民用建筑屋面接闪带的设置的相关注意
雷击建筑物屋面砖石瓦片伤人、损坏财产的事件时有发生,作为一枚建筑电气设计师应该怎么做呢?
民用建筑防雷设计中,涉及到最多的为GB50057 - 2010《建筑物防雷设计规范》第3.0.3条第2~4款、第9款、第10款的建筑物的防雷设计。本文所有规范条文均引自GB50057 - 2010《建筑物防雷设计规范》。
一、为了防止该部分建筑物的直接雷击导致伤人、伤物事件的发生,应该采取哪些措施呢?
①第二类防雷建筑物外部防雷的措施
4.3.1第二类防雷建筑物外部防雷的措施,宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆,也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带应按本规范附录B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;当建筑物高度超过45m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。
4.3.9高度超过45m的建筑物,除屋顶的外部防雷装置应符合本规范第4.3.1条的规定外,尚应符合下列规定:1对水平突出外墙的物体,当滚球半径45m球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时,应采取相应的防雷措施。
②第三类防雷建筑物外部防雷的措施
4.4.1第三类防雷建筑物外部防雷的措施宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆,也可采用由接闪网、接闪带和接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带应按本规范附录B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20m×20m或24m×16m的网格;当建筑物高度超过60m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。
4.4.8高度超过60m的建筑物,除屋顶的外部防雷装置应符合本规范第4.4.1条的规定外,尚应符合下列规定:1对水平突出外墙的物体,当滚球半径60m球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时,应采取相应的防雷措施。
▲图1中接闪带顶部做成喇叭口能满足规范4.3.1条的要求(接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外)
除此之外,对于高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位还应有防侧击措施,本文不展开论述;
③第二、第三类防雷建筑物利用建筑物钢筋作为防雷装置的情况。
4.3.5利用建筑物的钢筋作为防雷装置时,应符合下列规定:1建筑物宜利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。本规范第3.0.3条第2~4款、第9款、第10款的建筑物,当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水和混凝土层允许不保护时,宜利用屋顶钢筋网作为接闪器;本规范第3.0.3条第2~4款、第9款、第10款的建筑物为多层建筑,且周围很少有人停留时,宜利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器。
条文说明:利用屋顶钢筋作接闪器,其前提是允许屋顶遭雷击时混凝土会有一些碎片脱离以及一小块防水、保温层遭破坏。但这对建筑物的结构无损害,发现时加以修补就可以了。屋顶的防水层本来正常使用一段时期后也要修补或翻修。
另一方面,即使安装了专设接闪器,还是存在一个绕击问题,即比所规定的雷电流小的电流仍有可能穿越专设接闪器而绕击于屋顶的可能性。
二、总结
①对于所有屋面:接闪网、接闪带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设;
②对于超过45m建筑物的屋顶周边:首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外;
③对于女儿墙以内的屋顶:当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水和混凝土层允许不保护时,宜利用屋顶钢筋网作为接闪器;
④对于多层建筑:当周围很少有人停留时,宜利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器。
通过湘潭九华五矿尊城的墙体被雷击的实际案例,可以看出规范制定有其合理性;此外,即便设计师严格执行了现行规范,仍然存在绕击的可能性,但至少,设计师可以规避掉设计不合理的责任。