金屬屋面建筑防雷工作分析

張紅艷，張海鷹，李全景

（山東省棗莊市氣象局防雷中心，山東 棗莊 277000）

隨著科技的發(fā)展，很多新型的建筑材料出現(xiàn)在人們的視線之內(nèi)，并且由于其具備的多方面獨屬特征，也在相應的領域中得到了一定的追捧。在眾多的建筑材料中，金屬借助于其自身良好的延展性等特征，受到眾多方面的肯定，目前廣泛應用于工礦業(yè)等大型建筑中，并且使用金屬材質(zhì)作為建筑的屋頂，能夠在保溫、防水以及易于施工等方面獲取良好屬性。然而與此同時，金屬屋頂?shù)谋芾讍栴}也成為建筑人關注的重點。

1 防雷工作原則淺析

所謂防雷，就是指通過多種技術手段，針對雷電進行攔截和疏導并最終將其導入地下的一系列活動，其重點目標在于防止由直擊雷或雷電電磁脈沖對建筑物本身或其內(nèi)部設備造成損害。對于金屬屋面建筑而言，在雷電襲擊方面明顯呈現(xiàn)出了與其他一般建筑不同的特征，這些特征一方面表現(xiàn)在對于整個建筑的屏蔽作用，即其能夠在一定程度上防止建筑物內(nèi)的弱電系統(tǒng)受到外部其他信號的干擾；另一方面則表現(xiàn)在更容易受到雷電襲擊上，因而金屬屋面建筑在防雷工作層面相對于普通的鋼筋混凝土建筑而言有著更高的要求和標準，從實踐角度看也凸顯出屬于其自身的特質(zhì)。

對于建筑物的防雷系統(tǒng)而言，通常都是針對雷電實施接引并且導入地下，在這個系統(tǒng)中，主要包括有接閃器、引下線以及接地裝置幾個主要方面。除此以外，還需要在整個建筑中注重等電位的連接，只有每一個環(huán)節(jié)都予以充分重視，才能切實削弱雷電侵害，確保建筑物以及其內(nèi)部物資的安全。

2 金屬屋面建筑防雷工作分析

上文中對于防雷工作進行了淺要的分析，針對于金屬屋面建筑的特征以及防雷系統(tǒng)的構(gòu)成做出了簡單描述，但是在實際的工作中，對于金屬屋面建筑防雷而言還有一些需要注重的方面以及其自身特征。具體而言包括如下幾個主要方面：

2.1 金屬屋面建筑防雷總體特征

防雷工作對于金屬屋面建筑而言顯然更為嚴峻，因此首先需要針對金屬屋頂建筑自身特征進行剖析。鑒于金屬屋面的特征而言，其應用領域多為大型建筑，因而金屬屋面建筑防雷工程規(guī)模也相對較大。更為嚴重的是，對于此類建筑，設計論證時的建筑模型與實際工作狀況并不完全一致，通常都需要在防雷工程開展的過程中根據(jù)實際情況進行修改。這種修改工作來源于多個方面，最為主要的成因來源于選材，金屬屋面構(gòu)造復雜，不同材質(zhì)之間的結(jié)合狀況決定了其在進行防雷設計中采用不同的方式；并且更為重要的是，不同的材質(zhì)之間的電化學腐蝕問題也會直接影響雷電導入大地的過程。此外，使用金屬材質(zhì)作為建筑屋面設計，還需要針對其內(nèi)部材料特質(zhì)酌情進行金屬材料的選用才能獲得良好效果。

2.2 接閃器

建筑物防雷系統(tǒng)中首當其沖的就是接閃器，它位于防雷系統(tǒng)的頂部，其作用在于利用其自身的突出位置對雷電進行吸引，負責承接直擊雷放電。接閃器的位置直接決定了其保護椎的覆蓋范圍，常見的接閃器主要有避雷針、避雷帶以及避雷網(wǎng)三種，但是這三種主要的接閃器對于金屬屋面建筑都不十分適用，主要原因在于金屬屋面自身狀況，決定了較薄的金屬板無法承載高大沉重的避雷針，而對于避雷帶和避雷網(wǎng)而言，又容易破壞金屬屋面的防水特性。針對于這種情況，并且鑒于金屬屋面自身的導電屬性，可以采用金屬屋面自身作為接閃器實現(xiàn)防雷功能。根據(jù)GB50057- 94《建筑物防雷設計規(guī)范》的要求，應當注重金屬屋面作為接閃器的時候滿足如下要求：其一是金屬板搭接長度在100mm以上；其二則是需要注意金屬板下的易燃狀況，當金屬板下存在易燃物品時，鐵質(zhì)金屬板不應低于4mm厚度，銅質(zhì)則不應低于5mm厚度，鋁質(zhì)則應當在7mm以上，但如果金屬板下不存在易燃物品，則通常金屬板厚度控制在0.5mm以上即可；其三則是金屬屋面作為防雷工作接閃器必須要做到的一點，就是確保無絕緣涂層，能夠做到雷電流的傳輸和引導。

2.3 引下線以及接地裝置

對于金屬屋面建筑防雷工作而言，引下線和接地裝置系統(tǒng)與通常的鋼筋混凝土建筑基本無異，需要重視的只有整個接地線路的暢通狀況。對于金屬屋面建筑而言，必須應當注意不同的金屬部件之間電氣的連通性問題，這是防雷工作的核心所在。另外一個需要重點注意的方面則是接地裝置的有效性，常見的接地體可以大概劃分為人工接地體和自然接地體兩種，前者多指專門為防雷工作鋪設的接地裝置，而后者則本身屬于建筑的一部分，兼負有疏導雷電的職能。當金屬屋面建筑采用了鋼筋混凝土基礎的時候，就可以將其基礎樁、承臺作為自然垂直接地體，并將水平圈梁作為自然水平接地體，共同構(gòu)建整個建筑的接地裝置。在采用這種接地方式的時候，應當注重整個接地網(wǎng)絡的連通性，以確保有效實現(xiàn)均壓，實現(xiàn)整個建筑物的安全防雷。此外還應當特別注意接地電阻的控制，并且對于可能存在的電氣腐蝕現(xiàn)象嚴加監(jiān)控，確保建筑安全。

3 結(jié)論

除建立起完整的防雷體系以外，其他工作也需要加以重視，尤其是等電位連接和檢修方面。前者對于規(guī)模較大的建筑物而言尤其重要，其存在重點在于能夠保護建筑物內(nèi)部人員和設備的安全。除此以外，隨著時間的推移，建筑在使用過程中不可避免的損耗和老化現(xiàn)象，以及防雷系統(tǒng)面臨的各種腐蝕等問題，也是必須加以防范的重點工作。

[1]GB50057-94.建筑物防雷設計規(guī)范[S].中國計劃出版社，2000.

[2]趙靜.金屬屋面建筑物防雷設計探討[J].陜西建筑與建材，2004，(5).