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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:Withthecontinuousdevelopmentofsociety,therapiddevelopmentoftheconstructionindustry.Inthedevelopmentofconstructionindustry,metalplateroofhasbeenwidelyused,butintheapplicationprocess,itisnecessarytodoagoodjoboflightningprotection,soastobetterenhancethesafetyfactorofbuildings.Thispapermainlyexpoundsthelightningprotectionmeasuresofmetalplateroofforreference.
Keywords:metalroof;lightningprotection;flasher;lead-down;groundingdevice
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。
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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