摘要：建筑幕墙在施工之前要先进行全面的设计，《建设工程质量管理条例》有规定建设方需要明确自身的责任和义务，设计单位必须要按照规定的标准进行设计。施工单位在操作时要按照规定的要求进行，建筑幕墙的防雷设计关乎到建筑使用的安全，因此其施工操作必须要合乎规范，能够满足建筑设计的需求，还要保证其安全性能能够长期的保障。本文主要对建筑幕墙的防雷设计进行了分析探讨。
关键词：建筑幕墙；防雷设计；施工要点
引言
幕墙是一种由面板与相应承力结构组成的能够承受一定变形而直接悬挂在墙体主体结构上，这种建筑结构不但能够承担一定的外围荷载，而且具有着良好的防护作用与美观作用。就目前的建筑工程施工项目而言，幕墙除了应有较为成熟的技术体系之外，其施工方法和工艺也较为完善。通过多年的工程建设经验分析总结而言，目前幕墙结构按照其施工材料可以分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙和混凝土幕墙等。但随着近年来建筑工程项目的不断增加，新型的气循幕墙、智能幕墙和光电幕墙也较为常见，成为幕墙工程的主要结构形式之一。在当前的建筑工程领域中，幕墙是现代建筑派系特征的主要体现者，在整个工程项目中具有着不可替代的艺术地位和艺术特色。在当前社会发展中，建筑幕墙结构主要应用于人群较为密集的商业和大型的公共建筑物外墙上。正因为其位于建筑结构最为外围，因此其在应用的过程中存在着极大的雷击隐患。这主要是由于幕墙结构多数由玻璃、石材等组成，而这些材料本身是一种脆性材料，抗雷击的能力较差，当发生高温时极容易引起炸裂和破碎现象。
1 雷电对建筑物的危害
地上建筑物千姿百态、高矮不一，对雷电的形成和发展也有着促进作用。特别是高层或超高层的建筑物，使地面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。而建筑物本身的电场强度的分布也不是均匀的，往往在建筑物的尖顶及边缘上的电场强度最大，而又由于建筑物本身构造及其附属构件积蓄的电荷，雷电就自然被吸引向这些地方，这就是高耸突出的建筑物容易遭受雷击的缘故。如金属屋顶、金属天沟、金属水箱、金属栏杆等，都是易遭受雷击的部位。遭受雷击的对象，本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。例如一九九九年八月二十七日凌晨2点.某寻呼台遭受雷击，导致该台中断寻呼数小时，其直接损失是有限的，但间接损失将大大超过直接损失。再有，雷电袭击时会产生高温与巨大的电流，高温会引起火灾，电流会引起触电事故的发生。因此，建筑物需要设防雷装置。
2 建筑幕墙防雷设计
2.1建筑幕墙防雷设计相关技术规范
《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010与《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601―2010是建筑物防雷设计、施工与验收上位规范的现行版本。这两本标准的修订和制订均参照和采纳了国际电工委员会IEC62305系列标准，是与国际雷电防护新标准体系接轨、技术水平先进的标准规范。与建筑幕墙防雷设计相关的技术规范还有《民用建筑电气设计规范》JGJ16、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133。JGJ16由于并未采纳国际雷电防护新标准体系，存在一些与《建筑物防雷设计规范》GB50057―2010相抵触的规定。JGJ102和JGJ133目前正在进行修订，其中有关幕墙防雷设计的条文也将参照《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的规定进行修订。
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2.2幕墙防雷设计原则
幕墙的防雷设计原则是：首先把幕墙自身的横、竖龙骨通过导体连接在一起，根据该建筑物的防雷等级要求的网格尺寸将幕墙自身制做成为一套防雷体系，再将幕墙与建筑自身的防雷装置进行可靠连接，使其两部分成为一个整体，形成一个完整的防雷系统，把雷电袭击幕墙时的巨大电流，迅速地输送到大地，共同起到保护幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。
3 建筑幕墙的防雷设计及施工要点
建筑幕墙的骨架主要为金属材质，在遇到雷电时容易成为导体。如果建筑幕墙没有进行防雷设计和施工，一旦遇到雷电侧击会造成很大的危害和损失，还容易引发火灾。因此，建筑幕墙在设计时需要充分考虑防雷问题，在施工时也需要做好防雷措施。
3.1建筑幕墙的防雷设计
经试验测试，建筑幕墙超过50m以后雷电通过幕墙的时间极短，只有几十微秒，但每米电位差却能够达到万伏以上，因此建筑幕墙必须要做好相应的防雷设计，否则会对建筑本身造成极大的损害。因此，为了保证建筑幕墙能够具备较好的防雷能力，则需要其形成自身的防雷网，该防雷网要和主体的防雷体系相互连接，一般防雷网的设置不能超过100m2，否则会影响防雷效果。建筑每隔一段距离要设置均压环，每隔均压环之间的垂直距离要控制在12m之内。均压环内部具有钢筋，其纵向钢筋需要进行接地处理，将引下线、金属设备等连接到均压环上。
在进行主材料的选取时尽量选用单层铝板和飞铝塑复合板，单层铝板的接地效果更好，而复合板之间有聚乙烯填充物，由于聚乙烯不能导电，因此复合板无法实现接地。因此为了预防雷电对建筑幕墙的损害，则需要选择导电性能较好的单层铝板，该种材料不易受雷电损害，较为耐用。单层铝板能够保持数十年不变形，其使用年限比一般材料要长很多，并且该材料能够达到较好的防火、防雷效果，因此常用于作为建筑幕墙的材料。
3.2建筑幕墙的防雷施工
建筑幕墙防雷施工需要注意以下几点：第一，在进行建筑主体结构施工时，要将每个埋件的直锚筋和楼板中的钢筋进行焊接，也可以使用绑扎法进行连接。对采用的后设锚板要将每个锚板于主结构的钢筋连接，锚板之间的连接可以形成较好的电气通路效果。在进行建筑防雷施工时要注意一项重要内容，即避雷针的安装或避雷带的设置。对于建筑而言，安装避雷针或避雷带是进行避雷的最有效措施。避雷带一般可以设置在建筑幕墙的女儿墙外侧，沿着屋顶周边进行布设。在屋顶可以设置金属物作为接闪器，接闪器要事先做好接地处理。接闪器也可以设置在建筑幕墙和女儿墙之间，该种设置需要设置较厚的金属板，一般保持大于0.5mm。
4 防雷设计中应注意的事项
在玻璃幕墙的防雷过程中应注意以下三点：一是，充分利用建筑物的接闪器、引下线、接地装置。二是，将均压环层的幕墙横竖向龙骨联结成一个电气通路，并与建筑物防雷网联通。三是，将首层的幕墙的横竖龙骨联结成一个电气通路，并与建筑物的防雷网联通。通过以上，玻璃幕墙在遭受雷击的过程中，由于其玻璃幕墙的防雷与建筑物防雷联成一体，则玻璃幕墙将能获得的电能，通过建筑物的接地系统迅速地输送到地下，从而达到保护建筑物和玻璃幕墙免遭雷电的破坏。
高层玻璃幕墙的顶部为了美观，一般都采用铝板，铝板是入地较好的导体，它沿建筑物顶部分布，其电场强度很大，雷电就很容易被吸引过来，受雷击最大的部位，铝板则是很好的接闪器，可以接受雷电流，将固定铝板的主横担与建筑物避雷系统联成一体，这样就可以安全的将雷电流导入大地。高层建筑的玻璃幕墙顶部的接闪器可以有效地防雷直击，但不能防止侧雷击，在玻璃幕墙防侧雷时，其要根据建筑物防雷等级来确定其作法：一类防雷30米，二类防雷在45米，三类防雷在60米，综合建筑物的防雷等级在30米、45米或60米以上的高层玻璃部位，每层设一个均压环，并将建筑物防雷网及玻璃幕墙防雷系统联通，形成一个电气通路，为了防止球形雷，将玻璃幕墙首层的横竖龙骨联结成一个电气通路，并与建筑物的接地网联成一体。
结束语
总之，建筑幕墙的防雷施工是保障其使用效果和安全的重要措施，在施工之前要进行科学的规划和设计，设计单位必须要具备专业设计资格。在进行施工时，要保证施工单位具有合格的技术水平才能着手操作。施工需要严格按照设计要求和设计图纸进行操作，将每一个细节都做到位，确保建筑幕墙能够做好严密的防雷工作，为日常的使用排除安全隐患。
参考文献：
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[3]吴林峰，李全荣，蔡河章.高层建筑防雷设计与施工技术[J].科技促进发展，2010（04）.
论文作者:王晓伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/26
标签：幕墙论文; 防雷论文; 建筑物论文; 建筑论文; 雷电论文; 防雷设计论文; 玻璃幕墙论文; 《防护工程》2018年第29期论文;