建筑幕墙的防雷设计与施工

建筑幕墙的防雷设计与施工

发表时间：2018-05-08T16:00:51.997Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第2期作者：刘文杰1 明龙辉2

[导读] 本文主要针对建筑幕墙的防雷设计与施工展开分析，思考了建筑幕墙的防雷设计与施工的具体的方法和具体的方案.

1方大建科集团有限公司广东深圳 5180002深圳樽威尔建筑工程有限公司广东深圳 5180000

摘要：本文主要针对建筑幕墙的防雷设计与施工展开分析，思考了建筑幕墙的防雷设计与施工的具体的方法和具体的方案，对于如何进一步开展设计和施工工作进行了进一步的探讨，可供参考。

关键词：建筑，幕墙，防雷设计，施工

前言

在建筑幕墙的防雷设计与施工的过程中，一定要把握重点和难点，提出更好的方案，对于建筑幕墙的防雷设计与施工的困难，也必须要及时的注意，确保设计和施工的质量。

1幕墙概述

幕墙的组成主要是面板与相应承力结构，其能够承受一定的表形从而能够直接的悬挂在墙体的主体结构上，对于这种建筑结构其最大的优点是能够承担一定的外围荷载，同时防护作用非常好，而且美观大方。就目前的情况，建筑工程施工项目中的幕墙的施工技术体系是相对的比较成熟，且施工方法和施工工艺也是比较完善的。通过很多的例子可以知道，目前的幕墙结构的分类主要是安装施工的材料进行的，一般情况下分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙和混凝土幕墙等。随着社会的发展，建筑行业得到很大的发展，项目也是越来越多，出现了很多的新型气循幕墙、智能幕墙和光电幕墙，这些也都成为了幕墙工程的主要结构形式。在目前的建筑行业中，幕墙的非常新颖的现代建筑派系，在整个工程项目中占据着非常重要的位置，其有很高的艺术地位和艺术特色。到目前为止，建筑幕墙结构被广泛的应用于人群相对比较集中的商业公共建筑和一些大型的公共建筑外墙上。它在建筑结构最为外围，所以也埋下了很大的火灾和雷击的隐患。其原因是因为幕墙结构基本上都是由玻璃、石材等组成，这些材料都是属于不叫脆性的材料，所以有极查的抗火和抗雷能力，如果遇到高温，特别容易引起一些炸裂和破碎的现象。同时，当建筑物发生火灾的时候，对于这些材料它们因为受到高温的作用会非常容易发生变形，从而出现下滑，使得火焰从这些材料缺口涌入室内，也就引起坊间出现浓烟的情况。所以，在进行工程建设的时候需要处理好这些问题。不仅如此，对于室内发生大火和雷击故障更是容易引起材料软化，从而使得材料大块大块的从天而降，直接危及到人们的生命财产安全，因此对建筑幕墙进行防火防雷设计时非常有必要的。

2建筑幕墙的防雷设计

为了有效地防护雷电，保护人民的生命财产安全，防雷电专家将建筑物分为三类，并根据其防雷电安全的重要性人为地假设了滚球半径。当建筑物的高度高于对应的滚球半径时，就容易产生侧击雷。所谓侧击雷，就是雷击的一种，建筑防雷有直面雷击（就是直接打在楼顶的），而侧击雷就是从侧面打来的，因为一般建筑比较高，顶层避雷带并不能完全保护住整个楼体，所以侧面击雷就需要加设保护。

以《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010和民用建筑电气设计规范JGJ16-2008为基础的，所谓滚球法是以hr为半径的一个球体沿需要防直接雷的部位滚动，当球体只触及接闪器或只接触及接闪器和地面而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。

幕墙的防雷装置和建筑物防雷网的接通办法一般有三种形式，一是在钢筋混凝土墙上通过柱或墙内的主钢筋设置预埋件连接板和引出连接板作为测试、连接之用。二是利用幕墙上的预埋件和建筑物防雷网接通作为连接通道。三是在立柱、梁墙浇注混凝土之前，焊好预留出来的接线，作为连通之用。

当建筑物过长，建筑物上出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。处理方法是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。U形的半径应大于伸缩的两倍至三倍。

3建筑幕墙防雷施工工艺流程及技术措施保证

3.1施工工艺流程

高层建筑物由于幕墙的围护，建筑物防雷装置被幕墙的屏蔽效应后，不能直接起到接闪和防雷作用，闪电对建筑物的雷击往往变成闪电对幕墙的雷击。因此，高层建筑幕墙的防雷施工质量直接影响到整个建筑物的防雷效果，其主要施工工艺流程如下：施工前准备～基础接地体焊接～主体防雷系统焊接～每三层均压环上将预埋件与主体防雷系统焊接～均压环上用镀锌扁钢与预埋件焊接连成闭合的一圈～有防雷需求的立柱跨接～防雷区域内横梁与立柱压接～幕墙封顶盖板与屋面避雷网连接～接地电阻检测。

3.2施工技术措施保证

建筑主体结构施工阶段，在混凝土浇灌前，各钢筋之间必须构成可靠电气连接，其主要是作为基础接地体的桩筋、地梁钢筋、承台钢筋或底板筋及主体结构柱内防雷引下线、梁、板钢筋之间可靠连接，整个建筑形成一个法拉第笼，将雷电流迅速引入大地。选定的作为防雷引下线和均压环屏蔽网的柱、梁筋驳接处必须作可靠焊接，焊接长度不得小于镀锌扁钢宽度的2倍且要求三面施焊，圆钢不得小于直径的6倍且要求双面施焊，使之成为可靠的电气通路。

从六层开始到屋面层，每三层在建筑物均压环上将预埋件与有防雷作用的圈梁主钢筋焊接（此圈梁主钢筋必须与主体防雷引下线可靠连接）；建筑装饰阶段，在建筑物结构楼板外表面四周敷设一根-40@4镀锌扁钢与指定有防雷作用的预埋件焊接，焊接长度必须符合要求，不得出现点焊、虚焊及表面咬肉、气孔等现象，焊接处刷两道防锈漆（所有焊接要求相同），从而形成一道闭合的均压环。

所有指定有防雷作用的竖向铝合金立柱之间连接均采用40@4铝合金制成的可伸缩的2个欧姆弯/80进行压接，连接处上下各用2个M8不锈钢对穿螺栓进行压接，并加不锈钢平垫和弹簧垫，对穿螺栓压接要避开竖向立柱自身连接用的芯管。在防雷区域内指定有防雷作用的所有竖向立柱与横梁的连接处，通过40@4铝合金角码，用2颗不锈钢螺钉M5@16，配不锈钢平垫和弹簧垫进行压接。这些幕墙构配件之间防雷连接的都是经实践证明行之有效的方法。位于女儿墙顶部的幕墙封顶盖板属于屋顶最外沿，最容易受到雷击。因此，高层建筑物的屋顶防直击雷可沿女儿墙封顶盖板上边设置避雷带，避雷带一般应安装在其宽度的中心，当女儿墙封顶盖板宽度>300mm时，避雷带应安装在距离女儿墙封顶盖板最外沿100~150mm；当屋顶其他明设金属物壁厚或截面面积符合防雷要求时，也可以利用其作为接闪器；也有直