建筑幕墙的防雷设计审核与检测验收
金水亮
抚州市气象局 邮编 344000
摘要：通过对建筑幕墙防雷结构分析，以及对幕墙安装的实际情况的分析，结合一些相关的法律、法规和规范及工作经验，从专业角度提出一些建筑幕墙防雷在设计审核与检测验收方面的技术重点。
关键词：雷电 建筑幕墙 防雷 审核 检测
引言：随着中国社会的发展，各地城市建设处于高增长期，主要表现在房地产行业、城市美化等，而高层建筑的大量出现也成为城市发展的必然结果。随着城市建设的需要，建筑装饰工程的不断发展，拥有的美丽光环的建筑幕墙在中高档建筑工程中得到了广泛的应用，建筑幕墙是现代建筑派的主要表现特征，在现代化城市建筑中具有不可替代的艺术地位。
目前，幕墙工程多由施工企业自行设计，其设计施工图纸均由原设计单位审核，设计单位一般只拥有建筑设计或幕墙设计资质；而且我国建筑幕墙的施工图设计、工程施工、工程验收等对防雷这方面内容的阐述十分有限，建筑幕墙设计单位对建筑幕墙防雷技术做法也不十分具体、明确，从而给从事建筑幕墙防雷设计审核与检测的技术人员带来一定的难度。本人根据多年建筑幕墙工程设计和施工的实际经验，以及有关国家防雷规范的要求，提出建筑幕墙防雷设计审核与检测验收过程中的一些技术重点。
一、雷电对建筑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。雷电击中建筑物时，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，会把被击中的金属熔化，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。
高层建筑幕墙围护高层建筑物后，建筑物防雷装置由于建筑幕墙的屏蔽效应，难以防止直接雷击，往往闪电造成对建筑幕墙的雷击。
高层建筑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。
因此，建筑幕墙防雷比一般的建筑防雷的难度更大，要求更高。
二、 建筑幕墙的概况
建筑幕墙是由金属构架与板材组成，不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。建筑幕墙除了有技术发展较成熟的玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙外，还有现在发展较快的多用于大空间的点驳式幕墙和新型的气循环幕墙、智能幕墙与光电幕墙等。其中最常用的是玻璃幕墙，分为全玻璃幕墙（主要应用在底层），铝合金明框玻璃幕墙，铝合金隐框玻璃幕墙，铝合金半隐框玻璃幕墙、单元式幕墙等。
玻璃幕墙的骨架主要用材是铝合金，为挤压型材，因生产工艺（电泳、喷涂）的局限，铝材的长度一般不大于6米。主要由立柱和横梁组成框架（竖直方向的叫立柱，水平方向的叫横梁），通过螺栓或挂件固定在土建外表的预埋件上。由于受到铝型材长度的限制，一般立柱为两层楼搭接一根，接驳位为套芯连接（即上下两支立柱没有固定相连），立柱靠特制铁码或专用预埋件固定在混凝土框架上。横梁与立柱是用特制的连接件组成铝框，玻璃或板材用硅胶或螺丝固定在铝框上。
三、防雷施工图的审核与检测验收
（1）设计单位的资质审查；分段验收应查看隐蔽工程安装的有关记录，是否符合设计和规范要求。
（2）设计施工图的完整性：幕墙施工图必须有完整的防雷设计说明，包括设计要求、材料说明、技术说明等，各个施工环节要有详细的防雷施工节点图，主要有屋顶消雷器（或避雷针、避雷网）的设计图、女儿墙（可能安装避雷带）的节点图、立柱驳接位的节点图、立柱与均压环连接的节点图、均压环的楼层分布图等，所有的标注是否清楚、详细。
（3）建筑物每隔三层要装设均压环，并且均压环间距不应大于12m ，均压环内的纵向钢筋必须采用焊接连接并与土建防雷接地装置连通。
均压环可用直径12mm 镀锌钢筋(或采用4x40mm 镀锌钢板）焊接而成，并与土建防雷主钢筋可靠焊接。幕墙立柱用10mm 2的多股铜绞线与均压环连接，铜绞
线两头加装有专用铜质螺丝卡头，卡头与铝材接触位，铝材表面需打麽去掉保护层（电镀层或油漆），以确保电气导通。
如果位于均压环楼层处的预埋件的锚筋已与土建防雷主钢筋可靠连通，则只需将立柱与预埋件电气连通。
与均压环连接的立柱水平间距为10米左右，根据幕墙立柱分格来确定；与均压环连接的立柱与相邻的上下立柱在驳接位需用10mm 2的多股铜绞线连接。
（4）立柱与横梁的连接件，如有加装pvc 材料的绝缘套或其他材料（用于减少噪音），需检测过渡电阻，过渡电阻不大于0.03Ω。
（5）建筑幕墙如在女儿墙设计安装铝合金防水盖板，因铝板是良好的导体，它沿建筑物女儿墙的顶部分布，其电场强度很大，是雷击率最大的部位，可作为接闪器，通过与均压环连接或与女儿墙内的防雷钢筋连接成电器通路。
铝板宜选用3mm 单层铝板而不要选用铝塑复合板，因为复合板中间夹有的聚己烯塑料是不能导电而致使复合板幕墙无法接地，外层铝板的厚度不够，不符合防雷要求。
（6）幕墙所用的铁件必须做热度锌处理，所有的螺丝、平垫和弹簧垫必须是不锈钢（不低于304#）材料。使用正确的材料，是日后防雷效果的保障。
（7）幕墙材料的连接一般采用焊接或机械连接。圆钢焊接的长度为其直径的6倍，双面施焊；扁钢焊接长度为其宽度的2倍，并三面施焊。所有焊接处刷两道防锈漆或涂沥青油。所有螺丝要配平垫和弹簧垫，以保证连接持久牢固。
（8）为保证长久的电气通路，不同的材料之间应考虑防电化腐蚀；铁件与铝料接触面需涂沥青油。
（9）现在高层建筑必定是包括计算机网络、电子控制系统、通信系统等的综合大楼，整个幕墙和土建是一个防雷系统，幕墙的构件之间必须是电气通路，其接地电阻不大于1Ω。
四、结束语
本文着重是探讨高层玻璃幕墙的防雷，其他类型的幕墙也有类似的地方。随着防雷技术的进步，对防雷安全要求的不断提高，幕墙防雷在设计和用材各方面都应采用高标准，减少隐性事故的发生。
参考用书
①GB 50057—94(2000年版) 《建筑物防雷设计规范》
②GB/T 21431 《建筑物防雷装置检测技术规范》
③JCT 102—96《玻璃幕墙工程技术规范》
建筑幕墙的防雷设计审核与检测验收
金水亮
抚州市气象局 邮编 344000
摘要：通过对建筑幕墙防雷结构分析，以及对幕墙安装的实际情况的分析，结合一些相关的法律、法规和规范及工作经验，从专业角度提出一些建筑幕墙防雷在设计审核与检测验收方面的技术重点。
关键词：雷电 建筑幕墙 防雷 审核 检测
引言：随着中国社会的发展，各地城市建设处于高增长期，主要表现在房地产行业、城市美化等，而高层建筑的大量出现也成为城市发展的必然结果。随着城市建设的需要，建筑装饰工程的不断发展，拥有的美丽光环的建筑幕墙在中高档建筑工程中得到了广泛的应用，建筑幕墙是现代建筑派的主要表现特征，在现代化城市建筑中具有不可替代的艺术地位。
目前，幕墙工程多由施工企业自行设计，其设计施工图纸均由原设计单位审核，设计单位一般只拥有建筑设计或幕墙设计资质；而且我国建筑幕墙的施工图设计、工程施工、工程验收等对防雷这方面内容的阐述十分有限，建筑幕墙设计单位对建筑幕墙防雷技术做法也不十分具体、明确，从而给从事建筑幕墙防雷设计审核与检测的技术人员带来一定的难度。本人根据多年建筑幕墙工程设计和施工的实际经验，以及有关国家防雷规范的要求，提出建筑幕墙防雷设计审核与检测验收过程中的一些技术重点。
一、雷电对建筑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。雷电击中建筑物时，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，会把被击中的金属熔化，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。
高层建筑幕墙围护高层建筑物后，建筑物防雷装置由于建筑幕墙的屏蔽效应，难以防止直接雷击，往往闪电造成对建筑幕墙的雷击。
高层建筑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。
因此，建筑幕墙防雷比一般的建筑防雷的难度更大，要求更高。
二、 建筑幕墙的概况
建筑幕墙是由金属构架与板材组成，不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。建筑幕墙除了有技术发展较成熟的玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙外，还有现在发展较快的多用于大空间的点驳式幕墙和新型的气循环幕墙、智能幕墙与光电幕墙等。其中最常用的是玻璃幕墙，分为全玻璃幕墙（主要应用在底层），铝合金明框玻璃幕墙，铝合金隐框玻璃幕墙，铝合金半隐框玻璃幕墙、单元式幕墙等。
玻璃幕墙的骨架主要用材是铝合金，为挤压型材，因生产工艺（电泳、喷涂）的局限，铝材的长度一般不大于6米。主要由立柱和横梁组成框架（竖直方向的叫立柱，水平方向的叫横梁），通过螺栓或挂件固定在土建外表的预埋件上。由于受到铝型材长度的限制，一般立柱为两层楼搭接一根，接驳位为套芯连接（即上下两支立柱没有固定相连），立柱靠特制铁码或专用预埋件固定在混凝土框架上。横梁与立柱是用特制的连接件组成铝框，玻璃或板材用硅胶或螺丝固定在铝框上。
三、防雷施工图的审核与检测验收
（1）设计单位的资质审查；分段验收应查看隐蔽工程安装的有关记录，是否符合设计和规范要求。
（2）设计施工图的完整性：幕墙施工图必须有完整的防雷设计说明，包括设计要求、材料说明、技术说明等，各个施工环节要有详细的防雷施工节点图，主要有屋顶消雷器（或避雷针、避雷网）的设计图、女儿墙（可能安装避雷带）的节点图、立柱驳接位的节点图、立柱与均压环连接的节点图、均压环的楼层分布图等，所有的标注是否清楚、详细。
（3）建筑物每隔三层要装设均压环，并且均压环间距不应大于12m ，均压环内的纵向钢筋必须采用焊接连接并与土建防雷接地装置连通。
均压环可用直径12mm 镀锌钢筋(或采用4x40mm 镀锌钢板）焊接而成，并与土建防雷主钢筋可靠焊接。幕墙立柱用10mm 2的多股铜绞线与均压环连接，铜绞
线两头加装有专用铜质螺丝卡头，卡头与铝材接触位，铝材表面需打麽去掉保护层（电镀层或油漆），以确保电气导通。
如果位于均压环楼层处的预埋件的锚筋已与土建防雷主钢筋可靠连通，则只需将立柱与预埋件电气连通。
与均压环连接的立柱水平间距为10米左右，根据幕墙立柱分格来确定；与均压环连接的立柱与相邻的上下立柱在驳接位需用10mm 2的多股铜绞线连接。
（4）立柱与横梁的连接件，如有加装pvc 材料的绝缘套或其他材料（用于减少噪音），需检测过渡电阻，过渡电阻不大于0.03Ω。
（5）建筑幕墙如在女儿墙设计安装铝合金防水盖板，因铝板是良好的导体，它沿建筑物女儿墙的顶部分布，其电场强度很大，是雷击率最大的部位，可作为接闪器，通过与均压环连接或与女儿墙内的防雷钢筋连接成电器通路。
铝板宜选用3mm 单层铝板而不要选用铝塑复合板，因为复合板中间夹有的聚己烯塑料是不能导电而致使复合板幕墙无法接地，外层铝板的厚度不够，不符合防雷要求。
（6）幕墙所用的铁件必须做热度锌处理，所有的螺丝、平垫和弹簧垫必须是不锈钢（不低于304#）材料。使用正确的材料，是日后防雷效果的保障。
（7）幕墙材料的连接一般采用焊接或机械连接。圆钢焊接的长度为其直径的6倍，双面施焊；扁钢焊接长度为其宽度的2倍，并三面施焊。所有焊接处刷两道防锈漆或涂沥青油。所有螺丝要配平垫和弹簧垫，以保证连接持久牢固。
（8）为保证长久的电气通路，不同的材料之间应考虑防电化腐蚀；铁件与铝料接触面需涂沥青油。
（9）现在高层建筑必定是包括计算机网络、电子控制系统、通信系统等的综合大楼，整个幕墙和土建是一个防雷系统，幕墙的构件之间必须是电气通路，其接地电阻不大于1Ω。
四、结束语
本文着重是探讨高层玻璃幕墙的防雷，其他类型的幕墙也有类似的地方。随着防雷技术的进步，对防雷安全要求的不断提高，幕墙防雷在设计和用材各方面都应采用高标准，减少隐性事故的发生。
参考用书
①GB 50057—94(2000年版) 《建筑物防雷设计规范》
②GB/T 21431 《建筑物防雷装置检测技术规范》
③JCT 102—96《玻璃幕墙工程技术规范》