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接闪器在钢结构建筑防雷中的应用

作者: 发布于:2018-8-3 16:53:15 点击量:

近几年,由于钢结构建筑造型美观大方、建设周期短、工程造价低等优点,因而广泛应用与各类工业厂房、仓库、体育馆等场所。而金属板屋面容易遭受雷击,与普通砖混结构、框架结构建筑物的防雷设计有所不同。结合一钢结构车间的防雷设计,针对金属屋面防雷设计的相关问题做出粗浅的探讨,为以后有效地解决金属屋面的防雷问题提供参考。


在我国钢结构工程行业的飞速发展下,轻型钢结构工程也慢慢的走入了我们的生活。钢结构工程是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势,在全球范围内,特别是发达国家和地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。


  轻型钢结构(以下简称“轻钢结构”)建筑物造型美观大方,色彩多样,耐大气腐蚀,隔热隔声阻燃,空间利用率高,建设周期短,工程造价低,因而得到广泛的应用,如各类工业厂房、超市、仓库、展览馆、体育馆、飞机库、机场、别墅等。由于轻钢结构独特的建筑体系,使得此类建筑和普通砖混结构、框架结构建筑物的防雷工程设计和施工有较大的差异。笔者通过工程设计、现场验收的实际经验总结,对轻钢结构建筑物防雷设计的相关问题作一些粗浅的探讨。


  根据轻钢结构建筑物的特点,显然,高大沉重的避雷针不适合在此类建筑物上安装,而《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第4.1.4条给出了金属屋面作为建筑物(第一类防雷建筑物除外)防雷接闪器的四个要求。


  规范针对金属板下面有无易燃品的不同情况,对金属板的厚度做了不同的要求,明确规定“金属板下面无易燃品时,其厚度不应小于0.5mm”。让我们看看四种保温芯材的物理特性。硬质聚氨脂属B1级建筑材料,导热系数为0.016~0.025,为难燃体;聚苯乙烯属阻燃型材料,氧指数不小于30,导热系数为0.029,为阻燃自熄型;岩棉属于不燃烧材料,导热系数为0.044;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。另外,保温芯材所用粘胶剂也是阻燃型。所以,轻钢结构建筑物的围护系统为非燃体,当利用金属板做接闪器时,厚度不应小于0.5mm即可。规范中四个要求的第三条不再考虑。


  从结构专业角度出发,屋面板的厚度选择一般考虑三个因素:第一是风荷载;第二是雪荷载;第三是檩距。所以,不同地域可能所选的屋面板厚度就不一样,AG金百利国际娱乐JBL设计人员需要和结构专业及时沟通,厚度满足规范要求时,再考核其他条件。比如在新疆,檩距在1.5m左右时,屋面面板厚度一般为0.6mm,底板厚度一般为0.5mm,是满足规范的厚度要求的。若厚度不满足要求怎么办?则应该参考国家标准图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》(01J925-1)做避雷带,其中压型钢板屋面避雷带的细部做法参见48页,夹芯板屋面避雷带的细部做法参见66页。此图集是建筑专业图集,AG金百利国际娱乐JBL设计人员较少接触,而国家标准图集《建筑物防雷设施安装》(99D501-2)和《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》(03D501-3)都没有轻钢结构屋面避雷带的细部做法。所以,AG金百利国际娱乐JBL设计人员引用标准做法时应注意。避雷带网格大小应该按规范的要求和各类建筑物的防雷类别严格对应,施工图纸应当按规范划分的标准准确标注。


  轻钢结构建筑物的围护系统连接方式一般为咬合或者搭接。无论是压型钢板还是夹芯板,其外观都是瓦楞形的。在施工中,采用搭接时的搭接长度至少要达到一个波峰或波谷,超过100mm则完全满足规范的要求。


  另外,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。所以,笔者以为《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版)第4.1.4条的第四个要求也是满足的。


  综上所述,笔者认为厚度达到0.5mm的轻钢结构建筑物的屋面夹芯板(或压型钢板)可以作为接闪器。


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