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摘要：随着我国城市现代化建设的发展，城市建筑的数量越来越多，现代人们不仅注重建筑的舒适性和美观，更注重建筑的质量和安全。随着高层和超高层建筑的增多，人们对建筑幕墙的安全提出了更高的要求，因此这就需要在建筑幕墙上进行更加严格的防雷设计，提高建筑物的质量。本文就雷电的基本原理，分析了建筑幕墙的防雷措施
关键词：建筑幕墙；防雷设计；安全性
随着建筑行业的发展，我国建筑设计和施工逐渐走上了规范化的道路，由于人们生活水平的提高，对建筑物的质量要求也越来越高。其中防雷设置是保证建筑物质量的一个重要因素。如今建筑幕墙开始流行，建筑幕墙的防雷设计也被人们所关注。
一、雷电的形成原理
当天气较为闷热潮湿时，地面上的水发生物理作用，蒸发到空气中，并随着地面的受热空气一同上升，当这些空气上升到一定的高度时，和一些冷空气相遇，就会使热空气凝结，则形成乌云。通常来说，比较大的水滴带正电荷，其容易降落形成降雨，而相对较小的水滴带负电荷，水滴经过气流的作用，就可以转化成带负电的雷云，它们可以感应到大地表面的正电荷，从而使雷云和大地之间形成一个非常大的电容器，当电场的强度已经超过大气的击穿强度时，则在雷云和大地之间就会发生放电的效果。在放电过程中，会释放出大量的热，突然使通道周边的空气膨胀，就会发生爆响，这就是雷。
二．建筑物的防雷设计
建筑物的防雷设计关系到建筑物幕墙的防雷设计，建筑物的幕墙是独立悬挂在建筑的物外面，其可以用来作为围护结构，因此它的防雷装置要紧紧地依存建筑物的防雷设计，从而形成一个完整的防雷体系。
（一）建筑物防雷的基本原则
大型雷电的发生会使建筑物发生畸变，尤其是对于高层或者超高层的建筑物，由于其电场的强度较大，因此当被雷电击中时，则被毁坏的程度要会更加严重。因此在对建筑物进行防雷时，要对容易发生雷击的地区进行重点防雷。另外，是否应该在建筑上安装防雷装置，还需要根据建筑物的位置和其本身的功能进行确定。
（二）建筑物防雷设计的等级
建筑物按照防雷要求可以划分为三个类别：第一类：建筑物是用来作为制造、使用炸药、火药等用途；具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物；具有1区爆炸危险环境的建筑物。第二类：建筑物是国家级的重点文物；建筑物为国家级的会堂、档案馆、大型火车站、大型展览等；建筑物为对国民经济发展有重大影响的国家级计算中心、国际枢纽等；第三类：建筑物为省级重点保护文物或者省级档案馆；建筑物为省级办公建筑或者重要人员密集的场所；建筑物的高度在15m上，尤以水塔、烟囱为代表[1]。
（三）建筑物的防雷设计
建筑物的防雷设计主要可以分为三个部分，一是接闪器，二是引下线，三是接地装置。
1.接闪器
接闪器按照性状可以分为三种类型，一是避雷针，避雷针设置在建筑的顶部，其具体的作用不是直接防雷，而是通过避雷针将电流引入到建筑的避雷体系中，从而传到地下。避雷针顶端具有极大的电场轻度，因此雷电变被自然地吸引。避雷针在设计时，当针长小于1m时，则钢管为20mm，圆钢为12mm；当雷针在1m到2m之间时，则钢管为25mm，圆钢为20mm；二是避雷网，避雷网的样式可以分为两种：明装和笼式避雷网。明装避雷网主要通过屋顶上明装的金属网格将雷电引入到地下，而笼式避雷网通过避雷网、引下线和接地装置形成一个密集的网笼，因此具有全面的防护性。三是避雷环，主要是通过圆钢或焊接之后的钢管构成，其中在设计时要注意圆钢的直径为8mm，扁钢的厚度为4mm。
2.引下线
在建筑物的防雷设计中，要重点设置引下线的数量，其影响到建筑物的防雷质量。一般应该增加引下线的数量，使每根引下线承受较小的电流，则对建筑物的影响会更小。引下线主要是由圆钢或者扁钢构成，其横截面积大于48m2，对容易受到侵蚀的部位，应该适当加大截面的面积。
3.接地装置
接地装置可以分为水平接地体和垂直接地体。通常，接地装置会采用镀锌钢材，从而可以增加使用寿命，接地装置也由扁钢或者圆钢制成，而且，由于地下环境较为复杂，要重点做好每个焊接点处的防腐工作。
三、建筑幕墙的防雷设计
我国目前没有对建筑幕墙的防雷设计进行具体的规定，由于我国建筑幕墙起步较晚，发展的时间短，还未进行系统的研究，本文主要对建筑幕墙的防雷设计提出了几点要求：第一，幕墙本身要制定好防雷网格，在安装防雷装置时要通过自上而下的顺序，并且要做好和建筑物防雷设置的连接工作；第二，将防雷网格连接处保护膜去掉，可以保证实现可靠的连接；第三，必须要有专业的建筑设计单位对幕墙的防雷装置进行设计和安装[2]。
四、建筑幕墙的防雷措施
（一）防顶雷的措施
雷电更容易集中到高层或者超高层的建筑物顶层，因此通常在建筑幕墙的顶部设立金属板，以此来作为顶封修，要重点在女儿墙上设置防雷网。女儿墙的防雷设计如图一所示：
图 一.png)
栏杆为不锈钢材料，钢板作为支架，尺寸为40mm40mm，利用镀锌技术来进行防腐，还要注意该处钢管壁的厚度必须要超过2.5mm，避免受到雷电的作用而被击穿。
设计防雷网时，也可以采用8mm的圆钢，对圆钢进行防腐处理。考虑到装饰的效果，可以将引线从女儿墙面的背后引出。
（二）防侧雷的措施
位于高层建筑幕墙顶端的防雷网，主要是对顶部的雷电进行吸收，而不能避免电流绕过侧面的作用力，因此在高于建筑幕墙30m的部分，要根据建筑物层与层之间的高度，每隔两层应缠绕一圈避雷网，则可以和预留出的避雷引出线相结合，保证连接的可靠性，而且要将避雷网的间距控制在10m。通常防侧雷的做法是：第一，面对一类防雷幕墙，要在间隔5米的幕墙立柱和避雷网相连接；第二，面对二类防雷幕墙，要在间隔10m的幕墙立柱和均压环相连接，立柱之间可以选用铜制编织线连接。其电阻要小于40（单位：欧姆）。在操作时，要去除将立柱接触位置的保护膜，从而可以有效增强连接钢板的导电性，也能增强其抗腐蚀的能力；将引出的部分通过镀锌处理的方法，增加其防腐蚀的能力。另外，钢板与立柱的接触位置可以垫上符合接触面要求的素铝板，从而保证在双金属腐蚀的作用下可以率先腐蚀素铝板，从而可以保护立柱，并在周围用密封胶封住，延长使用寿命[3]。
（三）钢结构建筑的幕墙防雷措施
随着建筑物的增多，钢结构的建筑物也逐渐增多，比如体育馆、高层或超高层建筑等。钢结构的建筑物有其自身的特点，它的钢架保持着一种连接的状态，因此，钢架可以作为一套避雷装置，在给钢结构建筑进行幕墙装饰时，只需要对幕墙立柱做好防雷设施的安装，然后将幕墙立柱和钢结构进行连接，从而形成一套完整的防雷网络体系。
结语：
我国建筑业的发展速度越来越快，建筑幕墙设计被广泛应用，在设计中，为了保证建筑物的质量和安全，应该注重建筑幕墙的防雷设计，同时还要注重在防顶雷、防侧雷以及钢结构建筑的防雷上进行设计的优化。
参考文献：
[1]吴浙，华剑峰，李志雷.人员密集的公共建筑防雷设计评价分析[J].中国高新技术企业，2013，06：61-63.
[2]孟现岭，孟波，吴志超.高层住宅建筑防雷接地设计探讨[J]智能建筑电气技术，2015，01：78-82.
[3]李桂川，郝玉涛.浅谈智能建筑弱电系统的防雷设计[J].电子技术与软件工程，2014，05：132-133.
论文作者:易文波
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/14
标签：建筑物论文; 幕墙论文; 防雷论文; 建筑论文; 圆钢论文; 防雷设计论文; 雷电论文; 《基层建设》2016年15期论文;