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摘要：随着社会的不断发展，建筑行业的的快速发展。在建筑业发展中，金属板屋顶得到了广泛应用，但是在应用过程中，需要做好防雷工作，从而更好的提升建筑物的安全系数。
本文主要对金属板屋顶防雷措施进行了阐述，以供参考。
关键词：金属屋面；防雷；接闪器；引下线；接地装置
Absrtact：With the continuous development of society，the rapid development of the construction industry.In the development of construction industry，metal plate roof has been widely used，but in the application process，it is necessary to do a good job of lightning protection，so as to better enhance the safety factor of buildings.This paper mainly expounds the lightning protection measures of metal plate roof for reference.
Key words：metal roof；lightning protection；flasher；lead-down；grounding device
随着科学技术的发展，各式各样的现代建筑物如百花争艳般地展现在人们的眼前，如：玻璃墙体、金属体包装等。现在又有许多新型的建筑物采用金属板做屋顶面，即用金属薄板代替传统的屋面材料，这种屋面具有保温性能好、自重轻、防水性能好的特点，同时使整个建筑物能起到一定的屏蔽作用，防止建筑物内的弱电系统受到外部其他信号的干扰，但金属板屋面容易遭受雷击，所以在防雷方面则比普通屋面的建筑物要求高。
1.雷电机理及防雷系统的简单介绍
首先对雷电的形成机理进行简单介绍，雷电主要是由雷云所引起的，雷云主要指的是带电的云层，雷云能够使地面的物体感应到与其相反的电荷，当其电压达到一定的数值时，地面上的突出物体会出现明显的尖端放电，少数的带电云粒子会逐渐向地面靠拢，使得云与地面之间形成月影中式的、连续的微弱电离导通，这会为雷电荷提供狭小的电离通道，将该过程称之为先驱放电，然后会进入到主放电阶段中，在该过程中，雷云与大地之间聚集的大量电荷会发生猛烈的中和，导致能量放出，并会出现强烈的闪光与轰鸣，在雷击点中，具有非常大的电流，其峰值电压非常的大，有时甚至高达几十、几百千伏。
正因为雷电对于建筑物具有巨大的损害，所以在建筑物的设计施工及运行过程中，应用有效的防雷系统是非常必要的，在实际的应用中，防雷系统的工作机理是：将雷击电流安全的接入大地，使其向大地散放，使受其保护的建筑物及相关的设施在实际运行过程中免受雷击破坏。一般清况下，外部的防雷装置主要由接闪器、引下线、接地装置等组成，一旦有雷击落于建筑物防雷系统的接闪器上，接闪器与引下线会将雷电流导入到接士也装置中，并将其流散到大地上，金属屋顶与普通的建筑物屋顶相比，具有一定特殊性，其被感应出的大量的与雷云符号相反的电荷能够形成板状电容，并能够在建筑物中产生庞大的电场，因此，在实际的应用中，做好金属屋顶的防雷设计非常的重要。
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2.接闪器
《建筑物防雷设计规范》的第4.1.4 条有专门对金属屋面作接闪器的情况提出要求：第一类防雷建筑除外；《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 第11.6.5 条对于利用彩钢板，铜板，铝板等做屋面的建筑物，当符合下列要求时，宜利用其屋面作为接闪器：
1．1 金属板之间具有持久的贯通连接；
1．2 当金属板需要防雷击穿孔时，钢板厚度不应小于4mm，铜板厚度不应小于5mm，铝板厚度不应小于7mm；
1．3 当金属板不需要防雷击穿孔和金属板下面无易燃物品时，钢板厚度不应小于0.5mm，铜板厚度不应小于0.5mm，铝板厚度不应小于0.65mm，锌板厚度不应小于0.7mm；
1．4 金属板应无绝缘被覆盖。
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。根据它的特性满足金属板之间具有持久的贯通连接的要求。民用建筑中的一些不需要防金属雷击穿孔的屋面，是指如自行车棚等无易燃危险的简易棚子，而我们所做工程中基本属于需要防雷击穿孔且金属板下有易燃物的，因此笔者认为，当利用金属板做接闪器时钢板厚度不应小于4mm。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。
3.引下线及接地
做好金属屋面防雷系统的设计，除了要选择好防雷的形式，选择好接闪器，还要做好引下线及接地工作。对于金属屋面的防雷，不管是敷设避雷带作为接闪器，还是利用金属屋面作为接闪器，都可以利用镀锌圆钢或扁钢按规范要求引到地网。而在实际工作中，常常遇到的是钢梁柱金属屋面的钢结构建筑（如各种厂房等），就不需要另做引下线了，可直接利用钢柱做引下线。当然钢柱与承台的钢筋，承台钢筋与桩基内的钢筋都需要可靠连接，这一部分最好有节点大样图，因为不同的桩基础做法不完全相同，其要求也不同。在设计大型建筑的引下线时，应尽量在建筑物周边做环形接地。因为大型建筑的基础均做了防水处理，如果引下线经过防水处理层时，接地电阻会加大，效果就不好，而做环形接地体则可避开防水处理层，同时将环形接地体埋在基础的外边，也具有均衡电位的效果。接地网的设计及施工，可按常规接地网的做法进行，利用基础钢筋作为接地极。
4.总结
金属屋面的雷电防护是一个较难处理的工程，必须根据实际情况综合考虑，选好屋面的避雷形式，还要处理好引下线及接地问题，这样才能保证建筑物的安全，尽可能地降低雷击对人身和设备安全的威胁。
参考文献
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[5]中国航空工业规划设计研究院，《工业与民用配电设计手册》（第三版）.中国电力出版社2005．
论文作者:王根土,陈方淮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/5/31
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