刘向科等

【摘要】本文结合某玻璃幕墙建筑工程，对雷电危害及防雷措施进行分析，阐述玻璃幕墙防雷及接地的做法。

【关键词】玻璃幕墙 防雷措施

1 概述

随着玻璃幕墙在中高档建筑工程中得到了广泛的应用，玻璃幕墙及建筑物的安全性已成为一个重要问题。我国现行的电气施工及验收规范、标准施工图集对这方面内容的阐述尚未十分明确，关于玻璃幕墙防雷技术作法说明也不十分具体，从而给从事具体施工的人员准确把握质量安全技术要求带来一定的难度。本为已某玻璃幕墙建筑物为例，进行防雷分析。

2 玻璃幕墙的雷电危害

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地电位，这就是静电感应电压，对人和设备产生危害。

该高层建筑幕墙通常高70m，如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，将会和周围的金属体之间产生反击放电和电磁感应。

3 玻璃幕墙的防雷措施

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。目前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。

4 建筑玻璃幕墙的防雷接地要求及施工方法

4.1引下线截面应符合要求

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?。

4.2 满足机械强度的要求

除焊接方式以外，采用压接方式其金属材料厚度应达到4mm?。

4.3采用焊接方式要满足施工规范的要求

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。

4.4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。

4.5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。

5 玻璃幕墙防雷接地的做法

5.1建筑结构施工阶段，在混凝土浇灌前，各钢筋之间必须构成电气连接，主要是作为接地体的桩筋、梁筋与承台的连接，选定作为引下线和均压环屏蔽网的梁、柱、板筋驳接处必须作牢固的焊接，焊接长度不得小于扁钢宽度的2倍且要求三面焊，圆钢直径的6倍且要求双面焊。使之成为可靠的电气连通。

5.2 从六层、九层、十二层直至三十一层，每隔三层在建筑物四周结构楼板表面敷设一根-40×4镀锌扁钢，并与防雷引下线引出钢筋Ф12焊接，焊接长度必须符合要求，不得出现裂纹和焊瘤咬边和表面气孔等现象，焊接处刷两道防锈漆（所有焊接要求相同），从而形成一道均压带。

5.3为了使玻璃幕墙竖向铝合金主立柱保持良好的接地导通，用-40×4镀锌扁钢一端与均压带焊接，焊接长度应不小于扁钢宽度的2倍且要三面焊，另一端用两个M8不锈钢对穿螺栓与竖向铝合金主立柱进行压接，为防止镀锌扁钢与铝合金的电化学反应腐蚀，在两者之间加垫1mm厚的不锈钢垫片，并加不锈钢平垫和弹簧垫。

5.4 所有竖向铝合金主立柱之间连接采用40×4铝合金制成的可伸缩的欧姆弯“Ω”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。对穿螺栓压接要避开竖向立柱自身连接用的芯管。

5.5设置均压带的楼层所有竖向主立柱与横向梁的连接处，通过40×4铝合金角码两端各用M8不锈钢对穿螺栓进行压接，并加不锈钢平垫和弹簧垫。

5.6 玻璃幕墙顶部女儿墙的铝质盖板是起到引雷作用的接闪器。用Ф12镀锌圆钢沿女儿墙周圈安装，并与结构防雷引下线焊接。在盖板内侧安装40×4镀锌角钢，每块铝板安装两段角钢，每段长为300mm，两段之间用Ф12镀锌圆钢焊接连通。并与女儿墙顶Ф12镀锌圆钢焊接。每段镀锌角钢与铝质盖板侧边之间用四个M6×20不锈钢自攻螺丝压接，在两者之间加垫1mm厚的不锈钢垫片，并加不锈钢平垫和弹簧垫锁紧。

6结语

通过实施上述防护措施，使玻璃幕墙与大厦的防雷系统成为一个整体，较好地完成了玻璃幕墙防雷系统的全部工作。后经实地检测，在大厦设置的测试点实测，接地电阻值均在0.5～0.9Ω之间，完全满足设计（R≤1Ω）及规范要求，改项目从2013年10月竣工至今，未发生因雷击对大楼内的通信设备、电子计算机、电子控制系统等干扰现象，表明玻璃幕墙与大楼的防雷系统是安全可靠。

参考文献：

[1] 中华人民共和国国家标准.GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].2010.

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[5] 刘志雄.元件式建筑幕墙的防漏抗渗[J]. 新型建筑材料. 2002（02）