 物（应）
4.3.1、 4.4.1 第二（三）类防雷建筑物外部防雷措施，宜采用装设 在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带 或接闪杆混合组成的接闪器。
还可用屋顶建筑构件内的钢筋网做接闪器。 实际工程接闪线少用。 天面上设有小屋时，所安装的铝合金门窗是容易受到雷击的部位，门
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003规定：“兼有 防雷功能的幕墙压顶板宜采用厚度不小于3mm的 铝合金板制造，压顶板截面不宜小于70mm2（幕墙 高度不小于150m时）或50mm2（幕墙高度小于150m 时）。幕墙压顶板体系与主体结构屋顶的防雷系 统应有效的连通。”
图 女儿墙上的盖板做接闪器
闪电电磁感应---由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近 导体上感应出很高的电动势。（2.0.15）
3.闪电电涌侵入
当架空线或金属管道遭受直击雷或产生感应雷而产生高电位，便会沿着电源线、 信号线、天线馈线的耦合、金属管道（如上下水管、煤气管）、电缆金属外皮等 侵入建筑物内，称为闪电电涌（雷电波）侵入，会对电气设备造成危害或使建筑 物内的金属设备放电，引起破坏作用。
大宜为12.7mm。 5.2.5架空接闪线和接闪网宜采用截面不小于50mm2热镀锌钢绞线或铜绞
线。 5.2.6 明敷接闪导体固定支架的间距小宜大于表5.2.6的规定。固定支架
的高度不宜小于150mm。
布置方式 安装于水平面上的水平导体 安装于垂直面上的水平导体 安装于从地面至高垂直面上的垂直导体 安装在高于垂直面上的垂直导体
--用于减小雷电流在所需防护空间内产生的电磁效应的防雷装置，由屏蔽导体 、等电位连接件和电涌保护器、间隔距离等组成。 部分建筑尚应考虑防闪电感应和雷击电磁脉冲。
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1）防直击