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1、20102010 年幕墙的防雷设计审查交流年幕墙的防雷设计审查交流发布时间： 2010-3-24 16:06:57 被阅览数： 540 次 来源： 武汉装协 文字 大 中 小 20102010 年幕墙的防雷设计审查交流年幕墙的防雷设计审查交流武汉勘察设计协会技术咨询部武汉勘察设计协会技术咨询部 谢华珍谢华珍 一、设计依据：规范及标准一、设计依据：规范及标准二、防雷及类别二、防雷及类别 三、防雷措施三、防雷措施四、接地及安全措施四、接地及安全措施感谢主办方武汉建筑装饰协会给与机会和大家一起探讨幕墙（或网架）防雷设计及审查，在理解规范标准中达成共识，以提高幕墙防雷设计质量。下面重点介绍民用建筑第二
2、、三类防雷建筑物中的幕墙或网架相关的防雷设计审查。下面重点介绍民用建筑第二、三类防雷建筑物中的幕墙或网架相关的防雷设计审查。 一、设计依据：规范及标准一、设计依据：规范及标准1.1.玻璃幕墙工程技术规范玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003JGJ102-2003第 4.4.13 条：玻璃幕墙的防雷设计应符合国家现行标准建筑防雷设计规范GB50057-2005 和民用建筑电气设计规范JGJ16-2008 的有关规定。幕墙的金属框架应与主体结构的防雷体系可靠连接，连接部位应清幕墙的金属框架应与主体结构的防雷体系可靠连接，连接部位应清除非导电保护层。除非导电保护层。2.2. 金属与石材幕墙工程技
3、术规范金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001JGJ133-2001第 4.4.2 条：金属与石材幕墙的防雷设计除应符合现行国家标准建筑防雷设计规范GB50057 的有关规定外，还应符合下列规定：应符合下列规定：1.在幕墙结构中应自上而下地安装防雷装置，并应与主体结构的防雷装置可靠连接；在幕墙结构中应自上而下地安装防雷装置，并应与主体结构的防雷装置可靠连接；2.导线应在材料表面的保护膜除掉部位进行连接；3.幕墙的防雷装置设计及安装应经建筑设计单位认可。第第 7.3.107.3.10 条：幕墙安装施工应对下列项目进行验收：条：幕墙安装施工应对下列项目进行验收：其中第其中第 4 4 款：幕
4、墙的防雷接点的安装；款：幕墙的防雷接点的安装；（见工程建设标准强制性条文工程建设标准强制性条文房屋建筑部分（房屋建筑部分（20092009 年版）年版）第九篇8 装饰装修工程章节；金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001 中对该条无条文说明。） 3.3.建筑防雷设计规范建筑防雷设计规范GB50057-2005GB50057-2005建筑物的防雷分类：属第 2.0.1 2.0.4 条；建筑物的防雷措施：属第 3 章。4.4.民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范JGJ16-2008JGJ16-2008民用建筑物防雷属第 11 章、接地和特殊场所的安全防护属第 12 章。说明说明：1.建
5、筑防雷设计规范、民用建筑电气设计规范中对幕墙防雷没有具体、明确地规定，应按照行业性专业规范执行。2. 正确理解规范中的用词，以便在执行中区别对待。执行规范条文时，对于要求严格程度的用词说明如下：执行规范条文时，对于要求严格程度的用词说明如下：）表示很严格，非这样做不可的用词：）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用正面词采用“必须必须”；反面词采用；反面词采用“严禁严禁”。 ）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用正面词采用“应应”； 反面词采用反面词采用“不应不应”或或“不得不得”。 ）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的
6、用词：）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用正面词采用“宜宜”或或“可可”；反面词采用；反面词采用“不宜不宜”。 二、防雷及类别二、防雷及类别1.1.什么叫防雷？什么叫防雷？雷电是一种自然现象，弄不好会给人们带来灾难。先人研究了雷电，十八世纪时美富兰克林、英法拉第等科学家通过科学实验，找到了防止建筑物受雷击的方法：在被保护的建筑物上安装接闪器，将接收的雷电流通过引下线流到接地装置，通过接地极导流到大地。还发明了避雷针。介绍几个概念：介绍几个概念：闪电造成短时雷击情况很复杂，要定性分析时需采用如下概念：1 1）基于雷闪数学模型：在高度）基于雷闪数学模型：在高度 hrhr
7、 = = 9.49.4 x x I2/3I2/3 与相对应的电流与相对应的电流 I I = = （hr/9.4hr/9.4）1.51.5计算出：当 hr =30m 时， I =5.7kA当 hr =45m 时， I =10.5kA当 hr =60m 时， I =16.1kA当 hr =100m 时， I =34.7kA当 hr =150m 时， I =63.75kA2 2）滚球法：）滚球法：是以 hr 为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器或只触及接闪器和地面，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。2.2.防雷分类：防雷分类：见见建筑防雷设计规范建筑防雷
8、设计规范GB50057-2005GB50057-2005 第第 2.0.12.0.42.0.12.0.4 条条1)建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。第一类防雷指有爆炸危险环境的建筑物；民用建筑一般属第二、三类。第二类防雷建筑物：指国家重点建筑，例如：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、国宾馆、国家级档案馆、国家级计算中心、国际通讯枢纽等特别重要的建筑物。 第三类防雷建筑物：第三类防雷建筑物：指省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。2)2)按照预计雷击次数来划分：按照预计雷击次
9、数来划分：建筑物年预计雷击次数应按下式确定：（1 1）计算公式N=kNgAe式中 N建筑物预计雷击次数（次a）：K校正系数，在一般情况下取 1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取 2；金属屋面的砖木结构建筑物取 17；位于河边、湖边、 山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取 15： Ng建筑物所处地区雷击大地的年平均密度次（km2a）；Ng 与年平均雷暴日 Td 为非线性关系，Ng=0.024Td1.3 ；按武汉市年平均雷暴日 Td=34.2（d /a）计算，Ng=2.3682.37 Ae与建筑物截收相同雷击次数的等效面
10、积（km2）；建筑物的等效面积 Ae 应为其实际平面积向外扩大后的面积。其计算：式中 L、W、H为建筑物的长、宽、高（米） （a）当建筑物高度 H 小于 100m 时，Ae=LW+2(L+W)R+ R2 10-6 式中建筑物每边的扩大宽度 R=H(200-H)（米） （b b）当建筑物高度 H 等于或大于 100m 时，Ae=LW+2Ae=LW+2 (L+W)H(L+W)H +H2+H2 10-610-6（2 2）计算年雷击次数划分防雷类别：）计算年雷击次数划分防雷类别：预计雷击次数大于 0.06 次/a 的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于 0.3 次/a
11、的住宅、办公楼等一般性民用建筑物为第二类防雷建筑物。 预计雷击次数大于或等于 0.012 次/a，且小于或等于 0.06 次/a 的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于或等于 0.06 次/a，且小于或等于 0.3 次/a 的住宅、办公楼等一般性民用建筑物为第三类防雷建筑物。 3）如果民用建筑物不可能遭直接雷击（预计雷击次数小于 0.012 次/a）时，可不采取防直击雷措施，可仅按各自类别采取防雷电感应（指一类和部分二类）和防雷电波侵入的措施。说明：从上面的叙述中，可以看出防雷的类别，不是根据建筑物的高低来划分，而是依据主体建筑物使用的说明：从上面的叙述中，可以
12、看出防雷的类别，不是根据建筑物的高低来划分，而是依据主体建筑物使用的重要性重要性或遭雷击的可能性来划分。或遭雷击的可能性来划分。在幕墙审图中，只说明幕墙高度小于 45m，或者说只有裙房部分做有幕墙，就可以不作防雷，是不科学的。实际上，幕墙的专业规范中有防雷要求：只要是幕墙，幕墙结构中立柱应与幕墙结构中立柱应与主体结构的防雷装置可靠连接。主体结构的防雷装置可靠连接。3.建筑物易受雷击的部位：建筑物易受雷击的部位：a)平顶；b)建筑坡度0.1；c） 0.1建筑坡度 0.5；d)建筑坡度0.5。金属幕墙如果位于女儿墙外侧时，就属于屋面周边，属于易受雷击部位，尤其是转角处为雷击率最高部位。金属幕墙如果
13、位于女儿墙外侧时，就属于屋面周边，属于易受雷击部位，尤其是转角处为雷击率最高部位。三、防雷措施三、防雷措施 1.建筑物的综合防雷建筑物的综合防雷现在对防雷都很重视，建筑物的防雷按照规范，形成综合防雷系统，它包括：现在对防雷都很重视，建筑物的防雷按照规范，形成综合防雷系统，它包括：1 1）外部防雷措施：指接闪器（针、网、带、线）、引下线、接地装置（接地极）、共用接地系统（接地基）外部防雷措施：指接闪器（针、网、带、线）、引下线、接地装置（接地极）、共用接地系统（接地基础网）础网） 。2 2）内部防雷措施：共用接地系统（接地基础网）、屏蔽（隔离）、等电位联结、安装）内部防雷措施：共用接地系统（接地
14、基础网）、屏蔽（隔离）、等电位联结、安装 SPDSPD 浪涌保护器、合理浪涌保护器、合理布线。布线。防雷措施中还有防雷电感应、防雷电波侵入、防侧击雷、防雷击电磁脉冲等。防雷措施中还有防雷电感应、防雷电波侵入、防侧击雷、防雷击电磁脉冲等。本次重点结合幕墙的要求介绍外部防雷措施。本次重点结合幕墙的要求介绍外部防雷措施。下面是建筑物的防雷立面图：下面是建筑物的防雷立面图：2.2.建筑防雷设计规范建筑防雷设计规范GB50057-2005GB50057-2005 第一节第一节 - -般规定般规定第 3.1.1 条 各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。第一类防雷建筑物和部分（本规范第 2.0
15、.3 条四、五、六款所规定的）第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。第 3.1.2 条 装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电应采取等电位连接。位连接。 3.3. 防直击雷防直击雷1 1）接闪器、引下线）接闪器、引下线防直击雷宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器。材料材料：避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢8mm。扁钢 S48mm2 其厚度4mm。（除利用混凝土构件内钢筋作暗敷避雷带外）避雷带应热镀锌或涂漆。在腐蚀性较强的扬所，尚应采取加大其它防腐措施。引下线不应少于 2 根，应沿建筑物四周均匀或对称布置，间距见下表。做法：（1）、防雷建筑物接闪器、引下线布置建筑物防雷类别 滚球半径 hr（m） 避雷网网格尺寸（m） 引下线间距（m） 第一类防雷建筑物 30 5x5 或6x4 12 第二类防雷建筑物 4510x10 或12x8 18 第三类防雷建筑物 6020x20 或24x16 25（2）、金属屋面的建筑物（除第一类防雷建筑物外）宜利用其屋面作为接闪器，并应符合下列要求：见建筑防雷设计规范GB50057-2005 第 4.1.4 条：一、金属板之间采用搭接时，其搭接长度不应小于 100mm；二、金属板
