丘棋云1 林少松2
1 广东省肇庆市高要区气象局 身份证号码：4409021986042****
2 东莞市气象公共安全技术支持中心 身份证号码：4415221987091****
摘要：玻璃幕墙也成为现代的主要表现特征，在新世纪的现代化城市中具有重要的地位，在城市中高层建筑工程中被广泛的应用。玻璃幕墙属于脆性材料，一般在玻璃中大面积采用，有的甚至整个建筑物外墙均采用玻璃幕墙，如遭遇雷击，玻璃破裂形成碎片会造成严重的安全隐患。
关键词：玻璃幕墙；防雷设计
引言
雷电是天空云层中一种自然的放电现象，雷电流是一种强度极大，作用时间极短的瞬变过程。雷电击中建筑物时，通常会产生电效应、热效应和机械力。雷电流在瞬间释放出的巨大能量，会把被击中金属熔化，使物体水份受热膨胀，产生强大的机械力，或者分解成氢气和氧气，产生爆炸，使建筑物遭到破坏，甚至雷电的高温引起建筑物燃烧构成火灾和引起触电。高层或超高层建筑玻璃幕墙使地表的电场分布发生了严重的畸变，其电场强度比一般建筑物大得多，容易构成雷电发展条件，加上离放电云层近，所以易遭受雷击。
1雷电对玻璃幕墙的危害
玻璃幕墙围护高层建筑物后，防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应，不能直接起到接闪和防雷作用，闪电雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。同时高层玻璃幕墙的金属材质由于雷电的效应，将会产生静电感应作用，当天空雷云和大地形成电场时，幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷，当雷云瞬间放电后，云与大地的电场忽然消失，这时幕墙的金属体感应电荷不能以相应的速度流散，将会产生高达万伏以上的对地电
位，这就是静电感应电压，对人和设备产生危害。
2玻璃幕墙设置防雷系统基本原理
一般来说雷电对的破坏形式有四类：直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲、雷电波侵入。玻璃幕墙主要预防直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲三类。
2.1防直击雷
通常建筑物的防直击雷装置有三部分：接闪器（如避雷针、避雷网及避雷带等）、引下线和接地装置。在高层建筑玻璃幕墙的防雷施工中，应充分利用建筑物的这些装置。根据国家有关规范规定，高层建筑玻璃幕墙防直击雷是利用玻璃幕墙顶部女儿墙的盖板、立柱、横梁与建筑物防雷系统构成可靠连接，把建筑幕墙获得的巨大电能量，通过建筑物的防雷系统，迅速地输送到地下，使其两部分成为一个防雷整体，共同起到保护高层建筑玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。
2.2防侧击雷
高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器，不能防止电流的侧面横向发展绕击作用。目前防止侧击雷的常见做法是：在30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位，每三层设置一圈均压环，并与建筑物的防雷系统及玻璃幕墙自身的防雷体系可靠连接。同时，每幅幕墙接通数量不得小于2个。防雷区域内均压环及每幅幕墙防侧击雷网格应符合GB50057规范要求，均压环除了有通过玻璃幕墙受侧击雷电流外，还有等电位及分流作用。
2.3防雷击电磁脉冲
雷击电磁脉冲是一种干扰源，高层建筑物防雷击电磁脉冲利用玻璃幕墙的铝合金立柱和横梁作为建筑物的大空间屏蔽，在玻璃幕墙防雷网格区域内，有防雷要求的上下立柱应连贯导通，在其断开处，用铝合金板进行跨接；横梁与立柱用铝合金角码进行跨接。
3.玻璃幕墙防雷的具体做法
玻璃幕墙防雷做法在图集中比较模糊，难以作为施工依据指导施工，与施工人员对幕墙的防雷做法带来一定的困惑，而雷击破坏及其内部电气设备的事件时有发生，特别是高层建筑玻璃幕墙，在雷雨天，由于高层玻璃幕墙的基础电阻小和近百米高的玻璃幕墙，这些使地表的电场分布发生严重的畸变，其电场强度比一般玻璃大得多，，加上离放电云层近，其瞬间发生的上行先导容易与下行先导会合，容易遭受雷击。当雷电击中建筑物时，由于雷电是具有高电压、大电流，作用时间极短的瞬变过程，通常在瞬间释放出巨大的能量，把被击中金属熔化，使物体水份受热膨胀，产生强大的机械力，或分解成氢气和氧气，产生爆炸，使建筑物遭到破坏。雷击产生的高温引起建筑物燃烧构成火灾和产生高压引起触电。高层建筑安装玻璃幕墙后，玻璃幕墙对高层建筑防雷装置形成屏蔽效应，难以防范直接雷击，从而产生雷电对玻璃幕墙的雷击。强大的闪电产生静电场、电磁场和电磁辐射，使高层建筑玻璃幕墙的金属材料产生静电感应作用，在幕墙的金属体聚积与雷云极性相反的大量感应电荷，当雷云瞬间放电后，云与大地的电场突然消失，由于幕墙的金属体感应电荷无法以相同速度消散，将产生数万伏对地的静电感应电压，对人和设备产生危害。
4结语
由于高层或超高层建筑物普遍应用到玻璃幕墙结构，而雷击击中玻璃幕墙的可能性较高，且容易造成破坏、跌落、炸轰等事故，因此，本文主要从防直雷、防侧击雷、防雷电电磁脉冲等方面进行研究和总结，并对具体实际施工做法进行了简要描述，希望能够起到抛砖引玉的作用。
参考文献：
[1]浅谈“地线”在计算机房建设中的重要作用[J].陈旭明.科技资讯.2014(15)
[2]数字机房防雷接地系统的研究和实践[J].张晋.中国有线电视.2015(11)