浅析建筑玻璃幕墙防雷设计和施工中应注意的事项

摘要：本文结合笔者工作经验和有关资料的查阅，从建筑玻璃幕墙防雷的重要性、设计要求、建筑玻璃幕墙施工中应注意的事项及检测要求进行了探讨，具有一定的理论价值和现实意义，不足之处还恳请同行批评指正。

关键词：建筑；玻璃幕墙；防雷设计；防雷施工；注意事项

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

玻璃幕墙将建筑物护的防风、遮雨、采光、隔热保温等使用功能与建筑外墙装饰相结合，在我国的应用已日趋广泛。但是对玻璃幕墙的设计、施工规范管理仍处于起步阶段，包括其防雷设计。面对玻璃幕墙这种新工艺，《建筑物防雷设计规范》设有单独的规定，而《玻璃幕墙工程质量检验标准》中有一条“防雷检测”的要求。可以说玻璃幕墙的防雷标准尚为空白。本文阐述防雷接地的重要性，防雷接地的基本原理，玻璃幕墙防雷设计原则，玻璃幕墙防雷接地的施工技术及防雷检测要求。特别是对建筑玻璃幕墙防雷设计与施工具有一定的指导意义。

1建筑玻璃幕墙防雷的重要性

1.1雷电的危害

雷电是一种常见的大气自然现象，于夏季发生尤为频繁剧烈。一般可分为直接雷和间接雷两大类，其破坏作用主要表现在：a.机械性破坏，由两种力产生，一种是强大的雷电流通过物体时产生的巨大电动力；另一种是强大的雷电流通过物体时产生的巨大热量，使物体内的水分急剧蒸发而造成劈裂的物体内压力。b.热力性破坏，产生的巨大热量使物体燃烧和金属材料熔化的现象。c.绝缘击穿性破坏，极高的电压使电气系统中的绝缘材料击穿，造成相间短路使破坏的范围和程度迅速扩大和增长。这是电气系统中最危险的一种破坏形式。

1.2建筑玻璃幕墙防雷的重要性

雷电流总是选取最易导电的途径，地面上的建筑物尤其高层建筑因其本身电场强度分布不均匀，尖顶及边缘棱角处感应电荷最多、电场强度最大最易击穿导电。玻璃幕墙作为高层建筑的装饰外衣，因其在建筑物的最外层；因其外露框具有良好的导电性能，是极易遭受雷击的部位。另外，高层建筑玻璃幕墙的金属材质由于雷电的效应，(静电感应效应和电磁效应)，产生二次作用可能对人或设备产生严重危害，因此，高层建筑玻璃幕墙防雷应引起足够的重视。

2建筑玻璃幕墙防雷设计

2.1防雷的基本原理

由接闪器引来雷电流，通过引下线和接地体安全地引导人地下，供接闪器下面一定的范围内的建筑物免遭直接雷击，而防间接(感应)雷可将相互靠近的金属物体全部可靠地连成一体并加以接地。

2.2建筑玻璃幕墙防雷设计

（1）充分利用建筑物的防雷装置，将玻璃幕墙的横向主龙骨和竖向主龙骨接通形成接闪器，然后与建筑物的引下线接通，以达到防雷效果。这就要求所有的竖向主龙骨要连通。(一般采用铝合金制成的可伸缩的“欧姆弯”进行压接，连接处上下各用两个不锈钢对穿螺栓进行压接)。

（2）建筑玻璃幕墙顶部应设置闪接器即在盖板上安装接闪器或接闪杆

（3）建筑玻璃幕墙顶部的接闪器不能防止电流的侧向发展绕击作用，因此，八层以上，所有竖向主龙骨与横向龙骨在建筑设置均压环在楼层要与均压环压接(可通过铝角码两端用不锈钢对穿螺栓进行压接)；八层以下，应从基础在地梁钢筋的防雷引下点处焊接预留钢筋与玻璃幕墙的龙骨焊接连通

（4）考虑玻璃幕墙金属框架构成一个格栅形大空间屏蔽，玻璃幕墙金属框架长宽度都不超过sm，形成一个法接第笼式的屏蔽网格，减小区内磁场强度，对保护内部的设备起到很好的作用。同时，应计算信息设备应放置的安全位置。

3建筑玻璃幕墙防雷施工的注意事项

3.1建筑玻璃幕墙防雷施工的材料要求铝合金型材承重部件的厚度应不小于3mm，钢材、五金件及配件应采用不锈钢材或铝制品，除不锈钢外其它钢材应进行表面热浸镀锌或防腐处理。玻璃幕墙竖向主龙骨应视为防雷引下线，竖向主龙骨的跨接用扁钢时截面必须达到100mm。转接件、连接件的开孔长度不应小于开孔宽度加40二，孔边距离不应小于孔宽度的15倍；紧固件宜采用不锈钢六角螺栓，并应带有弹簧垫圈，当未采用弹簧垫圈时，应有防松脱措施；主要受力杆件不应采用自攻螺钉，铆钉可采用不锈钢铆钉或抽心铝铆钉。所有材料均应是合格的产品，应符合国家有关的规定。除去焊接方式以外，采用压接方式其金属材料厚度达到4mm。

3.2建筑玻瑞幕坡防雷的连接要求

所有金属框架应互相连接，形成导电通路；连接材料的材质、截面尺寸、连接长度必须符合设计要求；连接接触面应紧密可靠，不松动。金属框架与主体结构防雷装置的连接应符合以下要求:连接材质、截面尺寸和连接方式必须符合设计要求；金属框架与防雷装置的连接应紧密可靠，应采用焊接或机械连接，形成导电通路。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。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。

连接点水平间距不应大于防雷引下线的间距，垂直间距不应大于均压环的间距。女儿墙压顶罩板宜与女儿墙部位幕墙构架连接，女儿墙部位构架与防雷装置的连接节点宜明露，其连接应符合设计规定。

施工工程中须防雷设施检测人员进行分段验收，已保证玻璃幕墙的防雷施工质量。

4建筑玻璃幕墙防雷检测要求

有均压环的楼层数少于3层时应全数检测；多于3层时检测数不应少于3层，对有女儿墙盖顶的必须检测，每层至少检测3处。无均压环的楼层抽测不得少于2层，每层至少检测3处。玻璃幕墙金属柜架的连接应用接地电阻仪或兆欧表测量检查，进行观察、手动试验、并用分度值为1mm的钢卷尺测量。玻璃幕墙金属框架与主体结构防雷装置的连接，应在幕墙框架与防雷装置连接部位，采用接地电阻仪或兆欧表测量和观察检查。进行防雷检测时应对照设计图纸，检查防雷装置连接测试记录和隐蔽工程检查记录。

5结语

建筑玻璃幕墙防雷是不容忽视的，必须引起设计者、施工者及有关部分的注意和重视。应从设计、施工、检验各方面不断规范。设计应在图纸中更加明确各位置的防雷处理方法，施工应特别注意连接的要求，检验要确实到位，这样的话建筑玻璃幕墙防雷才能真正的起到效果。

参考文献：

[1]建筑物防雷设计规范151.(GB50057—2010).

[2]玻璃幕墙工程质量检验标准ts].(JGJ/T139一2001).

[3]陈建东主编.玻璃幕墙工程技术规范应用手册IM].北京:中国建筑工业出版社，1996.

[4]99D501-l，建筑物防雷设施安装[S}.

[5]梅卫群.建筑防雷工程与设计[M].气象出版社,2007 出版．

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。