輕鋼結構建筑物的圍護系統(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體。所以,筆者以為《建筑物防雷設計規(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的輕鋼結構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
從前面輕鋼結構建筑物的建筑體系的介紹可以看出,主鋼架、次構件、圍護系統(tǒng)在施工中已經作了可靠的連接,形成了持久的電氣通路。因此,只要設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,《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)第4.2.3條已經作了規(guī)定。當然,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)范的標準。
針對《建筑物防雷設計規(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,不用擔心鋼柱容易受到機械損壞;第二,從輕鋼結構的建筑體系看,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斷接卡子的情況,而根據規(guī)范第4.2.4條,當利用鋼柱做引下線同時采用基礎接地體時是可以不設斷接卡的。
2.3接地裝置
在現(xiàn)行設計中,一般將基礎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。這樣進行處理,接地電阻很小,一般容易達到設計要求。在設計中應當注意,應在室外合適位置預留接地連接板,做法可以參考國家標準圖集《接地裝置安裝》(03D501-4)。這樣,當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,這一點應當在設計圖紙中有所體現(xiàn)。
另外,在設計圖紙中,不能泛泛而談“利用建筑物基礎鋼筋做自然接地體”。前面已經提到,輕鋼結構建筑物在基礎施工時需預埋地腳螺栓,加墊片后才能和鋼柱相連。須知:預埋的接地螺栓本身和基礎鋼筋是沒有電氣連接的!所以,土建施工時可用不小于φ10鋼筋或圓鋼將基礎鋼筋和接地螺栓可靠焊接,具體做法參見國家標準圖集《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,還應該用短鋼筋和基礎鋼筋可靠焊接,并引出基礎外,供聯(lián)結接地環(huán)網,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。這一點對于設置獨立基礎的輕鋼結構建筑尤其重要,所以有必要在設計圖紙中交待清楚。
如果忽視了輕鋼結構建筑物接地裝置的特殊性,即基礎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。采取的補救措施是用40X4的鍍鋅扁鋼做等電位環(huán)網,鍍鋅扁鋼過鋼柱時應和柱底腳板下側可靠焊接,這樣,鍍鋅扁鋼充當了接地極和接地線的雙重角色。
除等電位接地環(huán)網沿建筑物外圍敷設一周外,在建筑物內還應該按跨度設置均壓網格,不但降低跨步電壓,保護人身安全,而且有利于工業(yè)廠房生產設備就地實施等電位聯(lián)結,縮短等電位聯(lián)結線的長度。
3 結束語
以上是對輕鋼結構建筑物防直擊雷措施的總結,結論是: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,利用基礎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。
關于雷擊電磁脈沖防護(防雷電感應)問題,《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)第六章作了專門的規(guī)定;《建筑電氣》雜志曾經連續(xù)幾期作了專題講解;國家標準圖集《建筑物防雷設施安裝》(99D501-2)也有詳細的圖解。所以,本文對此就不做討論了。