我國有關建筑物的
防雷規范,按建筑物的重要性,使用性質、以生雷電的可能性進行了建筑物的防雷分類。參照其規范的分類范圍及方法,結合當前幕墻建筑的實際情況,我們不防將
超高層建筑幕墻大于等于150m歸為一類防雷幕墻,將高層幕墻大于等于100m歸為第二類防雷幕墻,普通幕墻大于(30m-50m)歸為第三類防雷幕墻。對于歷史上雷害事故嚴重地區,位于土壤電阻率較小的地區的建筑物的
鋁合金幕墻,可以適當提高其分類檔次。
1、
建筑幕墻有頂部隊建設女兒墻上的
鋁合金防水蓋板,是人為地設立良好導體,它沿建筑物女兒墻的頂部分布,其電場
強度很大。雷電先驅很自然地被吸引過來,是雷擊率最大的部位。作為防止雷擊電流的直擊措施,我們不妨將鋁合金蓋板設計成直接接受雷擊的裝置,起到引雷作用的
接閃器,相當于原來女兒墻上的避雷帶。其作用在于接受雷電流,同時又安全地把雷電流與建筑物防雷網接通。并導通入地達到避雷作用。接閃器可通過
焊接在上鋼件上的
均壓環,每隔12m(一類)、15m(二類)、18m(三類)和建筑物防雷網接通,每幅幕墻接通的數量不得少于2個。我國的防雷規范沒有對鋁合金材料作接閃器的具體規定,參照國際防雷
技術標準(IEC1204一1, 993)和日本防雷標準,同時根據我們對多個高層、超高層
金屬幕墻的實施經驗,我們認為:對于作為接閃器的金屬板厚度為:三類幕墻不小于2.Omm;二類幕墻不小于2 .2mm;一類幕墻不小于2.5mm比較合適。既考慮了經濟性,又不致于被擊穿。對于雷活動強烈地區的
超高層建筑幕墻,金屬接閃器的厚度可大于2 .5mn(二類)或大于3.2mn(一類)比較合適。其最小
截面積以70mn,(一類)或50mm,(二、三類)為好,材質可用L3(1100)或LF21(3003)。
2、
高層建筑幕墻頂部的接閃器,不能防止閃電電流的側面向發展繞擊作用。雖然小強度的閃電繞擊概率較少,但不能忽略。在30m以上的建筑幕墻部分,每隔三層高設置一圈焊接在上墻鋼件上的均壓環,均壓環每隔15m(一類),18m(二、三類)和建筑物防雷網接通。同時每幅幕墻接通數量不得小于2個。均壓環除了有通過建筑幕墻受側擊雷電流外,還有等電位的作用和分流作用。
3、30m以下的金屬幕墻部分,特別是獨立裙房幕墻部分,每隔18m與建筑物防雷系統的
引下線接地,每幅幕墻接通數量不得少于2個,以防止靜電感應電壓對人和
設備造成的危害。
4、建筑幕墻的均壓環及與建筑防雷網連接的引下線除不低于規定外,如沒有特殊規定可按下面要求執行,其尺寸不應小于以下數值:
圓鋼:直徑為D=12mm(一類)或D=8MM(二、三類)。
扁鋼:厚度t>=4mm。截面積S=100mm2(一類)或S=48mm2(二、三類),如均壓環及引下線長度不夠,允許焊接接長,焊縫的
搭接長度圓鋼不少于6D、扁鋼不少于2B(B為寬度)。焊接應采對地面焊。
5、建筑樓房過長,建筑物上再現
伸縮縫和
沉降縫時,兩部分應構成統一的防雷系統。在伸縮縫和沉降縫之間必須進行防雷系統的跨越處理,處理方法最好用軟導管線連接斷開的防雷裝置;或用不少于4mm厚的
鍍鋅扁鋼彎曲成U形狀后連接,以易于伸縮。一般U形的半徑應大于伸縮的兩倍至三倍。
6、建筑幕墻的防雷裝置和建筑物防雷網的接通辦法, 一是在
鋼筋混凝土墻上通過柱或墻內的主
鋼筋設置預埋
連接板和引出作為供測試、連接之用;二是利用建筑幕墻上的墻
預埋件和建
筑物防雷網接通后作連接通道;三是在
立柱、梁墻
澆注混凝土之前,焊好預留出來的接線,以作為連接通道。
7、考慮到防雷裝置年久
銹蝕,會減少雷電流的通道截面積,應盡量采用
熱鍍鋅件,或刷二道
防銹漆。焊接時由于對鋼件原有
表面處理有所破壞,在焊縫上去掉焊渣后,應再刷上二道
防銹漆。
8、為確保接地效果,建筑幕墻的防雷裝置完成后,要測試其接地電阻,通常要求沖擊接地電阻Ri不大于5Ω(一、二類)、100Ω(三類)采用了以上的設計措施后,我們對多個高層建筑幕墻的防雷電阻值的實測結果,其工頻電阻值Rn很低,幾乎全都小于3Ω,我們認為完全可以滿足金屬幕墻的防雷需要。


