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貴州省防雷中心工程師淺談玻璃幕墻的建筑防雷措施

發(fā)布于:2016-3-27 17:24:15  點擊量:

貴州省防雷中心工程師淺談玻璃幕墻的建筑防雷措施

貴州省防雷中心工程師淺談:眾所周知,雷電是天空云層中一種自然的放電現(xiàn)象,雷電流是一種強(qiáng)度極大,作用時間極短的瞬變過程。雷電擊中建筑物時,通常會產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力。雷電流在瞬間釋放出的巨大能量,會把被擊中金屬熔化,使物體水份受熱膨脹,產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力,或者分解成氫氣和氧氣,產(chǎn)生爆炸,使建筑物遭到破壞,甚至雷電的高溫引起建筑物燃燒構(gòu)成火災(zāi)和引起觸電。高層或超高層建筑玻璃幕墻使地表的電場分布發(fā)生了嚴(yán)重的畸變,其電場強(qiáng)度比一般建筑物大得多,容易構(gòu)成雷電發(fā)展條件,加上離放電云層近,所以易遭受雷擊。

高層建筑玻璃幕墻圍護(hù)高層建筑物后,建筑物防雷裝置由于玻璃幕墻的屏蔽效應(yīng),不能直接起到接閃和防雷作用,閃電對建筑的雷擊往往變成閃電對玻璃幕墻的雷擊。同時高層建筑玻璃幕墻的金屬材質(zhì)由于雷電的效應(yīng),將會產(chǎn)生靜電感應(yīng)作用,當(dāng)天空雷云和大地形成電場時,幕墻的金屬體就會積聚與雷云極性相反的大量感應(yīng)電荷,當(dāng)雷云瞬間放電后,云與大地的電場忽然消失,這時幕墻的金屬體感應(yīng)電荷不能以相應(yīng)的速度流散,將會產(chǎn)生高達(dá)萬伏以上的對地電位,這就是靜電感應(yīng)電壓,對人和設(shè)備產(chǎn)生危害。

高層建筑幕墻通常超過50m,超高層幕墻超過100m,如果強(qiáng)大的雷電流全程通過幕墻構(gòu)件時,由于持續(xù)時間極短,只有幾十微秒,則每米的電位差可達(dá)萬伏以上,高達(dá)100m的幕墻,在通過雷電流時可達(dá)百萬伏的電位差,將會和周圍的金屬體之間產(chǎn)生反擊放電和電磁感應(yīng)。

防雷措施

通常建筑物的防雷裝置有三部分:接閃器、引下線和接地裝置。在玻璃幕墻的防雷設(shè)計中,應(yīng)充分利用建筑物的這些裝置,將幕墻豎向龍骨、橫向龍骨和建筑物防雷網(wǎng)接通,連成一個防雷整體,把玻璃幕墻獲得的巨大雷電能量,通過建筑物的接地系統(tǒng),迅速地輸送到地下,保護(hù)玻璃幕墻和建筑物免遭雷電破壞的作用。

高層建筑玻璃幕墻的頂部的女兒墻的蓋板,是人為地設(shè)立的良好導(dǎo)體,它沿建筑物女兒墻的頂部分布,其電場強(qiáng)度很大。雷電先驅(qū)很自然地被吸引過來,是雷擊率最大的部位。作為防止雷擊的直擊措施,可將蓋板設(shè)計成直接接受雷擊的裝置,起到引雷作用的接閃器。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(wǎng)接通,并導(dǎo)通入地達(dá)到避雷作用。

高層建筑幕玻璃墻頂部的接閃器,不能防止電流的側(cè)面橫向發(fā)展繞擊作用。目前防止側(cè)擊雷的常見做法是在30m以上的高層建筑玻璃幕墻部位,每三層設(shè)置一圈均壓環(huán),并和建筑物防雷網(wǎng)及玻璃幕墻自身的防雷體系接通。