輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物的圍護系統(tǒng)連接方式一般為咬合或者搭接。無論是壓型鋼板還是夾芯板,其外觀都是瓦楞形的。在施工中,采用搭接時的搭接長度至少要達到一個波峰或波谷,超過100mm則完全滿足規(guī)范的要求。
另外,規(guī)范注釋提到“薄的油漆保護層”不算是絕緣被覆層。因此,可以認為彩色涂層鋼板無絕緣被覆層,而鍍鋅鋼板則更是電的良好導(dǎo)體。所以,筆者以為《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)第4.1.4條的第四個要求也是滿足的。
綜上所述,筆者認為厚度達到0.5mm的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物的屋面夾芯板(或壓型鋼板)可以作為接閃器。
2.2引下線
從前面輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物的建筑體系的介紹可以看出,主鋼架、次構(gòu)件、圍護系統(tǒng)在施工中已經(jīng)作了可靠的連接,形成了持久的電氣通路。因此,只要設(shè)置了可靠的接地裝置,就可以按跨度將鋼柱作為引下線。這一點,《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)第4.2.3條已經(jīng)作了規(guī)定。當(dāng)然,規(guī)范對各類防雷建筑物的引下線間距做了要求,不過在土建施工時,只要所有的鋼柱和接閃器、接地裝置做了可靠連接,那么它們都是引下線,實際效果超過了規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。
針對《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)第4.2.5條的規(guī)定,即是否要對地上1.7m至地下0.3m一段作為引下線的鋼柱采取保護措施,筆者認為沒必要。第一,不用擔(dān)心鋼柱容易受到機械損壞;第二,從輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑體系看,距地有1.2m高的磚墻或者加氣混凝土砌塊,對人身接觸有一定的防護;第三,鋼柱本身做了防腐處理,含絕緣被覆層,也起到一定的防護作用。另外,此條規(guī)定的條文說明指出它適合設(shè)斷接卡子的情況,而根據(jù)規(guī)范第4.2.4條,當(dāng)利用鋼柱做引下線同時采用基礎(chǔ)接地體時是可以不設(shè)斷接卡的。
2.3接地裝置
在現(xiàn)行設(shè)計中,一般將基礎(chǔ)鋼筋作為自然接地體,用40X4的鍍鋅扁鋼將其連通,并施行總等電位聯(lián)結(jié)。這樣進行處理,接地電阻很小,一般容易達到設(shè)計要求。在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意,應(yīng)在室外合適位置預(yù)留接地連接板,做法可以參考國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《接地裝置安裝》(03D501-4)。這樣,當(dāng)接地電阻值達不到要求時,施工單位可以方便地連接人工接地體和測試接地電阻值,這一點應(yīng)當(dāng)在設(shè)計圖紙中有所體現(xiàn)。
另外,在設(shè)計圖紙中,不能泛泛而談“利用建筑物基礎(chǔ)鋼筋做自然接地體”。前面已經(jīng)提到,輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物在基礎(chǔ)施工時需預(yù)埋地腳螺栓,加墊片后才能和鋼柱相連。須知:預(yù)埋的接地螺栓本身和基礎(chǔ)鋼筋是沒有電氣連接的!所以,土建施工時可用不小于φ10鋼筋或圓鋼將基礎(chǔ)鋼筋和接地螺栓可靠焊接,具體做法參見國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》(03D501-3)的17頁。這樣,從接閃器到引下線,再到接地裝置,雷電流才具備完整的泄放通道。這樣做還不夠,還應(yīng)該用短鋼筋和基礎(chǔ)鋼筋可靠焊接,并引出基礎(chǔ)外,供聯(lián)結(jié)接地環(huán)網(wǎng),方有利于降低自然接地體的接地電阻值和實施有效的等電位聯(lián)結(jié)。這一點對于設(shè)置獨立基礎(chǔ)的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑尤其重要,所以有必要在設(shè)計圖紙中交待清楚。
如果忽視了輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物接地裝置的特殊性,即基礎(chǔ)鋼筋和接地螺栓本身并沒有電氣連接這一事實,造成的后果則是整個建筑物沒有可靠的接地網(wǎng)。采取的補救措施是用40X4的鍍鋅扁鋼做等電位環(huán)網(wǎng),鍍鋅扁鋼過鋼柱時應(yīng)和柱底腳板下側(cè)可靠焊接,這樣,鍍鋅扁鋼充當(dāng)了接地極和接地線的雙重角色。
除等電位接地環(huán)網(wǎng)沿建筑物外圍敷設(shè)一周外,在建筑物內(nèi)還應(yīng)該按跨度設(shè)置均壓網(wǎng)格,不但降低跨步電壓,保護人身安全,而且有利于工業(yè)廠房生產(chǎn)設(shè)備就地實施等電位聯(lián)結(jié),縮短等電位聯(lián)結(jié)線的長度。
3 結(jié)束語
以上是對輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物防直擊雷措施的總結(jié),結(jié)論是:厚度達到0.5mm的輕鋼結(jié)構(gòu)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,利用基礎(chǔ)鋼筋做自然接地體并通過鍍鋅扁鋼連接成可靠的等電位接地環(huán)網(wǎng)。
關(guān)于雷擊電磁脈沖防護(防雷電感應(yīng))問題,《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)第六章作了專門的規(guī)定;《建筑電氣》雜志曾經(jīng)連續(xù)幾期作了專題講解;國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《建筑物防雷設(shè)施安裝》(99D501-2)也有詳細的圖解。所以,本文對此就不做討論了。