天津市彩鋼活動房制品廠解答鋼結構廠房防雷設計

時間：2016-02-17作者：宗谷（天津）科技有限公司瀏覽：3

天津市彩鋼活動房制品廠解答鋼結構廠房防雷設計
近幾年，由于輕鋼結構建筑物造型美觀大方、建設周期短、工程造價低等優(yōu)點，因而廣泛應用與各類工業(yè)廠房、倉庫、體育館等場所。而金屬板屋面容易遭受雷擊，與普通磚混結構、框架結構建筑物的防雷設計有所不同。結合一鋼結構車間的防雷設計，針對金屬屋面防雷設計的相關問題做出粗淺的探討，為以后有效地解決金屬屋面的防雷問題提供參考。 

工程概況
例如河南的一個鋼結構廠房，其中的熔鑄車間主要負責加工鋁線桿及鋁錠產品。整個建筑采用輕鋼結構，該建筑實際尺寸為長方形，L=182m，W=93m，H=18.5m（地坪至屋頂通風器底部）。按鄭州雷暴日計算，查《工業(yè)與民用配電設計手冊》（*二版）表16-32為年平均雷暴日為22.0d/a，由于該車間位于廠區(qū)內，周圍還有很多建筑群，并不為孤立建筑，故按一般建筑計算，校正系數(shù)取1。

建筑物防雷等級的確定  
據(jù)GB50057-94中附1.2，根據(jù)已知條件計算年雷擊大地的平均密度：  
Ng =0.024Td1.3   
     =0.024×221.3
     =1.334次/（km2.a）
據(jù)GB50057-94中附1.4式，得出與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積：   
最后得建筑物年預計雷擊次數(shù)：  
N=KNgAe   
   =1×1.334×0.05934  
   =0.0791次/a  
式中：Td—年平均雷暴日（d/a）；  
          Ng—建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度（次/km2.a）；   
          Ae—與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（m2）；   
          L、W、H—分別為建筑物的長、寬、高（m）； 
據(jù)GB50057-94*2.0.4條*三條預計雷擊次數(shù)0.3次/ a≥N≥0.06次/a，故按第三類防雷設。

接閃器  
根據(jù)輕鋼結構的建筑物，采用避雷針顯的笨重，與整個建筑外觀不相協(xié)調，而采用金屬屋面做接閃器，需滿足《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-94,2000版）*4.1.4條給出的四個要求。  
針對規(guī)范要求“金屬板下面無易燃物品時，其厚度不應小于0.5mm”。本車間主廠房圍護結構（屋面）采用熱浸鍍鋁鋅鋼板，基板厚度為0.53mm（含鍍鋁鋅層），屋面板下加設玻璃棉墊75mm厚，用鋁箔包裹，用φ1.5不繡鋼絲網(wǎng)層托與檁條上緣部位。玻璃絲棉屬于A級建筑材料，導熱系數(shù)為小、阻燃、無毒、化學性能穩(wěn)定，完全滿足規(guī)范不易燃燒的要求。同時據(jù)土建專業(yè)介紹，輕鋼結構建筑物的圍護系統(tǒng)連接方式施工中采用咬合與搭接，塔接長度至少要達到一個波峰或波谷，**過100m是完全滿足規(guī)范要求的。  
另外，*4.1.4條提到的“金屬板無絕緣被覆層”，屋面采用的熱浸鍍鋁鋅鋼板為良好的導體，而表面涂的薄油漆保護層按規(guī)范注釋說明也不算是絕緣被覆層，所以滿足規(guī)范要求。  綜上所述，在該工程中，屋頂輕鋼結構的金屬面板可以做為接閃器，不僅美觀大方，工程造價有所降低，安裝起來方便，而且也不影響整個建筑物效果。  做好金屬板屋面防雷系統(tǒng)的設計，除了要選擇好防雷形式，選用一個好的接閃器，還要做好引下線及接地工作。
引下線  
對于輕鋼結構建筑物，彩色壓型板的種類很多，分為單板和復合型板，本車間采用復合板。施工中我們要求土建專業(yè)與電氣專業(yè)配合，保證屋頂金屬壓型板、屋架、檁條與鋼柱可靠連接，于是施工中均利用鋼柱做為引下線。建筑物的消防梯、鋼柱等金屬構建宜作為引下線。 
接地裝置  
目前設計中，我們往往利用基礎鋼筋作為自然接地體，用40X4的鍍鋅扁鋼將其聯(lián)通，并實施總的等電位聯(lián)結。在此次設計中，我們并沒有嚴格要求用40X4的鍍鋅扁鋼，而是利用鋼柱間條形基礎與鋼柱獨立基礎可靠焊接形成電氣通路。對于輕鋼結構的建筑物，鋼柱獨立基礎施工時要土建預埋地腳螺栓，這樣當鋼柱就位時將地腳螺栓、螺母和鋼柱連接在一起。要求注意的是地腳螺栓和鋼柱基礎鋼筋在地下是不相連的！所以，電氣設計人員要要求土建專業(yè)在設計說明中注明施工中用不小于φ10鋼筋或圓鋼將基礎鋼筋和接地螺栓可靠焊接，并在焊接處做防腐處理，以便接地用。這樣從屋頂?shù)戒撝⒃俚交A形成可靠連接，保證雷電流具備完整的泄放通道。
此外，不要忘了在室外適當位置預留接地連接板，防止施工中當接地電阻達不到要求時，方便施工單位連接人工接地裝置和測試接地電阻。 
結束語  
金屬屋面建筑物防雷是個較難處理的工程，但在此類建筑中，只要厚度達到0.5mm的輕鋼結構建筑物的屋面夾芯板（或壓型鋼板）可以作為接閃器，利用鋼柱做引下線，基礎鋼筋做自然接地體并通過鍍鋅扁鋼或地圈梁可靠聯(lián)結并做等電位連接。

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