幕墙避雷标准图说明

幕墙防雷标准图集说明

一．幕墙防雷标准图集说明

本幕墙防雷标准图集由幕墙的防雷节点图（包括框架幕墙铝竖框避雷节点、框架幕墙钢竖框避雷节

点、单元幕墙避雷节点等）、 防雷立面图和防雷平面网格布置图组成。适用于我公司工程上常用的框架式玻璃、石材、铝板幕墙，单元式玻璃、石材、铝板幕墙的防雷设计。 二．幕墙防雷设计的等级

建筑物应根据其重要性、使用性质、 发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。 遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物：

1. 凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 2. 具有0 区或10区爆炸危险环境的建筑物。

3. 具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸， 会造成巨大破坏和人身伤亡者。 遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：

1. 国家级重点文物保护的建筑物。

2. 国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 3. 国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。 4. 制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 5. 具有1区爆炸危险环境的建筑物， 且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。6. 具有2区或Ⅱ区爆炸危险环境的建筑物。 7. 工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

8. 预计雷击次数大于0．06次／a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 9. 预计雷击次数大于0．3次／a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

注：预计雷击次数应按《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录一计算。 遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物： 1. 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

2. 预计雷击次数大于或等于0．012次／a，且小于或等于0．06次／a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 3. 预计雷击次数大于或等于0．06次／a，且小于或等于0．3次／a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 4. 预计雷击次数大于或等于0．06次／a的一般性工业建筑物。

5. 根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 6. 在平均雷暴日大于15d／a的地区，高度在15m及以上的烟囱、 水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d／a的地区，高度在20m 及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。

建筑幕墙一般属于第二类防雷建筑 三．幕墙防雷措施

各类幕墙的防雷主要采取防直击雷、侧击雷和等电位的措施。 （一）、幕墙防直击雷的措施：

1. 建筑物防直击雷的措施， 宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网（带）应按《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）中附录二的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。 2. 兼有防直击雷功能的幕墙压顶板宜采用厚度不小于3mm的铝合金板制造，压顶板截面不宜小于70mm2（幕墙高度不小于150m时）或50mm2（幕墙高度小于150m时）。幕墙压顶板体系与主体结构屋顶的防雷系统应有效的连通。当与主体结构避雷系统采用搭接时,其搭接长度不小于100mm。 （一般是由土建或总包施工，由我司配合）

（二）、高度超过45m的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物的幕墙，尚应采取以下防侧击和等电位的

保护措施： 1. 幕墙是附属于主体建筑的维护结构，幕墙的金属框架一般不单独做防雷接地，而是利用主体结构的防雷体系，与建筑本身的防雷设计相结合，因此要求应与主体结构的防雷体系可靠连接，并保持导电通畅。当与主体结构避雷系统采用搭接时,其搭接长度不小于100mm。 2. 幕墙的接地电阻应小于4Ω。

3. 幕墙应自上而下形成防雷体系并应与主体结构的防雷体系有可靠的连接。

4. 通常，幕墙的铝合金立柱，在不大于10m范围内宜有一根柱采用柔性导线上、下连通，铜质导线截面积不宜小于25mm2，铝质导线截面积不宜小于30mm2。实际工程中，我们通常采用铝制膨胀节来连接幕墙的上、下铝合金立柱。 5. 在主体建筑有水平均压环的楼层，对应导电通路立柱的预埋件或固定件应采用圆钢或扁钢与水

平均压环引出点焊接连通，形成防雷通路，焊后应采取防腐处理。扁钢截面不宜小于5mm×40mm，圆钢直径不宜小于12mm。 6. 实际工程中，我们通常采用避雷连接板与避雷钢筋焊接，避雷钢筋与建筑物均压环引出点焊接，全部采用满焊,焊接长度不小于100mm。避雷连接板,避雷钢筋热浸镀锌，所有焊后表面及焊缝应修光。 7. 安装避雷连接板前，应将连接处幕墙竖框的型材氧化膜、喷涂膜或其他绝缘膜去掉。在避雷连接板和幕墙铝竖框之间和在铝制膨胀节和幕墙钢竖框之间放置2mm厚的铝素衬板,以防电位差产生腐蚀。 避雷连接板与幕墙竖框接触长度不小于100mm。如果竖框宽度太小,可将避雷连接板倾斜放置。连接后的避雷连接板周边应注密封胶防腐。 8. 应利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线；

9. 应将45m及以上外墙上的栏杆、 门窗等较大的金属物与防雷装置连接。 10. 竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。

11. 按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）中的规定，建筑物的防雷避雷网的网格

尺寸及滚球半径如下：

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幕墙一般属于第二类防雷建筑，所以幕墙避雷网应组成不大于10m×10m或12m×8m的网格，才能有效避雷。 四．幕墙防雷设计的构造要求：

1. 幕墙的防雷设计应符合国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001的有关规定。 2. 避雷钢筋、避雷连接板宜采用圆钢或扁钢。

3. 导线的连接部位应在材料表面非导电的保护膜除掉部位连接； 4. 幕墙的防雷体系应由建筑设计单位的电气设计者认可； 5. 注意个别工程在避雷片引出部位有搪锡要求。 五． 防雷检验

幕墙工程防雷措施的检验抽样，应符合下列规定：

1.有均压环的楼层数少于3层时，应全数检查；多于3层时，抽查不得少于3层，对有女儿墙盖顶

的必须检查，每层至少应查3处。

2.无均压环的楼层抽查不得少于2层，每层至少应查3处。 六．防雷设计原理及名词解释 1. 防雷设计原理:

《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）所提出的接闪器保护范围是以滚球法为基础的，所谓滚球法是以hr为半径的一球体沿需要防直接雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物）或只接触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物）而不触及需要保护的部位时，则该部位就得到接闪器的保护。用许多防雷导体（通常是垂直和水平导体）以下列方法盖住需要防雷的空间，即用一给定半径的球体滚过上述防雷导体时不会接触要防雷的空间。它是基于以下雷闪数学模型（电气—几何模型）：hr=2I+30（1-e –1/ 6.8）

或简化为hr≈9.4×I2/3

与相对应的电流I=(hr/9.4)1. 5 当hr=30m时 I=5.7kA 当hr=45m时 I=10.5kA 当hr=60m时 I=16.1kA

当雷电流小于上述数值时，雷闪有可能穿过接闪器击于被保护物上，而等于和大于上述数值时雷闪将击于接闪器上。

高层建筑物的接闪器和一般建筑相比，由于建筑物高，闪击距离因而增大，闪接器的保护范围也相应增大，但如果建筑物的高度比设防的接闪距离hr还要大时，对于某个雷先导，建筑物的接闪器可能处于它的闪接距离之外，而建筑物侧面的某处可能处于该先导的闪接距离之内，可能受到雷击，例如150m

高的建筑物，取其高度为滚球半径（hr=150m），其相对应的雷电流为（150/9.4）1. 5=63.75kA，也就

是说，在距离建筑物屋顶周边150m的范围内大于（等于）63.75kA的雷电流的雷击，为屋顶周边的接闪器吸引到自己身上使建筑物不受此雷击，但是对于一个较近距离(例如相当于hr=45m)的10.5kA的雷先导，接闪器不能把它吸引过来，在幕墙+45m~+150m范围内幕墙的金属杆件，由于雷先导已进入到对它的闪击距离之内，于是受到雷击。而当在45m之内有一个小于10.5kA的雷先导可能使+45m以下金属杆件受雷击。侧击雷具有短的吸引半径(即小的滚球半径)其相应的雷电流也是小的，高层建筑的结构通常能耐受这类小雷击电流的侧击，参见图1。 2. 名词解释

a. 接闪器：直接截受雷击的避雷针，避雷带（线）避雷网以及用作接闪的金属面和金属构件等。 b. 引下线：连接接闪器与接地装置的金属导体。 c. 接地装置：接地线和接地体的总和。

d. 接地体：埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。 e. 接地线：从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体。

f. 防雷装置：接闪器、引下线、接地装置、过电后保护器及其它连接导体的总和。

图1 滚球法示意图

g. 直击雷：雷电直接击在建筑物上，产生电效应，热效应和机械力者。

h. 雷电感应：雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。

i. 静电感应：由于雷云先导的作用，使附近导体上感应出与先导通道符号相反的电荷。雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，如不就近泄入地中就会产生很高的电位。

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j. 电磁感应：由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。

k. 雷电波侵入：由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。

七．参考资料

1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版） 2.《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 3.《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 4.《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001

5.《新编建筑幕墙技术手册》2003年11月第一版 张芹 主编

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