建筑幕墙的防雷设计与施工
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关于幕墙防雷构造施工的做法
1.设计阶段:
-在设计幕墙时,需将防雷系统纳入整体建筑设计,确保幕墙与主体建筑的防雷系统有效连接。
-确保幕墙结构中的金属龙骨、框架等作为自然引下线或人工引下线,满足防雷规范要求。
2.接地系统构建:
-设置可靠的接地装置:幕墙底部应与建筑物基础钢筋或其他已做接地处理的金属构件可靠焊接或通过专门的跨接线进行电气连接,形成有效的接地通路。
-验算接地电阻值:所有龙骨安装完毕后,使用电阻表检测构造体的接地电阻值,确保其符合《建筑物防雷设计规范》中规定的数值,通常第二类或第三类防雷建筑物的接地电阻值有特定限值。
3.等电位连接:
-幕墙的金属框架与主体结构之间应做好等电位连接,避免雷电流在不同金属间产生电位差而引发危险。
4.断接卡设置:
-在适当位置设置断接卡或测试点,以便于定期对防雷设施进行维护和检查。
5.避雷网格或均压环:
-对于高层幕墙,有时需要在一定高度设置避雷网格(即均压环),以均衡各部位的电位分布,防止侧击雷。
6.隐蔽工程验收:
-施工过程中,对于幕墙内部的防雷构造如接地线的敷设、焊接质量等隐蔽工程必须经过严格的质量验收。
7.竣工验收与标识:
-完成幕墙防雷施工后,要按照国家相关标准进行竣工验收,并对防雷装置做好明确标识,方便日后的管理和维护。
高层建筑玻璃幕墙防雷接地技术在高层建筑的设计和施工过程中,防雷接地技术是一项非常重要的工作。
玻璃幕墙作为建筑外立面的重要组成部分,更是需要特别关注该技术的应用。
一、高层建筑防雷接地的意义高层建筑通常会吸引和积聚大量的雷电,因为它们通常比周围地面高出很多。
如果高层建筑没有进行有效的防雷接地,雷电就可能直接撞击到建筑物上,给建筑本身和周边环境带来巨大的潜在风险和危害,如火灾、人身安全等。
因此,确保高层建筑的防雷接地系统的安全和有效性非常重要。
二、玻璃幕墙防雷接地的技术原理玻璃幕墙防雷接地技术可以分为直接接地和间接接地两种方式。
直接接地是将幕墙金属骨架和其他金属构件通过导电接地体与地下的导体进行直接连接。
这样一来,如果建筑物被雷电击中,电流会通过导电接地体排入地下,从而保护建筑物的安全。
间接接地是通过接地导线将幕墙金属骨架连接到建筑物的主要接地系统上。
该接地系统通常包括地网、接地网和立杆。
通过这种接地方式,雷电击中建筑物时,电流会分散到主要接地系统上,从而保护建筑物。
三、玻璃幕墙防雷接地的具体实施方案1. 制定设计规范和要求:在设计过程中,需要制定专门的设计规范和要求,明确幕墙的防雷接地设施的类型、位置、材料和连接方式。
2. 幕墙金属骨架和导电接地体:幕墙金属骨架通常由铝合金或不锈钢制成,这些材料具有良好的导电性能。
在金属骨架的底部和顶部设置导电接地体,使幕墙整体具有良好的导电性。
3. 导线和接地系统连接:通过导线将幕墙金属骨架连接到建筑物的主要接地系统上,确保电流可以顺利排入地下。
4. 主要接地系统的布置:在建筑物周围布置地网、接地网和立杆等主要接地设施,形成有效的接地系统。
地网通常由多条导线和接地极组成,接地网则是将多个接地极通过导线连接起来。
5. 引下线的设置:在幕墙的附近设置引下线,将雷电引到接地系统上。
引下线通常由导线或金属杆构成,通过合适的绝缘装置与建筑物的金属骨架连接。
四、玻璃幕墙防雷接地的施工要点1. 施工人员必须具备相关的专业知识和技能,熟悉相关的安全规范和要求。
幕墙防雷措施及要求首先看一下雷电对玻璃幕墙高层建筑的危害众所周知,雷电是天空云层中一种自然的放电现象,雷电流是一种强度极大,作用时间极短的瞬变过程。
雷电击**筑物时,通常会产生电效应、热效应和机械力。
雷电流在瞬间释放出的巨大能量,会把被击中金属熔化,使物体水份受热膨胀,产生强大的机械力,或者分解成氢气和氧气,产生爆炸,使建筑物遭到破坏,甚至雷电的高温引起建筑物燃烧构成火灾和引起触电。
高层或超高层建筑玻璃幕墙使地表的电场分布发生了严重的畸变,其电场强度比一般建筑物大得多,容易构成雷电发展条件,加上离放电云层近,所以易遭受雷击。
高层建筑玻璃幕墙围护高层建筑物后,建筑物防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建筑的雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。
同时高层建筑玻璃幕墙的金属材质由于雷电的效应,将会产生静电感应作用,当天空雷云和大地形成电场时,幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷,当雷云瞬间放电后,云与大地的电场忽然消失,这时幕墙的金属体感应电荷不能以相应的速度流散,将会产生高达万伏以上的对地电位,这就是静电感应电压,对人和设备产生危害。
高层建筑玻璃幕墙防雷措施通常建筑物的防雷装置有三部分:接闪器、引下线和接地装置。
在玻璃幕墙的防雷设计中,应充分利用建筑物的这些装置,将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通,连成一个防雷整体,把玻璃幕墙获得的巨大雷电能量,通过建筑物的接地系统,迅速地输送到地下,保护玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。
高层建筑玻璃幕墙的顶部的女儿墙的盖板,是人为地设立的良好导体,它沿建筑物女儿墙的顶部分布,其电场强度很大。
雷电先驱很自然地被吸引过来,是雷击率最大的部位。
作为防止雷击的直击措施,可将盖板设计成直接承受雷击的装置,起到引雷作用的接闪器。
其作用在于承受雷电流,同时又安全地把雷电流与建筑物防雷网接通,并导通入地到达避雷作用。
高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器,不能防止电流的侧面横向发展绕击作用。
幕墙避雷安装工艺流程
幕墙避雷安装工艺流程通常包括以下步骤:
1. 设计规划:在幕墙设计阶段,需要考虑到避雷系统的安装需求,并制定合适的避雷系统设计方案。
2.每三层均压环上将预埋件与主体防雷系统焊接:为确保幕墙与主体结构的防雷系统有效连通,需要在每三层的均压环上将幕墙的预埋件与主体防雷系统进行焊接。
3.均压环上用镀锌扁钢与预埋件焊接连成闭合的一圈:在均压环上,使用镀锌扁钢将预埋件焊接连接,形成一个闭合的防雷环路,增强防雷效果。
4.有防雷需求的立柱跨接:对于需要防雷的立柱,进行跨接处理,确保立柱之间的电气连通性。
5.防雷区域内横梁与立柱压接:在防雷区域内,对横梁与立柱进行压接处理,确保它们之间的紧密连接。
6. 安装接地装置:首先要对建筑物进行接地处理,确保避雷系统的接地电阻符合相关标准要求。
7. 安装避雷导线:根据设计要求,在幕墙上安装避雷导线,一般选用铜或铝等优良导电材料,并确保导线与建筑物其他金属部件连接牢固。
8. 连接引下线:将避雷导线与引下线连接,引下线要设置在幕墙系统中,以便将雷电击中的电流引至地下。
9. 安装接地网:在建筑物周围埋设接地网,用于分散和耗散雷电击中时的电荷,减少损害。
10. 测试验收:完成避雷系统的安装后,需进行避雷系统接地电阻测试、导通测试等验收工作,确保避雷系统正常运行。
11. 维护检查:定期对避雷系统进行检查和维护,保持避雷系统的完好性和功能性。
118YAN JIUJIAN SHE (2) 做好引下线。
引下线是接闪器和接地体之间重要的导体,该环节在防雷工作中尤为重要,主要要从机械强度、耐腐蚀程度和热稳定等三方面满足要求。
(3) 做好检查完善工作。
最后的检查环节非常之重要,必须把监督检查工作贯穿于整个防雷设备施工的每个环节,确保所有工艺严格按照要求执行,符合建筑物本身需求。
2.接线处理技术幕墙设计安装中接地系统对于防雷效果的好坏起着直接的作用,因此施工企业要加大重视程度,以此确保建筑工程质量。
现场操作环节,施工人员应该做好基础工作,减少雷电事件发生概率,通过导体将电流引入地下,做好接线处理工作。
金属设备外部绝缘体安全性能要高,从源头上杜绝漏电问题产生,从而提高建筑的安全性。
该系统能够有效降低接地体的电阻,降低电流漏出,安全性更高。
目前经常用到的主要有以下几种方式:TN-S 方式供电系统、TN-C 方式供电系统、TN-C-S 方式供电系统,由于供电方式的不同,在实际运用中也存在着一定的差异,操作人员要结合工程现场需求来安排。
TN-S 主要工作方式是要求接地线N 与外围中性保护线必须分开,确保中心线上无电流, 通过安全的融合方式,从而达到施工标准。
雷电接收方式是否合理直接影响着建筑的防雷效果,因此工作人员要合理选择现有防雷设备,从而使幕墙防雷性能得到有效提升。
3.引下线施工(1)暗敷引下线。
暗敷施工前要做好扁钢的调整工作。
首先要确定好具体施工位置,然后将调整好的扁钢运输到指定地点。
施工环节要严守操作规程,做好接地设备和引下线直接的连接工作。
由于城市建筑的需求,幕墙工程中的高度要求也在不断增加,因此确保线体本身的长度满足建筑要求,有效连接避雷设备,确保防雷效果。
在材料的选择上也有严格的要求,引下线需要选择直径超过12mm 的镀锌圆钢,扁钢也要选择镀锌的,截面规格要求大于等于5*40mm。
(2) 明敷引下线。
工作人员经过实地考察确定好引下线安装地点后,做好线体调制工作,借助其它设备将线体运输到顶部。
幕墙防雷规范幕墙是指建筑物外表面的一个装饰性和保护功能的建筑体系,具有隔音、防火、保温、防水等功能。
而在建筑物上安装幕墙后,为了保护幕墙体系及其内部设备设施免受雷击的破坏,需要按照有关规范进行防雷设计和施工。
接下来,我将为您介绍幕墙防雷规范。
幕墙防雷规范主要包括以下几个方面:1. 幕墙结构的防雷设计:幕墙结构作为建筑物外表面的重要组成部分,应具备一定的防雷能力。
要确保幕墙结构的接地良好,可以采用优质的导电材料,如铝合金,来增加导电性能。
此外,还需要设置适当的避雷设备,如避雷针、避雷线等,以提供额外的防雷保护。
2. 幕墙内部设备设施的防雷设计:幕墙内部还有很多设备设施,如空调系统、照明系统等,也需要进行防雷设计。
这些设备设施通常需要安装避雷器、保护接地装置等,以避免受到雷击的破坏。
同时,还需要保证这些设备设施与幕墙结构的导电体良好接地,以确保电流能够顺利地流入地面。
3. 幕墙外部设备设施的防雷设计:在幕墙外部有一些设备设施,如照明设备、摄像监控设备等,也需要进行防雷设计。
这些设备设施应设置在较高的位置,远离幕墙表面,以减少雷击的可能性。
同时,还需要保证这些设备设施与幕墙结构的导电体连接牢固,以确保电流能够及时地流入地面。
4. 接地系统的设计与施工:接地系统是幕墙防雷的重要组成部分,能够迅速地将雷电冲击的电流引入地面。
接地系统的设计和施工需要按照相应的规范进行。
例如,接地体的选择要符合要求,接地电阻要满足规定的要求,接地体与接地网的连接要可靠等。
需要注意的是,幕墙防雷规范还需要根据具体的建筑物的特点进行调整和补充。
例如,对于较高的建筑物或建筑物所在地区雷电活动频繁的情况,需要增加防雷设备的设置,以提供更好的防雷保护。
总之,幕墙防雷规范的制定和执行对于保护幕墙体系及其内部设备设施免受雷击的破坏具有重要意义。
建筑物的设计和施工单位应严格遵守相关规范,并根据具体情况进行合理调整,确保幕墙防雷工作的有效进行。
高层建筑玻璃幕墙防雷接地技术高层建筑玻璃幕墙是现代建筑设计中常见的一种形式,具有美观、立体、开放的特点。
然而,由于高层建筑的高度和结构特殊性,其容易成为雷击的目标,所以对玻璃幕墙的防雷接地技术要求较高。
高层建筑玻璃幕墙防雷接地技术(二)高层建筑玻璃幕墙防雷接地的原则是保证玻璃幕墙整体获得很好的接地,将雷击电流引入地下,以保护建筑内部和周边设备、人员的安全。
二、防雷接地的技术方式高层建筑玻璃幕墙防雷接地的技术方式主要包括以下几种:1. 接地带建设:在玻璃幕墙周边区域设置接地带,通过提供多个地下金属网,将雷击电流引入地下埋深适当的接地系统。
2. 金属导体加强:增加金属导体的数量和面积,使之能够接收更多的雷击电流。
3. 接地系统建设:建设合理的接地系统,包括接地导线、接地体、接地矩阵等,以保证玻璃幕墙能够良好地接地。
三、接地导线的选择对于高层建筑玻璃幕墙的防雷接地,接地导线的选择非常重要。
一般来说,接地导线应满足以下几个要求:1. 抗腐蚀性强:选择具有良好抗腐蚀性能的导线材料,如铜材料。
2. 电阻低:选择电阻低的导线,以减少接地电阻,提高接地效果。
3. 强度高:选择强度高的导线,能够承受外力的冲击和拉力,确保接地导线不被破坏。
四、接地体的埋设高层建筑玻璃幕墙的接地体埋设应满足以下几个要求:1. 埋设深度:接地体的埋设深度应根据地质条件和建筑的实际情况来确定,一般埋设深度不低于1.5m。
2. 铺设方式:接地体应根据玻璃幕墙的布置情况合理布置,避免互相干扰。
3. 接触面积:接地体与土壤的接触面积越大,接地效果越好,因此应尽量选择接地体形状规则、表面积大的形式。
五、接地系统的检测与维护高层建筑玻璃幕墙的防雷接地系统需要定期检测与维护,以确保接地效果良好。
常用的方法包括:1. 电阻测量:定期对接地系统的电阻进行测量,发现电阻异常时及时修复。
2. 导线连接检查:定期检查接地导线的连接是否松脱或损坏,及时加固或更换。
建筑幕墙的防雷设计与施工
摘要:本文主要针对建筑幕墙的防雷设计与施工展开分析,思考了建筑幕墙的防雷设计与施工的具体的方法和具体的方案,对于如何进一步开展设计和施工工作进行了进一步的探讨,可供参考。
关键词:建筑,幕墙,防雷设计,施工
前言
在建筑幕墙的防雷设计与施工的过程中,一定要把握重点和难点,提出更好的方案,对于建筑幕墙的防雷设计与施工的困难,也必须要及时的注意,确保设计和施工的质量。
1幕墙概述
幕墙的组成主要是面板与相应承力结构,其能够承受一定的表形从而能够直接的悬挂在墙体的主体结构上,对于这种建筑结构其最大的优点是能够承担一定的外围荷载,同时防护作用非常好,而且美观大方。
就目前的情况,建筑工程施工项目中的幕墙的施工技术体系是相对的比较成熟,且施工方法和施工工艺也是比较完善的。
通过很多的例子可以知道,目前的幕墙结构的分类主要是安装施工的材料进行的,一般情况下分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙和混凝土幕墙等。
随着社会的发展,建筑行业得到很大的发展,项目也是越来越多,出现了很多的新型气循幕墙、智能幕墙和光电幕墙,这些也都成为了幕墙工程的主要结构形式。
在目前的建筑行业中,幕墙的非常新颖的现代建筑派系,在整个工程项目中占据着非常重要的位置,其有很高的艺术地位和艺术特色。
到目前为止,建筑幕墙结构被广泛的应用于人群相对比较集中的商业公共建筑和一些大型的公共建筑外墙上。
它在建筑结构最为外围,所以也埋下了很大的火灾和雷击的隐患。
其原因是因为幕墙结构基本上都是由玻璃、石材等组成,这些材料都是属于不叫脆性的材料,所以有极查的抗火和抗雷能力,如果遇到高温,特别容易引起一些炸裂和破碎的现象。
同时,当建筑物发生火灾的时候,对于这些材料它们因为受到高温的作用会非常容易发生变形,从而出现下滑,使得火焰从这些材料缺口涌入室内,也就引起坊间出现浓烟的情况。
所以,在进行工程建设的时候需要处理好这些问题。
不仅如此,对于室内发生大火和雷击故障更是容易引起材料软化,从而使得材料大块大块的从天而降,直接危及到人们的生命财产安全,因此对建筑幕墙进行防火防雷设计时非常有必要的。
2建筑幕墙的防雷设计
为了有效地防护雷电,保护人民的生命财产安全,防雷电专家将建筑物分为三类,并根据其防雷电安全的重要性人为地假设了滚球半径。
当建筑物的高度高于对应的滚球半径时,就容易产生侧击雷。
所谓侧击雷,就是雷击的一种,建筑防雷有直面雷击(就是直接打在楼顶的),而侧击雷就是从侧面打来的,因为一般建筑比较高,顶层避雷带并不能完全保护住整个楼体,所以侧面击雷就需要加设保护。
以《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010和民用建筑电气设计规范JGJ16-2008为基础的,所谓滚球法是以hr为半径的一个球体沿需要防直接雷的部位滚动,当球体只触及接闪器或只接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。
幕墙的防雷装置和建筑物防雷网的接通办法一般有三种形式,一是在钢筋混凝土墙上通过柱或墙内的主钢筋设置预埋件连接板和引出连接板作为测试、连接之用。
二是利用幕墙上的预埋件和建筑物防雷网接通作为连接通道。
三是在立柱、梁墙浇注混凝土之前,焊好预留出来的接线,作为连通之用。
当建筑物过长,建筑物上出现伸缩缝和沉降缝时,两部分应构成统一的防雷系统,在伸缩缝和沉降缝之间必须进行防雷系统的跨越处理。
处理方法是用软导管线连接断开的防雷装置,或用不少于4mm厚的镀锌扁钢弯曲成U形状后连接,以易于伸缩。
U形的半径应大于伸缩的两倍至三倍。
3建筑幕墙防雷施工工艺流程及技术措施保证
3.1施工工艺流程
高层建筑物由于幕墙的围护,建筑物防雷装置被幕墙的屏蔽效应后,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建筑物的雷击往往变成闪电对幕墙的雷击。
因此,高层建筑幕墙的防雷
施工质量直接影响到整个建筑物的防雷效果,其主要施工工艺流程如下:
施工前准备~基础接地体焊接~主体防雷系统焊接~每三层均压环上将预埋件与主体防
雷系统焊接~均压环上用镀锌扁钢与预埋件焊接连成闭合的一圈~有防雷需求的立柱跨接~
防雷区域内横梁与立柱压接~幕墙封顶盖板与屋面避雷网连接~接地电阻检测。
3.2施工技术措施保证
建筑主体结构施工阶段,在混凝土浇灌前,各钢筋之间必须构成可靠电气连接,其主要
是作为基础接地体的桩筋、地梁钢筋、承台钢筋或底板筋及主体结构柱内防雷引下线、梁、
板钢筋之间可靠连接,整个建筑形成一个法拉第笼,将雷电流迅速引入大地。
选定的作为防
雷引下线和均压环屏蔽网的柱、梁筋驳接处必须作可靠焊接,焊接长度不得小于镀锌扁钢宽
度的2倍且要求三面施焊,圆钢不得小于直径的6倍且要求双面施焊,使之成为可靠的电气
通路。
从六层开始到屋面层,每三层在建筑物均压环上将预埋件与有防雷作用的圈梁主钢筋焊
接(此圈梁主钢筋必须与主体防雷引下线可靠连接);建筑装饰阶段,在建筑物结构楼板外
表面四周敷设一根-40@4镀锌扁钢与指定有防雷作用的预埋件焊接,焊接长度必须符合要求,不得出现点焊、虚焊及表面咬肉、气孔等现象,焊接处刷两道防锈漆(所有焊接要求相同),从而形成一道闭合的均压环。
所有指定有防雷作用的竖向铝合金立柱之间连接均采用40@4铝合金制成的可伸缩的2
个欧姆弯/80进行压接,连接处上下各用2个M8不锈钢对穿螺栓进行压接,并加不锈钢平
垫和弹簧垫,对穿螺栓压接要避开竖向立柱自身连接用的芯管。
在防雷区域内指定有防雷作
用的所有竖向立柱与横梁的连接处,通过40@4铝合金角码,用2颗不锈钢螺钉M5@16,配不锈钢平垫和弹簧垫进行压接。
这些幕墙构配件之间防雷连接的都是经实践证明行之有效的
方法。
位于女儿墙顶部的幕墙封顶盖板属于屋顶最外沿,最容易受到雷击。
因此,高层建筑
物的屋顶防直击雷可沿女儿墙封顶盖板上边设置避雷带,避雷带一般应安装在其宽度的中心,当女儿墙封顶盖板宽度>300mm时,避雷带应安装在距离女儿墙封顶盖板最外沿100~150mm;当屋顶其他明设金属物壁厚或截面面积符合防雷要求时,也可以利用其作为接闪器;也有直
接利用幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器。
玻璃幕墙是附属于主体建筑的围护结构,幕墙的金属框架一般不单独作防雷接地,而是
利用主体结构的防雷体系,与建筑本身的防雷设计相结合,因此要求应与主体结构的防雷体
系可靠连接,并保持导电通畅。
通常,玻璃幕墙的铝合金立柱,在不大于10m范围内宜有一根柱采用柔性导线上、下连通,铜质导线截面积不宜小于25mm2,铝质导线截面积不宜小于30mm2。
在主体建筑有水
平均压环的楼层,对应导电通路立柱的预埋件或固定件应采用圆钢或扁钢与水平均压环焊接
连通,形成防雷通路,焊缝和连线应涂防锈漆。
扁钢截面不宜小于5mm×40mm,圆钢直径不宜小于12mm。
兼有防雷功能的幕墙压顶板宜采用厚度不小于3mm的铝合金板制造,压顶板截面不宜小于70mm2(幕墙高度不小于150m时)或50mm2(幕墙高度小于150m时)。
幕墙压顶板体系与主体结构屋顶的防雷系统应有效的连通)屋面上设有小型构筑物时,所安装
的玻璃幕墙、金属门是最容易受到雷击的部位,玻璃幕墙立柱、金属门窗框必须与主体防雷
系统连接成可靠的电气通路。
4结束语
综上所述,在建筑幕墙的防雷设计与施工的过程中,一定要更加清楚设计和施工的策略,本文总结了建筑幕墙的防雷设计与施工的具体的方案,可供今后参考和借鉴。
参考文献
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