浅谈轻钢结构建筑物的防雷设计.doc

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1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文浅谈轻钢结构建筑物的防雷设计浅谈轻钢结构建筑物的防雷设计 摘要：本文结合轻钢结构建筑物施工工艺的特点，对轻钢结构建筑物从接闪器、引下线、接地装置等方面措施进行了探讨。 关键词：轻钢结构 防雷设计 接闪器 引下线 接地装置 随着时代的发展，现代建筑设计中采用轻钢结构类型日益增多，尤其是标志性建筑、公共建筑。轻钢结构承载力高，可以实现结构的大开间布置，构件截面小，与砼结构和砖混结构相比，自重比较轻，地基的处理比较容易。另外钢结构还有用料少、造价低、施工周期短，抗震能力优良，安全可靠，造型美观，结构稳定等优势，得到了广泛应用。但轻钢结构接闪器的选择、引下线及接地系

2、统与传统的钢筋混凝土建筑均略有区别。2012年我有幸参与了一幢轻钢结构建筑物的工程设计与现场验收环节，现就轻钢结构建筑物防雷设计相关问题作一些粗浅的探讨。 一、工程概况 本轻钢结构建筑物共上下两层，工程建筑面积226.18m2，面积统计如下： 建筑使用年限为50年，建筑耐火等级：二级；屋面防水等级：级；抗震设防烈度：7.0度；结构类型：钢框架结构；根据雷电风险评估确定本工程防雷等级为三类防雷建筑物，电子信息系统防雷等级为D级，建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防侧击雷、防雷电感应和防雷电波侵入。 二、防雷设计 1、接闪器 此工程根据设计屋面外板采用角驰760型卷边防水彩钢板，外板厚0.6mm，内

3、板厚0.4mm，屋面内部采用150mm厚铝箔玻璃丝绵复合材料。这样夹有铝箔玻璃丝绵的双金属板可否直接作为接闪器呢？ 建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）第5.2.7条中提到利用金属屋面作为接闪器需满足四个要求：其一，防雷实验室屋面彩钢板是每坡整板铺设，不做搭接；其二实验室只限于学员实训学习之用，不放置易燃物品，规范要求当利用钢板做接闪器时，厚度不应小于0.5mm，只要上层金属板的厚度满足此要求即可，因为直击雷只会将外板熔化穿孔，不会击到下层金属板，而且外板的熔化物受到内板的阻挡，不会滴落到内板下方，所使用的玻璃丝棉属A级建筑材料，导热系数为0.038?0.042，为非燃烧体，也符合此

4、项规范要求；其三，规范注释中还提到“金属板应无绝缘被覆层”，而彩色涂层钢板无绝缘被覆层，而镀锌钢板更是良好的导体。所以，笔者认为建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）第5.2.7条的四个要求均得到满足。 综上所述，笔者认为此工程采用角驰760型卷边防水彩钢板完全可以作为接闪器使用。 2、引下线 此建筑物利用外墙钢柱作为引下线，结构柱顶外挑角钢与钢柱可靠焊接，钢柱与接地装置通过地脚螺栓紧固连接方式，构成由上而下的电气通路。另外通过利用4102A型接地电阻测试仪测得其钢柱引下线接地电阻为1.1，符合规范对于三类防雷建筑冲击电阻值的要求。另外在建筑物四周暗敷设置均压环，均压环敷设两根16以上

5、的主筋通长焊接，绑扎形成，与钢柱可靠焊接，且与本层外墙上的所有金属窗、金属栏杆、金属构件、空调板预埋扁钢用8的钢筋进行焊接，具体做法见O5D10P25?30，均压环在外墙敷设标高为0.7m，3.0m，4.7m，7.0m。引下线上端与避雷带焊接，下端与接地极焊接。建筑物四角的外墙引下线在室外地面0.5m处设测试端子卡。凡突出屋面的金属构件、金属通风管均与避雷带可靠焊接，室外接地处凡焊接处均应刷沥青防腐。 3、接地装置 该建筑物的接地体采用的是由6个独立基础又称柱式基础接地体作为自然接地体。基础沟槽长为15m，宽为9m，深为2m，基础埋深在0.8?1.0m.。用蛙式打夯机夯实地基做好场地平整工作。

6、基础采用钢筋混凝土独立基础与基础墙联合的基础形式，其优点既可以防止产生较大的不均匀沉降，同时可以增加抗弯刚度，将集中荷载较均匀地分散到整个地基平面上。同时在基础墙上方设置有地梁，地梁施工时，将地梁钢筋与钢柱进行可靠的电气连接，其焊接的搭接长度和焊接方法应参照圆钢与扁钢的焊接要求实施，地梁通过钢柱与独立基础相连，可有效的均衡泄放雷电流过程中，各独立基础间的电位。另外为了有效降低自然接地体的接地电阻，在此次施工过程中，从建筑物四周独立基础内利用镀锌扁钢外引至基础外距地面1m位置处，再利用不小于40X4mm的镀锌扁钢沿建筑物四周独立基础构成闭合环形人工接地体，按照图纸设计要求应在环形人工接地体的适当

7、位置引出接地扁钢，接地扁钢在通过地梁时也应与地梁内钢筋进行连接，此接地扁钢可作为接地干线使用，为后面室内设置等电位接地端子板留出预留。 需要注意的是，轻钢结构建筑物在基础施工时需预埋地脚螺栓，加垫片后才能和钢柱相连。用250V的普通电压测量金属屋面板或金属屋架至地或固定柱子的地脚螺栓之间的电阻可能会很大或者是不通的，但在雷击条件下，即在高电压下，是很容易被击穿导通的。为了其更加安全可靠，施工时用10钢筋或圆钢将基础钢筋和接地螺栓可靠焊接，具体做法参见国家标准图集利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装（03D501-3）的17页。这样，从接闪器到引下线，再到接地装置，雷电流才具备完整的泄放通道。 4、结束语 综上所述，在钢结构防雷设计时，应充分利用钢结构自身的优势，利用其金属屋面作为接闪器、钢架中钢柱作为引下线，利用6个独立基础作为自然接地体，将防雷做到简单化、最优化。同时，也要考虑轻钢结构施工工艺是否能够满足防雷需要，确保人身和设备安全。 参考文献： 1建筑物防雷设计规范（GB50057-2010） 2李英姿.建筑电气华中科技大学出版社 3建筑物防雷设施安装（99D501-2） 4利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装（03D501-3） 5冯华龙.轻型钢结构防雷设计及施工探讨中国建材资讯 2006年05期-最新【精品】范文