高层建筑玻璃幕墙防雷技术分析研究
时间：2020-12-28 12:05:27 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着近几年玻璃幕墙在我国高层建筑中应用越来越广泛，其防雷技术也受到了人们的重视。本文根据《建筑物防雷设计规范》（GB500057—2010）标准要求，对当前玻璃幕墙防雷技术进行了深入探讨，以便确保其能够达到国家规定标准，从而有效的预防雷电给社会、人们所带来的巨大危害。
关键词：高层建筑 玻璃幕墙 防雷技术 措施
中图分类号：TU208文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00
随着我国社会经济的快速发展，建筑装饰行业也得到了飞速发展，很多高层建筑物中都运用了玻璃幕墙。然而随着玻璃幕墙在高层建筑物中的应用越来越广泛，怎样做好高层建筑玻璃幕墙雷电防护工作已经成为影响玻璃幕墙发展的一个重要因素。本文就结合当前我国高层建筑玻璃幕墙应用的基础上，重点对其防雷技术进行详细的探讨，以便使其能够达到国家防雷标准。
1 高层建筑玻璃幕墙设置防雷系统基本原理
雷电主要是通过直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲、雷电波入侵这四种形式来破坏建筑物，所以在高层建筑玻璃幕墙设置防雷系统主要是为了防止以下三种：直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲。
1.1.直击雷的预防
当前我国建筑物主要由三部分来对直击雷进行防治，即接闪器、引下线以及接地装置。所以人们可以充分利用以上三部分来满足高层建筑玻璃幕墙的防雷系统。经过研究发现，高层建筑玻璃幕墙在防直击雷时的基本原理为：对玻璃幕墙最上部分女儿墙的立柱、盖板充分利用起来，跟建筑物防雷系统可靠连接进而使其有效结合在一起，从而使建筑幕墙能够承受非常大的雷电流，一旦有雷电流经过可以将这些电能量经过高层建筑物的防雷系统，快速的传送到地下，这样就可以使两个独立的防雷系统有效结合在一起，形成一个防雷整体，减少和避免雷电击中建筑物或者玻璃幕墙所产生的热效应和机械力对玻璃幕墙的破坏，进而在最大程度上提高高层建筑玻璃幕墙防直击雷的效果。
1.2.侧击雷的预防
接闪器正常情况下是安装在高层建筑幕玻璃墙的顶部，其弊端就是对电流的侧面横向发展没有相应的预防作用。当前我国主要采用以下方法来对侧击雷进行相应的预防，即高层建筑玻璃幕墙在其三十米以上的部位，确保每三层就要有一圈均压环设置，而且设置的均压环还要跟玻璃幕墙自身金属结构的和建筑物防雷系统有效结合在一起，在这里需要注意的是每幅幕墙都要与原有的建筑物防雷体系可靠连接，且连接点数量都要在两个以上。
1.3.雷击电磁脉冲的预防
雷击电磁脉冲从本质上来说就是一种信号的干扰源，高层建筑玻璃幕墙在防雷击电磁脉冲时的基本原理为：将玻璃幕墙的铝合金立柱和横梁这两部分有效利用起来，使他们能够成为建筑物的大空间屏蔽，另外还需要注意的是，在玻璃幕墙防雷网格范围内，对于上下两个具有防雷要求的立柱必须确保他们连接贯通，而且必须用铝合金板在两个立柱断开处连接，除此之外，铝合金角码还要在立柱和横梁之间进行跨接。
2 雷电对玻璃幕墙高层建筑的危害
相关的统计表明，我国每年有3500人左右会受到雷击，给社会带来的经济损失高达一百亿元以上。由此可以看出，雷电的频繁发生，已经对我国人民财产、生命以及社会经济健康发展带来了巨大的危害，严重影响着我国社会的快速发展。因此，相关部门必须采取相应的措施，制定出方针政策，决不能心存侥幸心理，因为，一旦出现雷击现象，将会给人们、社会带来不可挽回的损失，这些损失不是能够金钱来衡量的，所以在高层建筑玻璃幕墙设置防雷技术已经迫在眉睫。
2.1.雷电流危害的分类
当前国际公认的十大自然灾害之一就有雷电灾害，由此可以看出，雷电灾害对人类的危害是非常大的。根据雷电的性质，可以将雷电危害主要分为以下三方面：一是直接雷击危害。该危害主要是指在发生雷电时，直接击中在大地、建筑物等物体上，从而能够在第一时间产生电效应、机械力效应的一种危害，该雷电对人类造成的危害是巨大的；二是间接雷击危害。该危害主要是指在发生雷电时，由于周围的导体会产生相应的电磁感应和静电感应，从而会致使金属之间有电火花的产生的一种危害；三是雷电电磁波侵入的危害。当发生直击雷或者是雷电感应现象时，会通过一些金属将其引入高层建筑物内，进而会有闪击现象发生的一种危害。
2.2.雷击对玻璃幕墙高层建筑的危害
雷电就是其大自然中一种常见的放电现象，就雷电流本身来说它是一种强度非常大的电流，并且可以在极短的时间内造成很强的破坏的一种瞬间就会发生的过程。雷电流能够在瞬间释放出非常大的具有高电压、强电流、瞬时性以及随机选择性的强大能量，正常情况下雷电电压就能够达到数百万伏的电压值，瞬间电流也能够达到几十万安培，由此可以看出，无论是雷电电压还是雷电瞬间电流值都是非常大的，所以说雷击能够在瞬间释放出巨大的脉冲电流，而这些脉冲电流能够在瞬间产生非常大的机械能和热能，并且还能诱发脉冲过电压、过电流，从而融化击中的金属物体，这样就会使物体的水分由于受到巨大的热膨化，而产生非常巨大的机械力，严重的就会在瞬间发生爆炸现象，对周围的建筑物、设施、环境、人员等造成严重的危害，而且还会中断通信设施，从而造成系统瘫痪，进而造成非常严重的后果，有时候雷电发生时，会使周围的温度剧烈升高，这样就会使周围的建筑物发生自燃，引起触电、火灾等危害的发生。
高层建筑玻璃幕墙对地表的电场分别也有着一定的影响，比如使其地表的电场出现畸变等现象，而且就装有玻璃幕墙的建筑物来说电场强度比一般建筑物更加大，这就为雷电的快速发展创造了有利条件，而且高层建筑玻璃幕墙也会离放电云层相对来说较近一些，所以它比其他的建筑更容易造成到雷击危害。
3 高层建筑玻璃幕墙设置防雷的措施
接闪器、引下线和接地装置这三部分是构成我国高层建筑玻璃幕墙防雷装置的主要结构。女儿墙的盖板是玻璃幕墙最高部分的设置地点，这主要是由于该部位是自然设立良好导体的最佳要求，该部分的电场强度也是非常巨大的，这样就会非常自然地吸引过来雷电先驱，从而致使该部位是出现雷击概率最大的地方。所以在设置防雷装置时，必须将女儿墙的盖板跟高层建筑物防雷设施有效的连接起来，这就是我们所说的防雷系统的接闪器，这样连接的主要作用是更加快速、有效的接受雷电流，并且还能够帮助雷电流以最安全的方式通过高层建筑玻璃幕墙的防雷设施，进而传输到大地，从而在最大程度上起到防雷的作用。高层建筑玻璃幕墙接闪器的主要作用是预防雷电流的直接雷击，而对于雷电流的侧面横向发展没有预防作用。因此，在高层建筑及玻璃幕墙设置防雷时主要通过以下几个方面：
