人類在不斷地前進，社會在不斷地發展，建築行業日新月異，建築工程突飛猛進。在國內外，建築幕牆的形式越來越多。建築幕牆主要的形式有玻璃幕牆、石材幕牆、金屬幕牆和組合幕牆等，這幾種建築幕牆已在建築工程中得到了廣泛的應用，為防止或減少雷擊建築幕牆所發生的人身傷害和文物、財產的損失，並做到安全可靠、技術先進、經濟合理，因此，做好建築幕牆的防雷措施也越來越重要，建築幕牆防雷系統設計已是當今一個重要問題。
雷電是天空雲層中一種自然放電現象，雷電流是一種強度極大、作用時間極短的瞬變過程。雷電擊中建築物時，通常會產生電效應，雷電流在瞬間釋放出的巨大能量，會使被擊中的建築物遭到破壞。高層建築幕牆的金屬材質由於雷電的效應，將會產生靜電感應作用，當天空雷雲和大地形成電場時，幕牆的金屬體就會積聚與雷雲極性相反的大量感應電荷，當雷雲瞬間放電後，雲與大地的電場忽然消失，將會產生高達萬伏以上的對地電位，這對人和設備將會產生危害。
所以，建築幕牆設計時必須做好防雷設計，以防範雷電對建築幕牆的損害。然而，我國建築幕牆的施工圖設計、工程施工、工程驗收等對這方面內容的闡述十分有限，建築幕牆設計單位對建築幕牆防雷技術做法也不十分具體、明確，從而給從事建築幕牆施工的技術人員把握質量要求帶來一定的難度。
對此，建築幕牆防雷系統設計就顯得十分重要。我們根據多年建築幕牆工程施工的實際經驗，以及有關國家防雷規範的要求，認為建築幕牆防雷裝置必須滿足以下幾個方面要求。
1、 建築幕牆的防雷分類
根據國家標準《建築物防雷設計規範》（GB50057—2010）的規定，建築物的防雷共分三類，其中第一類主要是屬於具有爆炸危險環境的建築物，如使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥等爆炸物質的建築物等，而現階段我們常用的建築幕牆的防雷分類主要是屬於第二類或第三類的。
2、建築幕牆的防雷措施
對於第一類建築物和具有爆炸危險環境的建築物的防雷措施，除了防直擊雷外，還需防雷電侵入的措施；而對於第二類或第三類的常用建築幕牆的防雷措施主要是防直擊雷。主要防直擊雷的建築幕牆，不僅要考慮頂層直擊雷，還要考慮側向直擊雷，防頂層直擊雷的防雷措施是在建築物頂上裝設避雷網（帶）或避雷針或由其混合組成的接閃器，其避雷網一般按規定沿著屋角、屋脊、屋簷、簷角等易受雷擊的部位敷設，並在整個屋面組成不大於10m×10m或12m×8m的網格（第三類防直擊雷為20m×20m或24m×16m的網格），防側向直擊雷的防雷措施是通過在建築幕牆層間部位設置一圈圈閉合的均壓環，然後通過引下線傳到接地裝置。
3、建築幕牆的防雷系統裝置設計
建築幕牆的防雷裝置主要包括接閃器、引下線和接地裝置。在建築幕牆的防雷設計中，應充分利用建築物的這些裝置，將建築幕牆豎向龍骨、橫向龍骨和建築物防雷網接通，連成一個防雷整體，把建築幕牆獲得的巨大雷電能量，通過建築幕牆的防雷系統，迅速地輸送到地下，保護建築幕牆免遭雷電破壞的作用。
（一）接閃器
接閃器是直接接受雷擊的避雷針、避雷帶、避雷網以及用作接閃的金屬屋面和金屬構件等。建築幕牆常用的防雷裝置的接閃器，通常是採用直接裝設在建築物上的避雷針、避雷帶或避雷網作為接閃器。
用作接閃器的避雷針所採用的尺寸，若按熱穩定性檢驗，則只要很小的截面就夠了，所採用的尺寸主要是考慮機械強度和防腐蝕問題，避雷針宜採用圓鋼或焊接鋼管，其直徑不應小於下列數值：針長1m以下，圓鋼為12mm，鋼管為20mm；針長1～2m，圓鋼為16mm，鋼管為25mm；而對用作接閃器的避雷網和避雷帶宜採用圓鋼或扁鋼，優先採用圓鋼，圓鋼直徑不應小於8mm，扁鋼截面不應小於48mm2，其厚度不應小於4mm。在同一截面下，圓鋼的周長比扁鋼的小，其與空氣的接觸面也小，受空氣腐蝕相對也小。
此外，圓鋼易於施工，材料易得，所以，建議優先採用圓鋼。建築幕牆接閃器佈置時，對於第一類防雷的建築物，避雷網網格尺寸不大於5m×5m（或6m×4m）；第二類防雷的建築物，避雷網網格尺寸不大於10m×10m（或12m×8m）；第三類防雷的建築物，避雷網網格尺寸不大於20m×20m（或24m×16m）。在建築幕牆設計時，我們通常是將建築幕牆頂部女兒牆的蓋板部分，有目的地把它設計成幕牆接閃器，因為該部分處於建築幕牆的頂部，常用3mm鋁單板（或4mm鋁塑板）作為蓋板。
我們知道，鋁板是一種良好的導體，其電場強度很大，當它沿建築物女兒牆的頂部分佈時，雷電先驅很自然地被吸引過來，是雷擊率最大的部位，從而起到接閃器的作用。這樣，幕牆接閃器接受到的雷電流，就可以通過幕牆女兒牆的避雷均壓環和防雷引下線，安全地把雷電流引到建築物的防雷網，並導通到接地裝置，達到避雷的作用。建築幕牆頂部女兒牆防雷節點圖，如圖11-1所示。
（圖1 建築幕牆頂部女兒牆防雷節點圖）
建築幕牆頂部的接閃器，通常只能防頂層直擊雷，對於防側向直擊雷，主要是在建築幕牆的層間部位，每隔三層設置一圈閉合的均壓環，均壓環可用直徑12mm鍍鋅鋼筋（或採用40mm×4mm鍍鋅鋼板）焊接而成，然後通過引下線引到接地裝置。均壓環的設置，對於第二類防雷的建築物，均壓環環間垂直距離不應大於10m，引下線的水平距離不大於10m。
對於金屬屋面的建築物，普通的金屬屋面的防雷處理是在屋面板上設置網格狀避雷帶作為接閃器，這種做法會影響屋面的美觀性，同時由於固定避雷帶需要在屋面板上打螺釘，增加了漏水隱患。
如今，很多金屬屋面建築物不單獨作為接閃器，而是利用建築物其本身屋面作為接閃器，通過網格交叉點設置引下線石材幕牆工程公司，將電流引至底板，由底板傳至結構主檁條，形成避雷體系，並與主體結構防雷體系可靠的連接。
當利用建築物本身屋面作為接閃器時應符合下列要求：金屬板之間採用搭接時，其搭接長度不應小於100mm；金屬板下面無易燃物品時，其厚度不應小於0.5mm；金屬板下面有易燃物品時，其厚度，鋼板不應小於4mm，銅板不應小於5mm，鋁板不應小於7mm。
屋面板滿足上述所有條件時，可以將屋面板作為接閃器，從而大大使整個屋面更加整潔美觀。用屋面板作為接閃器的節點圖，如圖11-2所示；屋面防雷大樣圖，如圖11-3所示。
（圖2 屋面板作為接閃器的節點圖）
（圖3 屋面防雷大樣圖）
（二）引下線
引下線是連接接閃器與接地裝置的金屬導體，建築幕牆常用的防雷裝置的引下線是利用建築幕牆豎向主龍骨作為引下線，豎向主龍骨在伸縮縫的連接處採用電導銅線（或採用40mm×4mm鋁合金片）製成的可伸縮的避雷連通導線並上下相連接，連接處上下各用M6不鏽鋼螺栓進行壓接，並加不鏽鋼平墊和彈簧墊。
設置均壓環的樓層所有豎向主龍骨與橫向龍骨的連接處，通過L40mm×4mm鋁角碼兩端，各用兩個M8不鏽鋼對穿螺栓進行壓接，並加不鏽鋼平墊和彈簧墊。建築幕牆防雷節點圖，如圖11-4所示。幕牆立面防雷大樣圖，如圖11-5所示。
（圖4 建築幕牆防雷節點圖）
（圖5 幕牆立面防雷大樣圖）
對於單獨作為引下線的建築物，宜採用圓鋼或扁鋼，通常優先採用圓鋼，圓鋼直徑不應小於8mm。扁鋼截面不應小於48mm2，其厚度不應小於4mm。引下線應沿建築物外牆明敷，並經最短路徑接地；裝飾效果要求較高者可以採用暗敷，但其圓鋼直徑不應小於10mm，扁鋼截面不應小於80mm2。
（三）接地裝置
接地裝置是接地體和接地線的總合，建築幕牆常用的防雷裝置的接地裝置埋於土壤中的人工垂直接地體，宜採用角鋼、鋼管或圓鋼；埋於土壤中的人工水平接地體，宜採用扁鋼或圓鋼，圓鋼直徑不應小於10mm設計效果圖，扁鋼截面不應小於100mm2，其厚度不應小於4mm；角鋼厚度不應小於4mm；鋼管壁厚不應小於3.5mm。
在腐蝕性較強的土壤中，應採取熱鍍鋅等防腐措施或加大截面。建築幕牆在通常的情況下可以不用單獨設計防雷接地裝置，而是通過與土建的防雷接地裝置共用，在這種情況下，建築幕牆避雷體系必須上下連通，依靠主體避雷體系進行防雷佈置。
佈置時，建築幕牆自身防雷系統要與土建防雷系統中的土建避雷主筋可靠連接，所有的引下線均應連到均壓環上，均壓環可用直徑12mm鍍鋅鋼筋（或採用40mm×4mm鍍鋅鋼板）焊接而成。幕牆的主樑通過預埋件及避雷均壓環和避雷引出線與土建主體避雷主筋相連焊接牢固，焊縫搭接長度不小於100mm。避雷連接詳圖，如圖11-6所示。
（圖6 避雷連接詳圖）
建築幕牆所有龍骨安裝完畢後，必須用電阻表進行檢測構造介紹，檢測所有引下線接地電阻值應符合建築幕牆的防雷系統設計要求。在通常情況下，對於第二類或第三類防雷的建築物所有引下線接地電阻值≤10Ω；對於第一類防雷的建築物所有引下線接地電阻值≤5Ω
閱讀更多 小李GCS 的文章
