1、引言
鋼結構是由鋼板,熱軋型鋼和冷加工成型的薄壁型鋼制造而成。具有:材料強度高,鋼材質量輕;韌性,塑性好;材質均勻;制造簡單,施工周期短;密封性好等特點。而且造型美觀大方,建設周期短,因而得到廣泛的應用于機場、展覽館、體育館、各類工業(yè)廠房、大型超市等,由于鋼結構獨特的建筑體系,使得此類建筑和普通磚混結構、框架結構建筑物的防雷裝置設計有較大的差異。下面就本人通過對鋼結構建筑物的防雷裝置設計和竣工驗收的實際經(jīng)驗總結,對鋼結構建筑物防雷裝置設計作一個初步的探討。
首先,我們先分析一下綜合防雷設計的要素,建筑物的綜合防雷裝置設計總的來講可分為兩部分:外部防雷和內部防雷。外部防雷措施包括:接閃器(針、網(wǎng)、帶和線)、引下線、屏蔽和共用接地系統(tǒng),內部防雷措施包括:共用接地系統(tǒng)、屏蔽(隔離)、等電位連接、合理布線和安裝浪涌保護器(SPD)。鋼結構建筑物作為現(xiàn)代建筑物的一種新型建筑,它的防雷裝置設計也離不開這個范圍,同時又有著其特殊的地方,下面就鋼結構建筑物防雷的不同點加以探討。
2、鋼結構建筑物的外部防雷
2.1接閃器
首先應根據(jù)建筑物的使用性質、發(fā)生雷電事故的可能性和后果,并認真調查該位置的地理、地質、氣象環(huán)境和雷電活動規(guī)律來確定該建筑物為第幾類防雷建筑物,再選擇用何種接閃器。由于鋼結構建筑物的金屬屋面更容易引起雷擊,所以在設計時,應根據(jù)防雷類別考慮在屋面上安裝何種接閃器。傳統(tǒng)建筑物的避雷方式是采用富蘭克林常規(guī)避雷導體或避雷地結合避雷網(wǎng),但是金屬屋面的金屬板較薄,無法安裝高大沉重的傳統(tǒng)避雷針,其次從閃電理論來講,云地閃電與人類關系最密切,它是雷雨云中荷電中心對大地的脈沖放電過程,該過程除存在光導、回擊主要脈沖放電過程外,還存在一系列其他脈沖放電過程,回擊的特點是峰值電流高,放電時間短,回擊的電流脈沖平均峰值為幾十到幾百千安,持續(xù)時間約為幾十到上百微秒,形成了閃電電流的劇烈變化。現(xiàn)在的做法,有安裝多棵避雷針形式或避雷網(wǎng)形式,也有采用避雷帶形式,不論采用什么形式的接閃器,首先必須考慮防雷效果,對建筑物內部設備的保護,同時還應考慮施工實現(xiàn)的問題。所以除開第一類防雷建筑物外,可直接利用金屬屋面作接閃器,根據(jù)建筑物的使用性質,對金屬板的厚度要求不一樣(如下表)
?存放物品 | ?金屬板厚度 | ||
?無易燃物品 | ?0.5mm | ||
?有易燃物品 | ?≤4mm(鐵) | ?≤5mm(銅) | ?≤7mm(鋁) |
厚度達不到要求時,屋面不能作接閃器,可采用25×25mm的鋁合金方管將扁鋼架空,扁鋼與方管之間用直桿螺栓固定,方管與彩板之間用AB膠黏結,這樣即能防水又能防銹。屋檐部位的接閃器,可采用鉚釘將扁鋼與金屬板鉚住,這樣即牢固又美觀。
2.2屏蔽
鋼結構建筑物的屏蔽,可根據(jù)自身的特點采取相應的措施,常規(guī)建筑物的屏蔽是采取法拉第籠式保護法,鋼結構建筑物可利用自身的鋼結構,做好垂直和水平方向的導體連接來達到屏蔽的效果。