基于轻型钢结构建筑的防雷及接地

孙石磊（辽宁屹立设计有限公司，辽宁 沈阳 110000）



基于轻型钢结构建筑的防雷及接地

孙石磊
（辽宁屹立设计有限公司，辽宁 沈阳 110000）

摘 要：本文主要依据轻型钢结构建筑的相关内容进行了简要的分析，并在此基础上，针对其防雷以及接地施工详细情况实施了全面的探究，从而使得建筑的抵抗性能可以得到最大限度地提升，以更好地推动建筑行业的发展。希望通过本文的探究，能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。

关键词：轻型钢结构建筑；防雷；接地

轻型钢结构建筑就是指在对钢板等原材料实施冷加工处理，在钢板等原材料成型后，构成的相关原构件，在遵照相关原则的基础上，实现的连接施工，使得相关的构件均有效的联结，同时依据焊接的方式所构成的结构形式。这种结构在实际应用中，有着较明显的强度表现，加上制作的方式便捷，并且自重也较轻，所以应用的范围较广。为了能够使得应用该结构的建筑能够具有较强的雷击抵抗能力，还需要合理的采取防雷接地处理。下面本文就主要针对基于轻型钢结构建筑的防雷及接地进行全面分析。

一、轻型钢结构建筑分析

轻型钢结构建筑通常分为两种基础形式：其一就是钢筋混凝土独立基础形式；其二就是钢筋混凝土条形基础形式；这种结构的建筑在具体施工的时候，都需要针对地脚上的螺栓实施有效的预埋处理，而在完成对螺栓的预埋处理后，就可以将该结构建筑和钢筋进行有效的连接，这样就能够构成轻型钢结构的维护系统。

一般来说，压型钢板主要的构成原材料就是彩色土层钢板以及镀锌钢板等。而玻璃丝绵这种材料则主要是被应用在保温隔热层当中，其作为基础性的材料而存在，在利用这一材料进行保温隔热层设置的过程中，通常都会将这些材料粘贴在压型钢板的表面上，然后应用自攻螺丝进行固定处理，从而就能够使得结构轻型钢结构具备良好的稳定性，确保结构的外形更加的协调和美观，以满足人们的审美需求。

而彩钢夹心复合板则主要是利用两种不同的材料构成，依据所使用的温芯材质来分析，该复合板则主要可以划分为聚氨酯夹芯板、聚苯乙烯夹芯板以及岩棉夹芯板三种不同形式的夹芯板。一般来说，夹芯板是由一些特定的设备所生产出来的，然后将其运输到施工现场中，进行安装。这样的构件在安装的时候，并不需要再进行加工。

二、在轻型钢结构建筑基础上的防雷接地分析

1 防雷接闪器

轻型钢结构建筑有着其自身的独特应用优势，为了能够提升其防雷效果，通常会安装防雷接闪器。而在对防雷接闪器进行选择的时候，由于其不同于其他类型的建筑，不能够选用体积相对较大的防雷接闪器，而且也不能够选择自重较大的避雷针，这就需要在规定的范围内和既定的要求基础上，选择与金属屋面建筑接闪器一样的类型。相关的规定已经对金属板地面中存在易燃物的情况进行了不同层次的要求。如果金属板的下部位置处没有放置易燃物，那么金属板的厚度应该超过0.5mm。

同时，保温芯材的属性和所具有的特性也充分表明，最适宜使用的材质就是硬质聚氨酯。这一材料本身燃点较高，其导热的系数基本上在0.016～0.025的范围内，而聚苯乙烯，则是一种具有代表性的阻燃材质，其所含有的氧指数超过了30，这种材料的导热系数也设定在0.029的范围内，其可以起到阻燃和自熄的作用。岩棉相对来说就是一种不可燃的材料，其导热系数在0.044左右。

在A级建筑中，玻璃丝棉则是一种最佳的选择材料，这种材料本身的导热系数在0.038～0.042的范围内，具有不可燃性。另外，保温芯材本身就需要加入粘结剂才能够被应用到建筑中，从而起到阻燃的作用。所以，在轻型钢结构建筑在进行维护结构建构的过程中，其也自然需要应用到这些阻燃材料，这就使得轻型钢结构维护系统本身就不具备可燃性。就这一方面来分析，利用金属板来代替接闪器时，就需要将金属板的厚度尽可能地控制在0.05mm，使其符合建筑防雷的要求。

笔者依据结构专业这一层面进行分析，在可进行屋面板选择的时候，需要严格地控制其厚度。而在对其厚度进行控制的时候，需要充分了解风荷载的要求，同时也要明确了解雪荷载的要求，并且要对檩条间距进行精确的设定。在不同的区域，针对屋面板的厚度则有着不同的要求。如果屋面板的厚度符合规定的数据要求，就需要参考另外的一些条件。比如在北方的一些区域，进行屋面板施工的时候，需要将檩条间距控制为1.5m，同时需要将其厚度控制为0.6mm，而地板的厚度也需要控制为0.5mm，使其符合相关规定的要求。

以南方为例来进行分析，屋面板在进行具体施工的过程中，其如果参照北方屋面板的施工条件，那么将使得屋面板的厚度无法符合相应规定的要求。如果在屋面板的厚度不符合相关要求的情况下，就需要针对屋顶进行有效的防雷接地处理，在屋顶进行防雷带的设置。而我国的相关建筑构造条例中也针对防雷带的具体设定情况进行了规定，这就使得防雷带在设置的时候，有着可靠的参考依据。避雷带的网格有着不同尺寸的划分，一定要严格按照相应的要求来进行网格的设定，这样才能够确保防雷带应用的效果。

轻型钢结构建筑所建设的围护系统，在进行连接的过程中，通常都应用的是搭接的方式。在屋面上，不论是应用何种形式的夹芯板或者是钢板，都会使得屋面呈现出瓦楞的形状。而根据上述的分析就可以看出，在进行钢板厚度选定的时候，需要将其厚度设定为0.5mm，这样的轻型钢结构建筑屋面上所粘贴的夹芯板，才能够当做防雷接闪器进行使用。

2.2 防雷引下线

在轻型钢结构建筑中，包括的构件类型主要有主钢构件、次钢构件以及彩钢构件三种。而这三种钢构件在具体施工的时候，需要进行牢固的连接处理，从而连接成为电气通路。在确保接地装置牢固可靠的前提下，同时建筑结构在允许的情况下，就能够使用钢柱来作为引下线进行设定，针对这点来说，相关的建筑防雷规范中已经做出了详细的要求。通常来说，钢结构的设计图中，都会做好相应的标注，而在钢结构建筑中，进行预埋处理的地脚螺栓通常都会与基础的箍筋通过焊接实现连接。因此，在实施土建工程施工的时候，如果钢柱以及接闪器做好了相应的连接工作，那么其就可以作为引下线来进行利用，这样就能够使得轻型钢结构建筑实现良好的防雷效果，确保建筑的安全性以及轻型钢结构建筑的完整性、稳定性。

2.3 接地装置

轻型钢结构建筑的接地体一般采用柱式基础接地体作为自然接地体。用蛙式打夯机夯实地基做好场地平整工作。基础采用钢筋混凝土独立基础与基础墙联合的基础形式，其优点既可以防止产生较大的不均匀沉降，同时可以增加抗弯刚度，将集中荷载较均匀地分散到整个地基平面上。同时在基础墙上方设置有地梁，地梁施工时，将地梁钢筋与钢柱进行可靠的电气连接，其焊接的搭接长度和焊接方法应参照圆钢与扁钢的焊接要求实施，地梁通过钢柱与独立基础相连，可有效均衡泄放雷电流过程中，各独立基础间的电位。另外为了有效降低自然接地体的接地电阻，在此次施工过程中，从建筑物四周独立基础内利用镀锌扁钢外引至基础外距地面1m位置处，再利用镀锌扁钢沿建筑物四周独立基础构成闭合环形人工接地体，按照图纸设计要求应在环形人工接地体的适当位置引出接地扁钢，接地扁钢在通过地梁时也应与地梁内钢筋进行连接，此接地扁钢可作为接地干线使用，为后面室内设置等电位接地端子板留出预留。

结语

通过本文的分析可以充分了解到，轻型钢结构本身就是一种建筑的结构形式，这种结构的建筑在进行建设的过程中，需要做好相应的防雷工作。而在轻型钢结构建筑中，所应用的防雷技术主要就是电气通路。然而，这种电气通路在实际的应用中，有一定的独特性，而其防雷工程在具体实施的时候，也有着一定的复杂性，就这一方面来分析，相关的人员在实施防雷接地处理的时候，就需要严格的依照现场的情况，针对轻型钢结构建筑的防雷水平进行不断优化，才能够使得建筑的防雷效果进一步的得到保障。

参考文献

［1］邢巍.我国与阿尔及利亚建筑物防雷设计与施工对比［J］.建筑电气，2013（4）：19-20.

［2］杨兴强，张丽娟，董凤举.门式刚架轻型钢结构厂房的设计与分析［J］.科技信息，2012（24）：256.

［3］陈力.室外地上燃气管道和设备的防雷设计与施工浅析［J］.城市燃气，2011（7）：38.

［4］刘晓东，冯旭宇.建设项目防雷设计技术评价探讨［J］.建筑电气，2008（7）：146.

［5］王国凡.钢结构焊接制造［M］.化学工业出版社，2014（8）：133-134.

［6］蒋宝锋.关于多层轻型钢结构住宅设计的分析［J］.科技传播， 2016（2）：243.

中图分类号：TU895

文献标识码：A