浅谈建筑幕墙的防雷设计
时间：2020-12-28 00:00:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：在建筑过程中，幕墙易受雷击影响，必须在建筑过程中进行幕墙的防雷设计。建筑幕墙的防雷设计在整个建筑中占有十分重要的地位，如设计不当，将给以后带来的重大安全隐患。基于此，本文主要对建筑幕墙的防雷设计进行了分析。
关键词：建筑幕墙；防雷；分类；设计
中圖分类号：TU228 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0322-01
前 言
因为建筑幕墙结构有大量的金属材料，大气环境中的雷击、静电电荷感应，会产生和聚集大量的不同数量的电荷，造成幕墙附近空间的电场强度增大。建筑幕墙的金属框架是良好的导体，幕墙的防雷措施不当，可能会遭受雷击损坏，严重时可能会发生火灾，因此幕墙的防雷设计和施工必须严格按照有关规范进行。
1 幕墙设计的作用和原则
当前，在我国建筑工程中使用对普遍的就是玻璃幕墙结构；这种墙体架构可以分成双层和单层两种材质的施工方式，在世界各大城市中均可以看到比较宏伟壮丽的玻璃幕墙大型建筑。通过玻璃幕墙设计的建筑体具备整体性较强，外观比较美观以及对建筑的室内采光性比较好等优势，因此被广泛的使用在当前高层建筑当中。国家相关的建设部门对建筑幕墙的设计范围进行明确的规定，包括幕墙的组合设计、采光顶的设计、装饰架构、遮阳系统、建筑工程的门窗和建筑幕墙，比如金属幕墙、石材幕墙、玻璃幕墙、雨篷、栏板等。建筑幕墙的使用对于建筑工程室内到室外的过度功能，具有很好的外观观赏价值，设计单位在进行建筑幕墙设计的时候，要注重建筑设计的整体性。还要将设计的理念表现出来，因为建筑幕墙设计效果与整个建筑的设计效果具有重要联系，建筑幕墙的种类有很多种，所以在选择建筑幕墙种类的时候要选择合适的建筑形式。同时还要保证建筑工程的质量，符合相关部门的规定与要求。另外在进行幕墙设计的同时，要保证工程的安全性能达到使用的要求。这样可有效加强工程的整体质量。
2 建筑玻璃幕墙设计特征与应用
建筑玻璃幕墙主要包括隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙以及明框玻璃幕墙。相较于隐框、半隐框玻璃幕墙，明框玻璃幕墙使用效果较差。因此，通常在规模较小工程项目上使用明框玻璃幕墙，针对大规模或对建筑外环美化程度要求较高工程项目主要使用隐框、半隐框玻璃幕墙。建筑玻璃幕墙受力主体采用铝合金结构与钢结构，针对建筑幕墙空间受力主体结构复杂，在进行玻璃幕墙设计阶段，重点考虑幕墙作用、负荷、幕墙结构承重力以及结构变形等情况。在安装后进行质量检测，预测幕墙性能薄弱环节对幕墙整体结构影响。建筑玻璃幕墙封口封边主要包括幕墙直线度、幕墙拼接缝平整程度以及幕墙玻璃材料和其他组成材料多形式封边封口。幕墙封口封边施工非常复杂，技术要求极为严格。在实际幕墙封口封边过程中非常容易受到外界因素影响，例如施工技术、交叉作业、施工材料以及设计工艺等，极大程度上增加了玻璃幕墙封口封边质量管控难度。针对这些特征与问题，分析建筑玻璃幕墙设计要点和主体结构复杂程度，全面掌握和控制施工质量与效率，确保玻璃幕墙施工稳定进行。
3 建筑幕墙防雷设计原理
3.1 预防直击雷
目前，我国建筑可以通过接闪器引下线和接地装置防止直接雷击，这三部分就可以充分应用于高层建筑幕墙的防雷设计。系统分析，高层建筑幕墙防直击雷的原因应是对剥离幕墙上部分女儿墙的立柱、盖板利用起来，与建筑物的防雷系统紧密结合，提高建筑幕墙的雷电流承受能力。如雷电流通过，，这种能量经过防雷系统的高层建筑后可以迅速传播地下，两个独立的防雷系统连接在一起，形成整个防雷保护结构，可以防止和减少雷电击中建筑物或玻璃幕墙的热效应和机械力对玻璃幕墙的损害，以此能最大程度增强高层建筑玻璃幕墙的防雷效果。
3.2 预防侧击雷
对于一类高层建筑和二类高层建筑的高度而言，不应使用滚球的计算半径，其侧面雷击的可能性较大。因此，针对这两类高层建筑的防雷设计，应以侧雷击为主。高层建筑普遍采用钢筋混凝土结构。当选择引下线时，钢筋是一个不错的选择。根据建筑施工标准应在每间隔三层楼，相应的金属管和钢柱应作为引下线与等电位线连接。对于超过30m的建筑部分，需要将金属门窗、栏杆与钢结构和引下线进行等电位连接。
3.3 预防雷击电磁脉冲
从本质上讲，雷电电磁脉冲是信号干扰的根源。高层建筑幕墙防雷击电磁脉冲的设计原则是充分利用玻璃幕墙铝柱和横梁两部分，促使两部分成为建筑物的空间屏蔽。同时，在玻璃幕墙防雷格栅的范围内，要注意防雷上下两个具有防雷要求的立柱要保持贯通，对于两个立柱断开的位置，可以使用铝合金板连接它们。同时，立柱和横梁之间应采用铝合金角码进行跨接。
4 高层建筑幕墙防雷设计
高层建筑幕墙的防雷设计，可采用防雷装置将幕墙的水平主龙骨与垂直主龙骨连接。防雷效果可以通过使用接闪器和保持与建筑物的引下线保持连接状态，就可以实现防雷的效果。这种设计需要连接所有垂直主龙骨，使用欧姆弯连接。欧姆弯曲采用铝合金制造，具有良好的延展性。然后用不锈钢连接螺栓。当然，高层建筑的幕墙顶部可以安装接闪器，通过安装避雷针的措施，可以达到防雷的效果。在高层建筑的幕墙顶部安装闪光可以达到一定的防雷效果，但不能防止电流的绕击。因此，在高层建筑的防雷设计中可以采用垂直主龙骨与水平烛龙利用压环压接的方式。相对高度较低的建筑物可由焊接位置的钢筋与龙骨焊接。幕墙框架由金属构成，在格栅内，有一定的屏蔽作用。幕墙框架的金属长度和宽度控制在5m以内，可以减少磁场强度，在一定程度上保护建筑物内的各种设备。同时还可以进行计算，将设备放置在固定位置。
5 结束语
在建筑行业逐步发展的过程中，防雷系统对保证建筑物的安全具有重要意义。幕墙是防雷设计的重要组成部分。加强高层建筑幕墙的防雷设计和施工，确保高层建筑的施工质量是非常必要的。
参考文献
[1]张 航.关于高层建筑幕墙防雷设计和施工[J].商品与质量，2015，12（20）：879.
[2]朱爱芝.建筑幕墙防火、防雷施工要点[J].中国建筑金属结构，2013，14：58.
收稿日期：2018-4-22
