轻钢结构-接地-防雷-等电位联结
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防雷接地及等电位联结等工程施工方案1、施工前的准备a技术准备①施工前应认真熟悉工程施工图,并对工程性质、规模、服务对象和系统的工作原理、系统的设计参数、系统的划分和组成、施工质量和特殊施工方法作到心中有数。
②了解设计单位的技术交底、图纸会审和相关洽商的内容。
③熟悉设计要求选用的国标、院标、图集和其他技术资料的内容和对安装的要求。
④绘制主要外加工件的加工草图。
⑤收集已建工程质量通病信息,明确施工重点与难点和质量管理点。
⑥对施工中需要的计量、测量器具提前做好准备。
b作业条件接地体作业条件:按设计位置清理好现场;底板筋与柱筋联结处已绑扎完;桩基内钢筋与柱筋连接处已绑扎完。
②防雷引下线暗敷设作业条件:建筑物有脚手架或爬梯,达到能上人操作的条件;利用主筋做引下线时,钢筋绑扎完毕;③避雷带与均压环安装作业条件:土建圈梁钢筋正在绑扎时,配合做此项工作。
④避雷网安装作业条件:接地体与引下线必须做完;支架安装完毕;具备调直场地和垂直运输条件。
2、操作工艺①工艺流程测位一一挖沟一一接地线敷设一一焊接、防腐一一测试、检验一一回填土。
1)测位根据施工图要求测定接地体、防雷引线、接地线位置,并划出标记,被利用的结构钢筋、柱筋引线可用油漆等划出标记。
2)挖沟在室外按划出的标记挖沟,沟宽0.5m,深0.8m。
3)接地线敷设镀锌扁钢敷设前应放开、并调直。
按测定位置将扁钢敷设在沟中,扁钢应侧放。
4)焊接、防腐:依次将扁钢与接地体用电焊(气焊)焊接。
扁钢与钢管连接的位置距接地体最高点约100mm。
焊接时应将扁钢拉直,焊好后清除药皮,刷沥青作防腐处理,并将接地线引出至需要位置,留出足够的连接长度,以待使用。
当设计无要求时,接地装置顶面埋设深度不应小于0.6m。
5)测试检验、回填土:接地体连接完毕后,应及时请监理及质检部门进行隐检核验,接地体材质、位置、焊接质量等均应符合施工规范要求,然后方可进行回填土。
回填土内不应夹有石块及建筑垃圾等。
浅析钢结构厂房防雷接地设计摘要:本文阐述了在满足规范的情况下,钢结构厂房利用柱内钢筋作防雷接地引下线,在车间内做等电位接地,效果比较显著,对于不同厂房建筑体系的不同,需根据实际对钢结构厂房进行防雷设计。
关键字:钢结构;接闪器;防雷设计;等电位联结;中图分类号:tu391 文献标识码:a 文章编号:正文:钢结构厂房的建筑体系钢结构厂房建筑体系中基础主要分为钢筋混凝土条形基础和钢筋混凝土独立基础两大类,前者应用于地质情况较差的场地,后者则在地质情况较好的场地使用。
施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后和钢柱相连。
钢结构厂房建筑体系均采用预制构件,不允许现场焊接、钻孔。
主结构钢架(梁、柱)为焊接型钢或热轧型钢,以充分发挥高强度钢材的力学性能。
次结构构件(檩条:包括横向与纵向)为高强度的、均为防腐处理后的冷弯薄壁c型或z型钢,以q235和q345钢为常见,均采用螺栓与主结构钢架相连接。
钢结构厂房建筑体系(墙体、屋顶)中分为压型彩钢板体系和夹芯彩钢板体系,一般均采用自钻螺钉和檩条(沿墙檩条或屋面檩条)连接。
1)压型彩钢板是以镀锌钢板或彩色涂层钢板为基础材料,其围护板材经辊压冷弯折制成型,它的保温及隔热层为离心超细玻璃丝棉卷毡,根据规范的不同要求,可以设置不同的厚度。
此种板材可现场制作或为工厂预制成型,现场制作有利于解决大范围内面板搭接易于出现的接缝不严的情况,工厂成型制作避免了现场操作的不确定因素,另外,现场需复合使整个大面积的屋面系统(或墙面系统)成为一个整体,更加坚固、防漏、易排水、保温,而且建筑外形更加美观、统一、协调。
2)夹芯板是将彩色涂层钢板面板及底板与保温芯材通过粘接剂(或发泡)复合而成的保温复合围护板材,按保温芯材的不同可分为聚苯乙烯夹芯板、硬质聚氨脂夹芯板、岩棉夹芯板。
夹芯板一般为工厂预制,大多不宜现场生产。
围护系统连接方式一般为搭接连接或者咬合连接为主。
一般而言,墙体的做法先是砌1.2m高、厚0.24m(严寒地区厚度为0.37m)的加气混凝土砌块或者砖墙,其上采用压型彩钢板体系或者夹芯板体系。
防雷接地及等电位连接接地体→接地干线→引下线暗敷→避雷带或均压环→安装支架→安装避雷网接地体地面埋设深度应符合设计要求,当无要求时,不应小于0.8m。
角钢及钢管接地体应垂直配置。
除接地体外,接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应做防腐处理;在作防腐处理前,表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药。
垂直接地体一般成品为2.5米;水平接地体的间距应符合设计规定,当无设计规定时不宜小于5m。
除环形接地体外,接地体埋设位置应在距建筑物3m以外,距建筑物出入口或人行道也应大于3m, 防雷接地的人工接地装置的接地干线埋设,经人行通道处埋地深度不应小于1m,且应采取均压措施或在其上方铺设卵石或沥青地面。
,其宽度应超过接地装置2m。
接地装置由多个分接地装置部分组成时,应按设计要求设置便于分开的断接卡;自然接地体与人工接地体连接处应有便于分开的断接卡。
室外接地线必须为热镀锌材料,接地扁铁厚度不得小于4mm,截面积不得小于100mm²扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不少于三面施焊;圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;扁钢与钢管,扁钢与角钢焊接,紧贴角钢外侧两面,或紧贴3/4钢管表面,上下双侧施焊;利用底板钢筋网作接地连接线时,接地跨接钢筋应采用不小于Φ12的热镀锌圆钢;焊缝应饱满并有足够的机械强度,不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊接处的药皮要敲净。
利用柱主筋作防雷引下线时,当主筋采用螺纹连接时,螺纹连接的两端应作跨接处理.总等电位箱,必须做明显的接地标识标注文字性的说明接地扁铁交叉连接与接地扁铁丁字连接接地扁铁敷设前应调直,敷设时应立放,不得平放,因为立放时散流电阻较小;焊接长度应为扁铁宽度的2倍,并3面施焊,焊好后清除药皮,素土内敷设的扁铁必须刷沥青做防腐处理。
利用结构柱柱主筋(直径不小于Φ12mm)作防雷引下线时,在每层钢筋绑扎时,按设计图纸要求,找出全部所需主筋位置,用油漆做好标记。
防雷接地及等电位安装施工方案XXX工程防雷接地及等电位安装施工方案编制单位:XXX防雷接地及等电位安装施工方案1、防雷接地与等电位安装1.1、本工程防雷接地,电气设备的保护接地,电梯机房,消防控制室,计算机房及各弱电接地等共用综合接地装置,要求接地电阻值必须小于等于1Ω,实测不满足要求时,必须增设人工接地体,直到满足要求为止。
需要增设人工接地体时编制专项方案。
1.2、接地体的做法1.2.1、利用建筑物基础梁、底板钢筋和采用-40*4的镀锌扁钢沿建筑物四周敷设成闭合形状的接地体作为水平接地体,利用桩基内钢筋作为垂直接地体。
1.2.2、按照设计图纸位置将建筑物基础梁内四角主筋和相应图示位置结构底板上下主筋4根不小于Φ16钢筋通长相互焊接,形成网状接地体,直筋之间的跨接如图1-1,交叉钢筋之间的跨接如图1-2.图1-1直筋跨接防雷接地及等电位安装施工方案图1-2交叉筋跨接1.2.3、按照图示引出的位置利用Φ20的圆钢,在距离夹层地面50线位置引出接地线共计52处,一端与-40*4的镀锌扁钢搭接焊接(图1-3),另一端使用两根Φ12的圆钢分别与接地地梁跨接焊接(图1-4),要求焊缝饱满,焊渣清除干净,漏出室外部分圆钢和焊接处使用沥青防腐做防腐处理。
图1-3圆钢与扁钢搭接图1-4圆钢与钢筋跨接1.2.4、按照图示位置,利用-40*4的镀锌扁钢沿建筑物外墙1米处设置一圈镀锌扁钢,埋地深度为1m即沿夹层50线程度引出标高,扁钢与扁钢连接采用焊接连接(图1-5),扁钢与圆钢连接如上图1-1.防雷接地及等电位安装施工方案焊接完成后将焊渣清算洁净,刷沥青防腐处理。
图1-5扁钢与扁钢搭接(暗敷)1.2.5、利用地基内每根桩基的对角两根钢筋与水平接地体相互焊接形成电气通路,共计3316根桩(不考虑与废桩的连接),焊接要求如图1-6.图1-6与桩基钢筋焊接1.3、防雷引下线和均压环敷设1.3.1、按照图纸会审交底要求,利用建筑物外围每根结构柱内对角主筋和接地图纸↙a所示位置柱内对角主筋作为防雷引下线,随钢筋逐层串联焊接至顶层,焊接出一定长度的引下线,做完后进行隐检,做好隐检记录。
提纲目录1防雷接地设计图纸审核 (2)2设计及施工注意事项 (2)3施工技术要求 (4)4工程验收 (10)1防雷接地设计图纸审核1.1应提供有效的施工资料(防雷接地设计图纸一式八份,审图公司审核意见书,防雷所专业审核合格意见书)。
1.2审核图纸内容1.2.1防雷设计说明(包括设计依据及方案);1.2.2基础防雷平面图;1.2.3屋面防雷平面图;1.2.4高层建筑物防雷均压环设计图;1.2.5立面防雷接地系统图;1.2.6防雷接地装置施工大样图;1.2.7规划报建审核意见书、施工资质证书(复印件)。
1.3若设计资料为分段提供,办理防雷设计审核时,必须提交设计说明、基础防雷平面图,并保证按照施工进度及时提前补交相应的图纸。
1.4经过审核合格后,凭市防雷设施检测所签发的《云南省防雷设施设计审核书》并入建筑工程到建设行政主管部门办理施工许可证。
2设计及施工注意事项2.1《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010和《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010已经执行,新建的建筑工程防雷接地设计、施工均必须按此规范严格执行。
民用建筑主要为第二类、第三类防雷建筑物。
2.2施工前必须认真审阅图纸,查缺补漏,有问题以书面方式在图纸会审时提出解决。
2.3施工中选用的安装标准图集有:2.3.1《建筑物防雷设施安装》(99D501-1);2.3.2《建筑物防雷设施安装》(99(03)D501-1);2.3.3《接地装置安装》(03D501-4);2.3.4《等电位联结安装》(02D501-2);2.4在施工间段应避免出现以下问题,从而影响施工质量,造成防雷接地系统安全隐患和检测验收不合格的返工困难。
2.4.1没有设计图纸就盲目安排防雷接地施工;2.4.2设计图纸未经过市防雷检测所审核,未与之签订防雷接地检测合同协议,工程无第三方检测并出具的合格报告;2.4.3防雷接地装置的接闪器、引下线、接地装置均应优先选用建筑物的金属构件(金属屋面、钢结构、钢柱、混凝土梁柱钢筋等)焊接连接,但应符合设计及规范要求;2.4.4高层建筑物不仅是防直击雷,还应有防侧击雷、雷电感应、雷电波侵入的措施。
轻钢结构建筑物的防雷设计措施轻钢结构系新型建筑材料,它采用H型钢及薄壁冷弯C、Z型钢组合而构建房屋骨架,屋面和墙体采用彩色涂层压型钢板或夹芯彩板,并逐步取代传统的钢筋混凝土建筑。
根据轻钢结构建筑物的特点,显然,高大沉重的避雷针不适合在此类建筑物上安装,而《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第4.1.4条给出了金属屋面作为建筑物(第一类防雷建筑物除外)防雷接闪器的四个要求。
此图集是建筑专业图集,电气设计人员较少接触,而国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D501-2)和《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501-3)都没有轻钢结构屋面避雷带的细部做法。
在现行设计中,一般将基础钢筋作为自然接地体,用40X4的镀锌扁钢将其连通,并施行总等电位联结。
关键词:轻钢结构,接地,防雷,等电位1轻钢结构建筑物的特点轻钢结构系新型建筑材料,它采用H型钢及薄壁冷弯C、Z型钢组合而构建房屋骨架,屋面和墙体采用彩色涂层压型钢板或夹芯彩板,并逐步取代传统的钢筋混凝土建筑。
轻钢结构建筑物基础分为钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,前者在地质情况较好的场地使用,后者则应用于地质情况较差的场地。
施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后和钢柱相连。
轻钢结构建筑物采用预制构件,不允许现场钻孔、焊接。
主钢架(梁、柱)为焊接型钢或热轧型钢,以充分发挥高强度钢材的力学性能。
次构件(檩条)为高强度的、经防腐处理的冷弯薄壁C型或Z型钢,和主钢架采用螺栓连接。
轻钢结构建筑物的围护系统(墙体、屋顶)分为彩钢压型板和彩钢夹芯板,大多采用自攻螺栓和檩条(屋面檩条或沿墙檩条)连接。
压型钢板是以彩色涂层钢板或镀锌钢板为基材,经辊压冷弯成型的建筑用围护板材,其保温及隔热层为离心超细玻璃丝棉卷毡。
此种板材现场制作,有利于解决大范围内面板搭接易于出现的接缝不严的情况,现场复合使整个大面积的屋面成为一个整体,更加坚固、易排水、防漏、保温,而且建筑外形更加统一、协调、美观。
浅析钢结构厂房防雷接地设计作者:刘赫孙晓明张亮来源:《城市建设理论研究》2013年第04期摘要:本文阐述了在满足规范的情况下,钢结构厂房利用柱内钢筋作防雷接地引下线,在车间内做等电位接地,效果比较显著,对于不同厂房建筑体系的不同,需根据实际对钢结构厂房进行防雷设计。
关键字:钢结构;接闪器;防雷设计;等电位联结;中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:正文:钢结构厂房的建筑体系钢结构厂房建筑体系中基础主要分为钢筋混凝土条形基础和钢筋混凝土独立基础两大类,前者应用于地质情况较差的场地,后者则在地质情况较好的场地使用。
施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后和钢柱相连。
钢结构厂房建筑体系均采用预制构件,不允许现场焊接、钻孔。
主结构钢架(梁、柱)为焊接型钢或热轧型钢,以充分发挥高强度钢材的力学性能。
次结构构件(檩条:包括横向与纵向)为高强度的、均为防腐处理后的冷弯薄壁C型或Z型钢,以Q235和Q345钢为常见,均采用螺栓与主结构钢架相连接。
钢结构厂房建筑体系(墙体、屋顶)中分为压型彩钢板体系和夹芯彩钢板体系,一般均采用自钻螺钉和檩条(沿墙檩条或屋面檩条)连接。
1)压型彩钢板是以镀锌钢板或彩色涂层钢板为基础材料,其围护板材经辊压冷弯折制成型,它的保温及隔热层为离心超细玻璃丝棉卷毡,根据规范的不同要求,可以设置不同的厚度。
此种板材可现场制作或为工厂预制成型,现场制作有利于解决大范围内面板搭接易于出现的接缝不严的情况,工厂成型制作避免了现场操作的不确定因素,另外,现场需复合使整个大面积的屋面系统(或墙面系统)成为一个整体,更加坚固、防漏、易排水、保温,而且建筑外形更加美观、统一、协调。
2)夹芯板是将彩色涂层钢板面板及底板与保温芯材通过粘接剂(或发泡)复合而成的保温复合围护板材,按保温芯材的不同可分为聚苯乙烯夹芯板、硬质聚氨脂夹芯板、岩棉夹芯板。
夹芯板一般为工厂预制,大多不宜现场生产。
围护系统连接方式一般为搭接连接或者咬合连接为主。
钢结构厂房防雷接地设计钢结构厂房防雷接地设计张静薛汝霞(山东中材工程有限公司,淄博255031)摘要:阐述了钢结构厂房防雷接地设计的实际应用,从中取得一些经验,在满足规范的前提下,利用柱内钢筋作防雷接地引下线,在车间内做等电位接地,效果很好,可供推广应用这方面的技术. 关键词:钢结构;建筑物防雷接地;等电位联结钢结构厂房造型具有造价低,速度快,外观漂亮,色彩鲜艳,且维护费用低,抗震性强,剩余价值高等特点,因而得到广泛的应用,如各类工业厂房,公路(铁路)库,仓库,飞机库,集贸市场,体育场馆,航空港,商业建筑等.由于钢结构独特的建筑体系,使得此类建筑和普通砖混结构,框架结构建筑物的防雷工程设计和施工有较大的差异.笔者通过工程设计,现场验收的实际经验总结,对钢结构厂房防雷设计的相关问题作一些粗浅的探讨.体,更加坚固,易排水,防漏,保温,而且建筑外形更加统一,协调,美观.而夹芯板是将彩色涂层钢板面板及底板与保温芯材通过粘接剂(或发泡)复合而成的保温复合围护板材,按保温芯材的不同可分为硬质聚氨脂夹芯板,聚苯乙烯夹芯板,岩棉夹芯板.夹芯板一般为工厂预制.围护系统连接方式一般为咬合连接或者搭接连接.一般而言,墙体的做法先是砌1.2m高,厚0.3m(严寒地区厚度为0.37m)的砖墙或者加气混凝土砌块,其上才是夹芯板或者压型板.1钢结构厂房的建筑体系2钢结构厂房的防雷及接地钢结构厂房基础分为钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,前者在地质情况较好的场地使用,后者则应用于地质情况较差的场地.施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后和钢柱相连.钢结构厂房采用预制构件,不允许现场钻孔,焊接.主钢架(梁,柱)为焊接型钢或热轧型钢,以充分发挥高强度钢材的力学性能.次构件(檩条)为高强度的,经防腐处理的冷弯薄壁c型.和主钢架采用螺栓连接,型钢z或.钢结构厂房的围护系统(墙体,屋顶)分为彩钢压型板和彩钢夹芯板,大多采用自攻螺栓和檩条(屋面檩条或沿墙檩条)连接.压型钢板是以彩色涂层钢板或镀锌钢板为基材,经辊压冷弯成型的建筑用围护板材,其保温及隔热层为离心超细玻璃丝棉卷毡.此种板材现场制作,有利于解决大范围内面板搭接易于出现的接缝不严的情况,现场复合使整个大面积的屋面成为一个整2.1接闪器防雷装置由接闪器,引下线和接地装置组成.接闪器位于防雷装置的顶部,其作用是利用其高出被保护物的突出地位把雷电引向自身,承接直击雷放电.除避雷针,避雷线,避雷网,避雷带可作为接闪器外,《建筑物防雷设计规范》(GB50057—94,2000版)第4.1.4条给出了金属屋面作为建筑物(第一类防雷建筑物除外)防雷接闪器的四个要求.用金属屋面作接闪器时,金属板之间的搭接长度不得小于100mm;金属板下方无易燃物品时,其厚度不应小于0.5m;金属板下方有易燃物品时,为了防止雷击穿孔,所用铁板,铜板,铝板厚度分别不得小于4mm,5mm,7mm;金属板不得有绝缘层.规范针对金属板下面有无易燃品的不同情况,对金属板的厚度做了不同的要求,明确规定作者简介:张静(1983~),女,大学本科,助理工程师.主要从事电气专业设计“金属板下面无易燃品时,其厚度不应小于0.5mill”.让我们看看四种保温芯材的物理特性.硬质聚氨脂属Bl级建筑材料,导热系数为0.016~0.025,为难燃体;聚苯乙烯属阻燃型材料,氧指数不小于30,导热系数为0.029,为阻燃自熄型;岩棉属于不燃烧材料,导热系数为0.044;玻璃丝棉属A级建筑材料,导热系数为0.038—0.042,为非燃烧体.另外,保温芯材所用粘胶剂也是阻燃型.所以,钢结构厂房的围护系统为非燃体,当利用金属板做接闪器时,厚度不应小于0.5mill即可.从结构专业角度出发,屋面板的厚度选择一般考虑三个因素:第一是风荷载;第二是雪荷载;第三是檩距.因此不同地域可能所选的屋面板厚度就不一样,电气设计人员需要和结构专业及时沟通,厚度满足规范要求时,再考核其他条件.若厚度不满足要求应该参考国家标准图集《压型1)—(01J925夹芯板屋面及墙体建筑构造》,钢板做避雷带,其中压型钢板屋面避雷带的细部做法参见48页,夹芯板屋面避雷带的细部做法参见66页.所以,电气设计人员引用标准做法时应注意.避雷带网格大小应该按规范的要求和各类建筑物的防雷类别严格对应,施工图纸应当按规范划分的标准准确标注.钢结构厂房的围护系统连接方式一般为咬合或者搭接.无论是压型钢板还是夹芯板,其外观都是瓦楞形的.在施工中,采用搭接时的搭接长度至少要达到一个波峰或波谷,超过100mm则完全满足规范的要求.另外,规范注释提到”薄的油漆保护层”不算是绝缘被覆层.因此,可以认为彩色涂层钢板无绝缘被覆层,而镀锌钢板则更是电的良好导体.所以,笔者以为《建筑物防雷设计规范》(GB50057—94,2000版)第4.1.4条的第四个要求也是满足的.综上所述,厚度达到0.5m/ll的钢结构厂房的屋面夹芯板(或压型钢板)可以作为接闪器.2.2引下线从钢结构厂房的建筑体系的介绍可以看出,只要主钢架,次构件,围护系统在施工中已经作了可靠的连接,形成了持久的电气通路,就可以按跨度将钢柱作为引下线.这一点,《建筑物防雷设计规范》(GB50057—94,2000版)第4.2.3条已经作了规定.当然,规范对各类防雷建筑物的引下线间距做了要求,不过在土建施工时,只要所有的钢柱和接闪器,接地装置做了可靠连接,那么它们都是引下线,实际效果超过了规范的标准.2.3接地装置在现行设计中,一般将基础钢筋作为自然接地体,用40mm×4mm的镀锌扁钢将其连通,并施行总等电位联结.这样进行处理,接地电阻很小,一般容易达到设计要求.在设计中应当注意,应在室外合适位置预留接地连接板,做法可以参考国家标准图集《接地装置安装》(03D501—4).这样,当接地电阻值达不到要求时,施工单位可以方便地连接人工接地体和测试接地电阻值,这一点应当在设计图纸中有所体现.在设计图纸中,不能泛泛而谈”利用建筑物基础钢筋做自然接地体”.钢结构厂房在基础施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后才能和钢柱相预埋的接地螺栓本身和基础钢筋是没:须知.连有电气连接的!所以,土建施工时可用不小于10钢筋或圆钢将基础钢筋和接地螺栓可靠焊接,具体做法参见国家标准图集《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501—3)的l7 页.这样,从接闪器到引下线,再到接地装置,雷电流才具备完整的泄放通道.这样做还不够,还应该用短钢筋和基础钢筋可靠焊接,并引出基础外,供联结接地环网,方有利于降低自然接地体的接地电阻值和实施有效的等电位联结.这一点对于设置独立基础的钢结构建筑尤其重要,所以需要在设计图纸中交待清楚.如果忽视了钢结构厂房接地装置的特殊性,即基础钢筋和接地螺栓本身并没有电气连接,则整个建筑物就没有可靠的接地网.可采取用40×4的镀锌扁钢做等电位环网,镀锌扁钢过钢柱时应和柱底脚板下侧可靠焊接,这样,镀锌扁钢充当了接地极和接地线的双重角色.除等电位接地环网沿建筑物外围敷设一周外,在建筑物内还应该按跨度设置均压网格,不但降低跨步电压,保护人身安全,而且有利于工业厂房生产设备就地实施等电位联结,缩短等电位联结线的长度.313某钢结构厂房的防雷接地实际应用根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057—94,2000版)本工程防雷等级为三类.建筑物的防雷装置应满足防直击雷,防雷电感应及雷电波的侵入,并设置总等电位联结.本工程建筑面积为78m×15m,车间每跨间距6m,利用建筑物金属屋面板作接闪器与钢柱可靠连接,引下线沿建筑物钢柱对称布置,每隔18m作为引下线,引下线上端与避雷带焊接,下端与接地极焊接,在建筑物四角的外墙引下线室外地面上0.5m处设测试卡子,利用建筑物基础钢筋做自然接地体,基础短柱钢筋至少有一根钢筋下部与基础底部钢筋网焊接,上部与锚栓焊接做为防雷接地使用,钢柱上端与金属支架通过螺栓或焊接,金属支架与屋面也可用螺栓或焊接, 凡突出屋面的所有金属构件,金属通风管,金属屋面,金属屋架等均与避雷带可靠焊接.如图1所示.本工程采用联合接地方式,保护接地,防雷接地,弱电设备工作接地等共用统一的接地极, 若实测不满足要求,欧姆1要求接地电阻不大于时,可在室外地面下1m处引出一根40mm×4mm热镀锌扁钢,扁钢伸出室外,距外墙皮的距离不小于1m.车间采用总等电位联结,应将建筑物内保护干线,设备进线总管等进行联结,总等电位联结线采用BV一1X25mmPC32,总等电位联结均采用等电位卡子,不允许在金属管道上焊接.接图1利用柱内钢筋作防雷接地体经现场测试,接地电阻满足《建筑物防雷设计规范》要求,效果不错,通过本工程的做法可为今后的施工图设计提供参考.'4结束语以上是对钢结构厂房防直击雷措施的总结:厚度达到0.5m/n的钢结构厂房的屋面夹芯板(或压型钢板)可以作为接闪器,利用钢柱做引下线,利用基础钢筋做自然接地体并通过镀锌扁钢连接成可靠的等电位接地环网.总之,钢结构厂房的防雷装置设计应以系统方法为指导,注重现代建筑物防雷的整体性,结构性,层次性和目的性原则,按防雷规程整体地做好各项防雷要素的配合,才能发挥良好的防雷作用.LightninggroundingsteelplantdesignZhangJingXueRuxia(ShandongSinomaEngineeringCo.,Ltd,Zibo255031)Abstract:Thearticleelaboratedthesteelstructureworkshopanti—radarearthdesign'Spracticalappli—cation,gainssomeexperiences,insatisfiestheregulationsstandardunderthepremise,thesteelbarmakes theanti—radarearthdownleadusingthecolumn,makestheequipotentialearthintheworkshop,theeffectis verygood,maysupplythepromotiontoapplythisaspectthetechnology.Keywords:steelstructure;buildinganti—radarearth;equipotentialjoint32。
基于轻型钢结构建筑的防雷及接地摘要:本文主要从轻型钢结构建筑的结构体系出发,介绍了钢结构建筑物的防雷及接地,并对此类建筑防雷接地设计和施工的相关问题做了详尽的论述,最后提出了具体的接地方法。
关键词:轻型钢结构防雷接地等电位联结轻型钢结构建筑物是以热轧型钢(角钢、工字钢、槽钢、钢管等)、钢板、冷加工成型的薄壁型钢以及钢索作为基本元件,通过焊接或铆接等连接方式,按照一定的规律连接起来制成基本构件后,再采用焊接、螺栓或铆钉连接将基本构件连接成能够承受外载荷的建筑结构。
它具有强度高、重量轻、塑性和韧性好、材质均匀、制造方便等优点,由于它具有如此多的优点,钢结构建筑在国民经济各部门才得以广泛应用。
1 钢结构建筑综述轻型钢结构建筑的基础一般分为钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,施工时需预埋地脚螺栓,后与钢柱相连。
轻钢结构建筑物的围护系统(包括四面墙体、屋顶)有彩钢压型板和彩钢夹芯复合板,大多采用自攻螺丝和C型或Z型檩条(屋面檩条和墙面墙梁)连接。
压型钢板是以彩色涂层钢板或镀锌钢板作为基材,其保温及隔热层多数为离心超细玻璃丝棉。
安装时用胶带纸将玻璃丝棉粘贴于压型钢板上,然后用自攻螺丝固定于檩条上,这样使得整个大面积的屋面成为一个整体,外形更加统一、协调和美观。
而彩钢夹芯复合板是彩色涂层钢板与保温芯材通过双组份PU胶复合而成,按照保温芯材的不同可分为聚氨酯夹芯板、聚苯乙烯夹芯板和岩棉夹芯板。
夹芯板是用专用设备加工成成品后运输到现场直接安装,不需现场复合。
墙体做法一般先是砌1.2m高、0.3m厚(北方寒冷地区为0.37m)的砖墙或者加气混凝土砌块,在砖墙之上固定彩钢压型板或彩钢夹芯复合板。
2 钢结构建筑的防雷及接地2.1 防雷接闪器根据轻钢结构建筑物的特点,高大沉重的避雷针不适合在此类建筑物上安装。
在《建筑物防雷设计规范》(GB540027)中给出了金属屋面作为建筑物防雷接闪器的具体要求。
规范针对金属板下面有无易燃品的不同情况,对金属的厚度做了不同的要求,明确规定“金属板下面无易燃品时,其厚度不应小于0.5mm”。
钢结构防雷、接地施工方案钢结构防雷、接地施工方案3.1 对联合接地体(接地装置)分两步施工第一步随钢筋混凝土底板钢筋绑扎进度焊接基础钢筋。
在土建破桩清桩后用接地电阻测试仪(经检验合格)分别测试桩基内钢筋接地电阻值,选择其中阻值最小的钢筋作为与底板接地网焊接钢筋。
在底板钢筋上、下层钢筋绑扎到位后,选择40 ×4 mm 或40 ×6 mm 镀锌扁钢将水平地网与桩基内钢筋焊接,双面焊长不小于6dmm(d 为钢筋直径)。
第二步随地下室混凝土主体施工至±0.00 层,根据现场电阻测试数据及设计要求在防雷测试点位置外引镀锌扁钢(挖土预埋)。
3.2 对低压电气设备系统接地施工首先随土建混凝土结构施工进度,按设计图示位置分别在高压、低压变配电室、发电机房、电气控制室、水泵房、空调机房及各种设备房内离地300mm 位置焊接100×100×8mm 镀锌钢板,作为系统、设备接地接驳点。
连接钢板与联合地网连接导体采用40 ×4 mm 镀锌扁钢,三面焊接,焊接长度不小于最小截面的2 倍。
在高低压等配电室内,离完工地面300mm 位置明设环地网(40 ×4 mm 镀锌扁钢),连接于预留钢板上,变压器中性点、变压器外壳、高压柜、低压柜外壳、发电机组中性点、外壳等均使用40 ×4 mm 镀锌扁钢独立与本环地网独立焊接。
另外随弱电井竖向供电干线、水平干线、(电缆、母线槽桥架)施工,按设计要求明设一接地干线(40×4mm 镀锌扁钢或铜带)。
3.3 对防雷引下线施工本工程引下线采用钢柱或混凝土结构柱内二根主筋。
第一步,在底板基础钢筋网焊接时,根据设计要求确定引下线钢柱或混凝土结构柱主筋,并做好明显标记,若工程选用钢柱作为引下线,施工时只需随钢结构施工一路上引做好标记直至屋顶,遇钢柱伸缩节处,则需采用相当截面铜编织带做软跨接;若工程选用混凝土柱内主筋作为引下线,施工时在钢筋接头处既要用不小于φ12 mm 钢筋作电气跨焊(焊接长度≥6d,双面焊接),同时又要认真做好引下线标志,直至引出屋面,施工时每隔5~8 层用电阻仪测试一次。
钢结构厂房防雷和接地设计【摘要】文章根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010进行简要分析总结,提出一些见解,力求使钢结构厂区防雷设计做到保障人身安全、供电可靠、经济合理。
【关键字】金属屋面钢柱均压网格等电位联结Abstract : According to the design specification of the building lightningproof GB50057-2010 briefly analysis,this article put forward some opinions, and strive to make steel structure plant lightning protection design do ensure safety and security, power supply reliable and reasonable in economy.key words :metal roof, steel, all pressure grid, equipotential connection中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:钢结构厂房造型美观大方,色彩多样,空间利用率高,建设周期短,工程造价低,因而得到广泛的应用。
由于钢结构厂房独特的建筑体系,使得此类厂房和混凝土框架结构建筑的防雷工程设计和施工有较大的差异。
笔者通过工程设计、现场验收的实际经验总结,对钢结构厂房防雷设计的相关问题作一些粗浅的探讨。
1钢结构厂房的建筑体系钢结构厂房基础通常采用钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,前者在地质情况较好的场地使用,后者则应用于地质情况较差的场地。
浇注基础时需预埋地脚螺栓,以便固定钢柱。
钢结构厂房的主钢架(梁、柱)一般选用焊接型钢或热轧型钢,次构件(檩条)选用高强度的、经防腐处理的冷弯薄壁C型或Z型钢,次构件和主钢架通常采用螺栓连接。
建筑工程中的防雷等电位连接张大鲁建筑物的防雷系统包括外部防雷和内部防雷两大组成部分。
外部防雷包括接闪器、引下线、接地体,其主要作用是防护直击雷的侵害,但不包括防止外部防雷装置受到直接雷击时向其他其他物体的反击;内部防雷包括防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。
这句话是综合了《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010,术语2.0.6、2.0.7条及其条文说明。
由此可见,这里的“外部防雷装置”也就是我们通常讲的防雷系统,它只是建筑物防雷系统的一部分,能对直击雷起到比较有效的防护,而对于雷击所产生的电磁效应并不能起到有效的防护作用。
为此,《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010中在其第4章建筑物防雷措施的基本规定的4.1.1条、4.1.2条、4.1.3条对此作出规定,并且4.1.1和4.1.2为强制性条文。
“4.1.1 各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电电涌侵入的措施。
4.1.2 各类防雷建筑物应设内部防雷装置,并应符合下列规定:1 在建筑物地下室或地面层处,下列物体应与防雷装置做防雷等电位连接:1)建筑物金属物体。
2)金属装置。
3)建筑物内系统。
4)进出建筑物的金属管线。
2 除本条第1款的措施外,外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间,尚应满足坚固距离的要求。
4.1.3 本规范3.0.3条第2~4款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷击电磁脉冲的措施。
其他各类防雷建筑物,当其建筑物内系统所接设备的重要性高,以及所处雷击磁场环境和加于设备的闪电电涌无法满足要求时,也应采取防雷击电磁脉冲的措施……”引自《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010,中国计划出版社,2011年8月第1版。
)由此可见,等电位连接是建筑物防雷系统的重要组成部分,对于建筑物和建筑物内人员是一项基本的安全措施,同时也是建筑工程防灾、减灾的重要组成部分。
一、对等电位连接概念的认识与理解“将分开的诸金属物体直接用导体或经电涌保护器连接到防雷装置上,以减小雷电流引发的电位差。
浅谈钢铁厂车间防雷接地系统摘要:本文简单介绍了钢铁厂车间的外部防雷和内部防雷装置,二者共同组成一个综合防雷接地系统。
关键词:等电位联结;接闪器;引下线;接地装置;电涌保护器钢铁厂的车间一般为钢结构厂房,钢结构厂房基础分为钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,前者在地质情况较好的场地使用,后者则应用于地质情况较差的场地。
施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后和钢柱相连;钢结构厂房的围护系统(墙体、屋顶)分为彩钢压型板和彩钢夹芯板,大多采用自攻螺栓和檩条(屋面檩条或沿墙檩条)连接。
由于钢结构独特的建筑体系,使得此类建筑和普通砖混结构、框架结构建筑物的防雷工程设计和施工有较大的差异。
一、外部防雷装置外部防雷装置(常规避雷装置)的作用主要指防止直击雷和侧击雷袭击。
外部防雷装置一般由接闪器、引下线和接地装置组成。
1.接闪器接闪器位于防雷装置的顶部,其作用是利用其高出被保护物的突出地位把雷电引向自身,承接直击雷放电。
除接闪杆、接闪线、接闪网、接闪带可作为接闪器外,《建筑物防雷设计规范》(GB50057—2010)第5.2.7 条给出了金属屋面作为建筑物(第一类防雷建筑物除外)防雷接闪器的四个要求:(1)板间的连接应是持久的电气贯通,可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接;(2)金属板下方无易燃物品时,铅板厚度不应小于2mm;不锈钢、热镀锌钢和钛和铜板的厚度不应小于0.5mm,铝板的厚度不应小于0.65mm, 锌板的厚度不应小于0.7mm(; 3)金属板下方有易燃物品时,不锈钢、热镀锌钢和钛板的厚度不应小于4mm,铜板不应小于5mm,铝板不应小于7mm;(4)金属板应无绝缘被覆层。
钢结构厂房的围护系统一般为非燃体,当利用金属板做接闪器时,厚度不应小于0.5mm 即可。
钢结构厂房的围护系统连接方式一般为咬合或者搭接。
无论是压型钢板还是夹芯板,其外观都是瓦楞形的。
在施工中,采用搭接时的搭接长度至少要达到一个波峰或波谷,超过100mm 则完全满足规范的要求。
轻钢结构建筑物的防雷及接地1 接闪装置根据轻钢结构建筑物的特点,轻钢结构建筑物的屋顶显然不适合安装高大沉重的避雷针在此类建筑物上,而《建筑物防雷设计规范(2000年版)》(GB 50057—94)第4.1.4条给出了金属屋面作为建筑物(第一类防雷建筑物除外)防雷接闪器的四个要求。
轻钢结构建筑物的围护系统为非燃体,当利用金属板做接闪器时,厚度不应小于0.5mm即可。
规范针对金属板下面有无易燃品的不同情况,对金属板的厚度做了不同的要求,明确规定“金属板下面无易燃品时,其厚度不应小于0.5mm”。
让我们看看四种保温芯材的物理特性。
硬质聚氨脂属B1级建筑材料,导热系数为0.016~0.025,为难燃体;聚苯乙烯属阻燃型材料,氧指数不小于30,导热系数为0.029,为阻燃自熄型;岩棉属于不燃烧材料,导热系数为0.044;玻璃丝棉属A级建筑材料,导热系数为0.038~0.042,为非燃烧体。
另外,保温芯材所用粘胶剂也是阻燃型。
规范中四个要求的第三条不再考虑。
电气设计人员引用标准做法时应注意。
避雷带网格大小应该按规范的要求和各类建筑物的防雷类别严格对应,施工图纸应当按规范划分的标准难确标注。
从结构专业角度出发,屋面板的厚度选择一般考虑三个因素:第一是风荷载;第二是雪荷载;第三是擦距。
所以,不同地域可能所选的屋面板厚度就不一样,电气设计人员需要和结构专业及时沟通,厚度满足规范要求时,再考核其他条件。
比如在新疆。
檩距在1.5m左右时,屋面面板厚度一般为0.6mm,底板厚度一般为0.5mm,是满足规范的厚度要求的。
若厚度不满足要求怎么办?则应该参考国家标难图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》(01J925-1)做避雷带,其中压型钢板屋面避雷带的细部做法参见48页,夹芯板屋面避雷带的细部做法参见66页。
此图集是建筑专业图集,电气设计人员较少接触,而国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D501-2)和《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501-3)都没有轻钢结构屋面避雷带的细部做法。
钢结构厂房电气安装的接地设计和等电位联结钢结构厂房电气安装的接地设计和等电位联结接地装置在现行设计中,一般将埋深大于0.5m的钢柱基础钢筋作为自然接地体,并埋设扁钢将各钢柱基础钢筋连通(扁钢埋深大于0.5m)。
这样处理后,接地电阻很小,容易达到设计要求。
由于埋设的扁钢会受到土壤腐蚀,长时间后接地电阻会升高,根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)第5.4.4条,人工接地体宜敷设在当地冻土层以下,其离墙或基础不宜小于1m。
主要就是考虑到人工接地体直接埋设在基础坑底的土壤中受到腐蚀后,无法维修。
为避免维修接地体时破坏基础、墙,因而提出1m的保护距离要求。
但是,在大型厂房地坪内埋设的接地体日后维修极其困难,因此厂房的人工接地体应选用免维修的接地体。
根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)第5.4.4条,在敷设于土壤中的接地体连接到混凝土基础内起基础接地作用的钢筋或钢材的情况下,土壤中的接地体宜采用铜质或镀铜或不锈钢导体。
这是由于混凝土中的钢材与土壤中的钢材连接时,会产生化学电压,它将引发腐蚀电流使土壤中钢材溶解。
所以厂房的人工接地体宜采用镀铜扁钢埋设在土壤中,或者采用普通扁钢并用混凝土包覆埋设。
接地体除利用基础的钢筋外,还应沿厂房外围敷设一圈等电位接地环,并在厂房内按跨度设置均压网格。
设置均压网格不但降低跨步电压,保护人身安全,而且有利于工业厂房生产设备、进出建筑物的金属管道等就地实施等电位联结,缩短等电位联结线的长度。
在一般干燥场所的厂房内,如离人体站立处的地下等电位联结金属部分不超过10m,即可认为满足地面等电位要求。
所以在厂房内按跨度设置均压网格不宜大于20mx20m。
另外,由于结构钢柱、钢梁表面会涂刷防锈漆和防火涂料,造成不便于在钢柱、钢梁上直接测试接地电阻值,所以应在厂房外墙上合适位置预留测试端子板。
这样既可以方便的测试接地电阻值,又可以在接地电阻值达不到设计要求时,便于施工单位连接人工接地体。
防雷、接地、等电位施工工艺流程二、接地体安装要求1、人工接地体(极)安装应符合以下规定:a、人工接地体(极)的最小尺寸见下表:b、接地体顶面埋设深度不应小于0.6m。
角钢及钢管接地体垂直配置;c、垂直接地体长度不应小于2.5m,其相互之间间距一般不小于5m;d、接地体埋设位置距建筑物不宜小于1.5m;遇有垃圾灰渣等地埋设接地体时,应换土,并分层夯实;e、当接地装置必须埋设在距建筑物出人口或人行道小于3m时,应采用均压带做法或在接地装置上面敷设50-90mm厚度沥青层,其宽度应超过接地装置2m;f、接地体(线)的连接应采用焊接。
焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度,不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊接处的药皮敲净后,刷沥青做防腐处理。
g、采用搭接焊时,其焊接长度如下:镀锌扁钢不小于其宽度的2倍,且至少3个棱边焊接,敷设前需调直,煨弯不得过死,直线段上不应有明显弯曲,并应立放;镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍,并应双面焊接;镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍;镀锌扁钢与镀锌钢管(或角钢)焊接时,为了连接可靠,在其接触部位两侧进行焊接外,还应直接将扁钢本身弯成弧形(或直角形)与钢管(或角钢)焊接。
h、当接地线遇有白灰焦渣层而无法避开时,应用水泥砂浆全面保护。
i、采用化学方法降土壤电阻率时,所用材料应符合下列要求:对金属腐蚀性弱;水溶性成分含量低。
j、所有金属部件应镀锌。
操作时,注意保护镀锌层。
2、人工接地体(极)安装:a、接地体的加工:根据设计要求的数量、材料规格进行加工,材料一般采用钢管和角钢切割,长度不应小于2.5m。
如采用钢管打入地下应根据土质加工成一定的形状,遇松软土壤时,可切成斜面形,为了避免打入时受力不均使管子歪斜,也可加工成扁尖形;遇土质很硬时,可将尖端加工成圆锥形。
如选用角钢时,应采用不小于40mm×40mm×4mm的角钢;切割长度不应小于2.5m,角钢的一端应加工成尖头形状;b、挖沟:根据设计图要求,对接地体(网)的线路进行测量弹线,在此线路上挖掘深为0.8-lm、宽为0.5m的沟,沟上部稍宽,底部渐窄,沟底如有石子应清除;c、安装接地体(极):沟挖好后,应立即安装接地体和敷设接地扁钢,防止土方倒塌。
钢结构厂房防雷和接地设计【摘要】文章根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010进行简要分析总结,提出一些见解,力求使钢结构厂区防雷设计做到保障人身安全、供电可靠、经济合理。
【关键字】金属屋面钢柱均压网格等电位联结Abstract : According to the design specification of the building lightningproof GB50057-2010 briefly analysis,this article put forward some opinions, and strive to make steel structure plant lightning protection design do ensure safety and security, power supply reliable and reasonable in economy.key words :metal roof, steel, all pressure grid, equipotential connection中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:钢结构厂房造型美观大方,色彩多样,空间利用率高,建设周期短,工程造价低,因而得到广泛的应用。
由于钢结构厂房独特的建筑体系,使得此类厂房和混凝土框架结构建筑的防雷工程设计和施工有较大的差异。
笔者通过工程设计、现场验收的实际经验总结,对钢结构厂房防雷设计的相关问题作一些粗浅的探讨。
1钢结构厂房的建筑体系钢结构厂房基础通常采用钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,前者在地质情况较好的场地使用,后者则应用于地质情况较差的场地。
浇注基础时需预埋地脚螺栓,以便固定钢柱。
钢结构厂房的主钢架(梁、柱)一般选用焊接型钢或热轧型钢,次构件(檩条)选用高强度的、经防腐处理的冷弯薄壁C型或Z型钢,次构件和主钢架通常采用螺栓连接。
轻钢结构接地防雷等电位联结
轻型钢结构(以下简称“轻钢结构”)建筑物造型美观大方,色彩多样,耐大气腐蚀,隔热隔声阻燃,空间利用率高,建设周期短,工程造价低,因而得到广泛的应用,如各类工业厂房、超市、仓库、展览馆、体育馆、飞机库、机场、别墅等。
由于轻钢结构独特的建筑体系,使得此类建筑和普通砖混结构、框架结构建筑物的防雷工程设计和施工有较大的差异。
笔者通过工程设计、现场验收的实际经验总结,对轻钢结构建筑物防雷设计的相关问题作一些粗浅的探讨。
1轻钢结构建筑物的建筑体系
轻钢结构建筑物基础分为钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,前者在地质情况较好的场地使用,后者则应用于地质情况较差的场地。
施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后和钢柱相连。
轻钢结构建筑物采用预制构件,不允许现场钻孔、焊接。
主钢架(梁、柱)为焊接型钢或热轧型钢,以充分发挥高强度钢材的力学性能。
次构件(檩条)为高强度的、经防腐处理的冷弯薄壁C型或Z型钢,和主钢架采用螺栓连接。
轻钢结构建筑物的围护系统(墙体、屋顶)分为彩钢压型板和彩钢夹芯板,大多采用自攻螺栓和檩条(屋面檩条或沿墙檩条)连接。
压型钢板是以彩色涂层钢板或镀锌钢板为基材,经辊压冷弯成型的建筑用围护板材,其保温及隔热层为离心超细玻璃丝棉卷毡。
此种板材现场制作,有利于解决大范围内面板搭接易于出现的接缝不严的情况,现场复
合使整个大面积的屋面成为一个整体,更加坚固、易排水、防漏、保温,而且建筑外形更加统一、协调、美观。
而夹芯板是将彩色涂层钢板面板及底板与保温芯材通过粘接剂(或发泡)复合而成的保温复合围护板材,按保温芯材的不同可分为硬质聚氨脂夹芯板、聚苯乙烯夹芯板、岩棉夹芯板。
夹芯板一般为工厂预制。
围护系统连接方式一般为咬合连接或者搭接连接。
一般而言,墙体的做法先是砌1.2m高、厚0.3m(严寒地区厚度为0.37m)的砖墙或者加气混凝土砌块,其上才是夹芯板或者压型板。
2轻钢结构建筑物的防雷及接地
2.1接闪器
根据轻钢结构建筑物的特点,显然,高大沉重的避雷针不适合在此类建筑物上安装,而《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第4.1.4条给出了金属屋面作为建筑物(第一类防雷建筑物除外)防雷接闪器的四个要求。
规范针对金属板下面有无易燃品的不同情况,对金属板的厚度做了不同的要求,明确规定“金属板下面无易燃品时,其厚度不应小于0.5 mm”。
让我们看看四种保温芯材的物理特性。
硬质聚氨脂属B1级建筑材料,导热系数为0.016~0.025,为难燃体;聚苯乙烯属阻燃型材料,氧指数不小于30,导热系数为0.029,为阻燃自熄型;岩棉属于不燃烧材料,导热系数为0.044;玻璃丝棉属A级建筑材料,导热系数为0.03 8~0.042,为非燃烧体。
另外,保温芯材所用粘胶剂也是阻燃型。
所以,轻钢结构建筑物的围护系统为非燃体,当利用金属板做接闪器时,厚度
不应小于0.5mm即可。
规范中四个要求的第三条不再考虑。
从结构专业角度出发,屋面板的厚度选择一般考虑三个因素:第一是风荷载;第二是雪荷载;第三是檩距。
所以,不同地域可能所选的屋面板厚度就不一样,电气设计人员需要和结构专业及时沟通,厚度满足规范要求时,再考核其他条件。
比如在新疆,檩距在1.5m左右时,屋面面板厚度一般为0.6mm,底板厚度一般为0.5mm,是满足规范的厚度要求的。
若厚度不满足要求怎么办?则应该参考国家标准图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》(01J925-1)做避雷带,其中压型钢板屋面避雷带的细部做法参见48页,夹芯板屋面避雷带的细部做法参见66页。
此图集是建筑专业图集,电气设计人员较少接触,而国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D501-2)和《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501-3)都没有轻钢结构屋面避雷带的细部做法。
所以,电气设计人员引用标准做法时应注意。
避雷带网格大小应该按规范的要求和各类建筑物的防雷类别严格对应,施工图纸应当按规范划分的标准准确标注。
轻钢结构建筑物的围护系统连接方式一般为咬合或者搭接。
无论是压型钢板还是夹芯板,其外观都是瓦楞形的。
在施工中,采用搭接时的搭接长度至少要达到一个波峰或波谷,超过100mm则完全满足规范的要求。
另外,规范注释提到“薄的油漆保护层”不算是绝缘被覆层。
因此,可以认为彩色涂层钢板无绝缘被覆层,而镀锌钢板则更是电的良好导体。
所以,笔者以为《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第
4.1.4条的第四个要求也是满足的。
综上所述,笔者认为厚度达到0.5mm的轻钢结构建筑物的屋面夹芯板(或压型钢板)可以作为接闪器。
2.2引下线
从前面轻钢结构建筑物的建筑体系的介绍可以看出,主钢架、次构件、围护系统在施工中已经作了可靠的连接,形成了持久的电气通路。
因此,只要设置了可靠的接地装置,就可以按跨度将钢柱作为引下线。
这一点,《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第4.2.3条已经作了规定。
当然,规范对各类防雷建筑物的引下线间距做了要求,不过在土建施工时,只要所有的钢柱和接闪器、接地装置做了可靠连接,那么它们都是引下线,实际效果超过了规范的标准。
针对《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第4.2. 5条的规定,即是否要对地上1.7m至地下0.3m一段作为引下线的钢柱采取保护措施,笔者认为没必要。
第一,不用担心钢柱容易受到机械损坏;第二,从轻钢结构的建筑体系看,距地有1.2m高的砖墙或者加气混凝土砌块,对人身接触有一定的防护;第三,钢柱本身做了防腐处理,含绝缘被覆层,也起到一定的防护作用。
另外,此条规定的条文说明指出它适合设断接卡子的情况,而根据规范第4.2.4条,当利用钢柱做引下线同时采用基础接地体时是可以不设断接卡的。
2.3接地装置
在现行设计中,一般将基础钢筋作为自然接地体,用40X4的镀锌扁钢将其连通,并施行总等电位联结。
这样进行处理,接地电阻很小,
一般容易达到设计要求。
在设计中应当注意,应在室外合适位置预留接地连接板,做法可以参考国家标准图集《接地装置安装》(03D501-4)。
这样,当接地电阻值达不到要求时,施工单位可以方便地连接人工接地体和测试接地电阻值,这一点应当在设计图纸中有所体现。
另外,在设计图纸中,不能泛泛而谈“利用建筑物基础钢筋做自然接地体”。
前面已经提到,轻钢结构建筑物在基础施工时需预埋地脚螺栓,加垫片后才能和钢柱相连。
须知:预埋的接地螺栓本身和基础钢筋是没有电气连接的!所以,土建施工时可用不小于φ10钢筋或圆钢将基础钢筋和接地螺栓可靠焊接,具体做法参见国家标准图集《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501-3)的17页。
这样,从接闪器到引下线,再到接地装置,雷电流才具备完整的泄放通道。
这样做还不够,还应该用短钢筋和基础钢筋可靠焊接,并引出基础外,供联结接地环网,方有利于降低自然接地体的接地电阻值和实施有效的等电位联结。
这一点对于设置独立基础的轻钢结构建筑尤其重要,所以有必要在设计图纸中交待清楚。
如果忽视了轻钢结构建筑物接地装置的特殊性,即基础钢筋和接地螺栓本身并没有电气连接这一事实,造成的后果则是整个建筑物没有可靠的接地网。
采取的补救措施是用40X4的镀锌扁钢做等电位环网,镀锌扁钢过钢柱时应和柱底脚板下侧可靠焊接,这样,镀锌扁钢充当了接地极和接地线的双重角色。
除等电位接地环网沿建筑物外围敷设一周外,在建筑物内还应该按跨度设置均压网格,不但降低跨步电压,保护人身安全,而且有利于
工业厂房生产设备就地实施等电位联结,缩短等电位联结线的长度。
3结束语
以上是对轻钢结构建筑物防直击雷措施的总结, 结论是:厚度达到0.5mm的轻钢结构建筑物的屋面夹芯板(或压型钢板)可以作为接闪器,利用钢柱做引下线,利用基础钢筋做自然接地体并通过镀锌扁钢连接成可靠的等电位接地环网。
关于雷击电磁脉冲防护(防雷电感应)问题,《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第六章作了专门的规定;《建筑电气》杂志曾经连续几期作了专题讲解;国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D501-2)也有详细的图解。
所以,本文对此就不做讨论了。