幕墙的防雷接地均压环怎么安装?玻璃幕墙防雷水平均压环做法
在现代建筑的外立面设计中,玻璃幕墙以其通透、美观、现代的特点,成为了高层乃至超高层建筑的首选。然而,随着建筑高度的增加和金属构件的大量使用,幕墙系统也成为了雷电攻击的“敏感区域”。那么,幕墙的防雷接地均压环怎么安装?
一、理解均压环:防雷接地的“缓冲带”
在深入安装细节之前,我们首先要明确均压环的作用。均压环,顾名思义,其核心功能是“均压”。在雷击发生时,强大的雷电流会沿着建筑物的防雷引下线迅速向下流动。由于电流路径存在电阻和电感,不同高度、不同路径上的电位会瞬时升高,且分布不均。这种电位差,尤其是在金属结构密集的幕墙系统中,可能达到数千甚至上万伏特,足以击穿空气间隙,造成金属部件间的放电(反击),损坏幕墙结构或内部设备。
均压环,通常安装在建筑物的楼层圈梁或结构柱上,并与防雷引下线可靠连接。它像一个“等电位连接带”,将同一楼层或相近高度的金属构件(如幕墙的横梁、立柱、金属板等)连接起来,强制使它们在雷击瞬间达到大致相等的电位。这样一来,即使某处有雷电流通过,也能通过均压环迅速将邻近金属构件的电位抬高到相近水平,大大降低或消除了它们之间的电位差,从而有效防止了反击现象的发生。对于幕墙而言,水平均压环尤为重要,它直接连接同一水平面上的幕墙金属构件,确保该平面内的电位均衡。
二、幕墙防雷接地均压环安装总原则
幕墙防雷接地系统的安装并非孤立进行,而是必须与建筑物整体的防雷系统(如接闪器、引下线、接地装置)紧密配合,形成一个完整的、多层次的防护体系。其安装总原则可以概括为以下几点:
与主体结构可靠连接:均压环必须与建筑物主体结构中的防雷引下线或钢筋骨架有可靠、低电阻的连接。这是保证其电位均衡作用的基础。
覆盖关键金属构件:所有暴露在外的、且与内部结构或设备有连接的金属幕墙构件(如横梁、立柱、连接件、金属扣板等),都应通过最短路径与最近的均压环或其连接导体相连。
形成闭合或半闭合回路:水平均压环应尽可能形成闭合的环形导体,或在条件限制下形成连续的、低阻抗的导电通路,以确保其均压效果。
连接可靠,接触良好:所有连接点必须使用螺栓紧固或焊接,确保接触电阻小、连接牢固,能承受雷电流的冲击而不失效。连接处应进行防腐处理。
隐蔽与美观:在满足功能和安全的前提下,幕墙的防雷接地导体和均压环的安装应尽量隐蔽,与幕墙整体外观协调,避免影响建筑美观。
三、玻璃幕墙防雷水平均压环具体做法
玻璃幕墙因其结构特点(通常由金属立柱、横梁、玻璃面板和连接件组成),其水平均压环的安装有其特殊性。以下是常见的做法和关键步骤:
均压环的设置位置与材料:
位置:水平均压环通常设置在每层楼板的边缘或靠近楼板的位置,与楼层圈梁钢筋或专门的防雷引下线连接。其具体高度需根据设计要求确定,一般与幕墙横梁的位置相对应或靠近。
材料:均压环本身通常采用热镀锌圆钢或扁钢。圆钢直径和扁钢截面积需根据建筑物防雷类别和计算出的雷电流进行选择,确保其载流量和机械强度足够。例如,对于第二类防雷建筑物,圆钢直径不宜小于8mm,扁钢截面不宜小于48mm²,厚度不宜小于4mm;第三类可适当减小,但需符合规范最低要求。
与主体结构的连接:
在每层楼板浇筑混凝土前,应预留出与均压环连接的钢筋或预埋件。均压环通过焊接或螺栓连接的方式,与这些预留的钢筋或预埋件可靠连接。
如果主体结构本身已按规范设置了防雷引下线(通常是柱内主筋),均压环可直接与这些引下线连接。连接点应焊接,并确保焊缝饱满、无夹渣、无气孔。
与幕墙金属构件的连接:
连接方式:这是玻璃幕墙防雷的关键。水平均压环需要与该楼层内所有的幕墙金属立柱进行连接。连接方式通常有两种:
直接连接:如果幕墙立柱是金属材料,且其安装位置允许,可以直接将均压环焊接在立柱上。但焊接会影响立柱外观和结构完整性,需谨慎使用,并做好防腐处理。
间接连接(推荐):更常用的是通过专用的连接件(如弹簧卡、抱箍、连接板等)将均压环与立柱连接。连接件一端固定在均压环上(可通过螺栓或焊接),另一端通过螺栓紧固在立柱上。这种方式既保证了电气连接的可靠性,又对幕墙主体结构影响较小。
连接点处理:所有连接点必须紧固可靠,接触面应清理干净,去除氧化层和污物。对于螺栓连接,应使用弹簧垫圈和平垫圈,确保长期紧固。连接处,特别是暴露在外的部分,必须进行防腐处理,如涂抹导电防腐脂或刷防锈漆(注意防锈漆不能完全隔绝导电,需保证接触面有效接触)。
横梁与立柱的连接:
幕墙的横梁通常与立柱连接。为了进一步均压,横梁也应通过连接件与立柱进行可靠的电气连接。这样,即使没有在每个横梁位置都设置均压环,也能通过立柱和横梁的连接,使整个幕墙面板区域内的电位趋于均衡。
形成闭合回路:
同一楼层内的所有立柱都应通过均压环连接起来,形成闭合或接近闭合的环形通路。如果建筑平面形状复杂,无法形成完整环形,也应确保导体连续,并通过可靠的连接点将不同段连接起来。
接地:
水平均压环本身并不直接接地,但其通过连接的引下线与建筑物的基础接地网或人工接地装置相连。这样,当雷电流通过均压环汇集到引下线后,最终能安全泄放到大地中。
幕墙的水平均压环作为均压体系的重要组成部分,其科学、规范的安装,能够有效消除或降低雷击引发的电位差,防止反击,保护幕墙结构及内部人员、设备安全。想要获取更多防雷相关内容,欢迎拨打咨询热线进行了解!
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