建筑幕墙防火防雷设计规程
建筑幕墙是由金属构架与板材组成,不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。建筑幕墙除了有技术发展较成熟的玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙外,还有现在发展得较快的多用于大空间的点驳式幕墙和新型的气循幕墙、智能幕墙与光电幕墙。建筑幕墙是现代建筑派的主要表现特征,在新世纪的现代化城市建筑中具有不可替代的艺术地位。建筑幕墙一般应用在人群密集的、大型的公共建筑,重要的高层、超高层建筑物的外墙上。幕墙建筑的火灾危险性大,因为玻璃、石材是脆性材料,其抗火性差,温度达到250度时玻璃即会炸裂。一般幕墙的玻璃、石材、复合铝板均不耐火,当受热或遇火烧时易变形、破碎毁坏而造成幕墙大面积掉落,火焰就从幕墙破碎洞口的外侧卷进上层室内。另外,垂直幕墙与建筑物各楼层楼板、房间间墙的缝隙未经处理或处理不恰当,且消防系统不完善情况下,浓烟也可通过缝隙向上层扩散弥漫,造成人员窒息,而火苗则通过缝隙往上层窜。这些缝隙和幕墙破裂的洞口就成了引火通道,串烟串火,酿成更大的火灾。国内外都有这样不少惨痛的例子。此外,室内的大火可将石材幕墙挂石板的不锈钢板和钢材软化而失去强度致使石板剥离从天而降,威胁行人安全。可见,幕墙的防火不当不但严重影响建筑物的使用安全性,还严重危害人民生命财产安全和其他公众利益,所以幕墙的防火是一项非常重要的工作,建设主体各方都不可掉以轻心。
一、幕墙的防火设计
幕墙的防火,设计要先行,设计是前提是基础。所以防火设计应做到:
(1)明确设计责任。建筑设计单位主要应考虑幕墙工程的防火、防雷、光环境污染和连接预埋件的结构安全等因素,并对建筑幕墙工程提出具体设计要求并负相应的设计责任。幕墙设计单位应具备相应的专业设计资质,严格按照有关规范和相关标准及制度对幕墙防火方面的选材、节点、细部构造进行设计。
(2)建筑幕墙的设置、层数、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限要求等应符合《建筑设计防火规范》和高层民用建筑设计防火规范》。
(3)建筑幕墙作为外围护构件要求密封性好,尤其是玻璃幕墙其开启部分面积要求不宜大于幕培墙面面积的15%:且开启部分宜采用上悬结构,开启角度不宜大于45度。所以,以建筑幕墙为外围护结构的建筑物基本上是属于封闭性建筑物,防火设计应遵循预防为主、防消结合的工作方针,采取可靠的防火措施立足自防自救,幕墙防火措施要与建筑主体的消防系统结合考虑。
(4)设计幕墙分格时要力求杆件与柱、梁、墙、楼板位置一致,避免交叉。一般地,幕墙立挺与柱要重合,幕墙横梁与建筑物楼板或主框梁、防火墙裙要吻合,避免一玻璃跨越两个防火分区,这样幕墙的主杆件才可以与建筑物主体可靠连接,防火区才得以封闭。
(5)个别情况下,幕墙横梁与楼面标高不一致时,应在楼面外沿设置水平放置的铝型材填充,铝型材用透明结构胶与玻璃粘结。
(6)窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于lh的不燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。
(7)无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于lh,高度不低于0.8m的不燃烧实体裙楼;或在幕墙内侧每层设间距<=2m的自动喷水喷头。
(8)玻璃幕墙与每层楼板、隔培处的缝隙,应采用不燃烧材料严密填实,楼板和隔墙处形成水平或垂直防火带。
(9)防火层的厚度和宽度应根据防火材料的耐火极限来决定。防火层应采用隔离措施。防火层的板应采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板,不得采用铝板。防火层的密封材料应采用防火密封胶,防火密封胶应有法定检机构的防火检验报告。
(10)幕墙使用的防火、保温材料应采用不燃烧性或难燃性材料,其品种、材质、耐火等级、铺设厚度、燃烧性能必须达到规范要求,其表面应有防潮措施。
(11)装修材料的使用严格按《建筑内部装修设计防火规范》要求采用燃烧性能等级为A或B1级的材料,当材料的防火等级不明确时,应取样进行检测。
(12)目前,幕墙工程多由施工企业自行设计,其设计文件图纸必须由原设计单位审核,审核单位不能仅从总体方案、立面效果、平立面分格方面粗审,要真正起到技术审核把关的作用。
(13)原设计单位在设计建筑主体消防系统时,要同时结合考虑幕墙的防火措施,避免出现消防盲区而留下火灾隐患。幕墙四周天花处,可设烟感探测器及消防喷淋加以保护,当火苗初起,烟感探测器马上报警,喷水设备启动,将火灾消灭在萌芽状态中。
二、幕墙的防雷设计
建筑幕墙的金属骨架是良导体,幕墙的防雷措施不当,可能会遭到雷电的侧击破坏,严重的可能招至火灾,所以幕墙的防雷必须严格按照有关规范进行设计。
(1)墙的防重设计人员应该熟悉相关规范,充分利用幕墙、门窗型材的金属导电特性,确定一个合理、安全、经济的防雷设计方案。
(2)幕墙应形成自身的防雷网,并与主体结构的防雷体系有可靠的连接。幕墙自身的防雷网不宜大于100平方米。
(3)建筑物每隔三层要装设均压环,环间垂直距离不应大于12m,均压环内的纵向钢筋必须采用焊接连接并与接地装置连通。所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。
(4)根据《建筑物防雷设计规范》,幕场防侧击措施如下:一类防雷建筑物从30m起每隔不少于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连30m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。应将二类防雷建筑物45m以上,三类防雷建筑物60m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。
(5)对设有许多较重要的敏感电子系统,如通信设备、电子计算机、电子控制系统等现代化设备的建筑物,为了增加屏蔽作用,可将防侧击雷和等电位措施从地面首层做起,即将首层以上的外墙上的建筑幕墙、铝和金门窗、金属栏杆等较大金属物与防雷装置连接。
(6)幕墙防侧雷做法:幕墙位于均压环处的预埋件的锚筋必须与均压环处的梁的纵向钢筋连通,固定在设均压环楼层上的立柱必须与均压环连通,位于均压环处与梁纵筋连通的立柱上的横梁必须与立柱连通。
(7)幕墙立面上,水平方向每8m以内位于未设均压环楼层的立柱,必须与固定在设均压环楼层的立柱连通。
(8)幕墙顶的防雷可用避雷带或避雷针,由建筑物防雷系统统一考虑。建筑幕墙位于女儿墙外侧时可沿屋顶周边设避雷带,其安装位置略为突出女儿墙顶部外围;也可用屋顶其他明设金属物作为接闪器;也有直接利用建筑幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器,这时要求金属板厚度大于0.5mm,板与板之间的搭接长度大于100mm,金属
板无绝缘覆盖层,金属板与女儿墙内的钢筋连接成电器通路。在女儿墙部位幕墙构架与避雷带装置的连接节点应明露。
(9)幕墙避雷导线与铝合金材料连接时应满足等电位要求。当用铜质材料与铝合金材料连接时,铜质材料外表面应经热镀锌处理。导线连接接触面应紧密可靠不松动。
(10)幕墙金属框架与防雷装置的连接应紧密可靠,应采用焊接或机械连接,形成导电通路。连接点水平间距不应大于防雷引下线的间距,垂直间距不应大于均压环的间距。
(11)金属和石材幕墙的还规定导线应在材料表面的保护膜除掉部位进行连接。
(12)铝板幕墙在选材上注意宜选用单层铝板而不要选用铝塑复合板,因为复合板中间夹有的聚己烯塑料是不能导电而致使复合板幕墙无法接地,无法预防雷电对建筑物幕墙的危害,且用该料做成的幕墙不耐用。单层铝板不仅几十年不变形、寿命长,更重要的是其导电性能好,易和幕墙一起接地预防雷击。
(13)幕墙防雷处的接地电阻应小于10欧。
篇2:室外煤气管道防雷设计施工要求
雷电是自然界最大的一种破坏力量,每年因雷电灾害造成的人员伤亡、财产损失都十分严重。而福州市地处我国的东南沿海,是雷电高发区,年平均雷暴日达53天,根据2005年度收集到的部分雷灾统计,仅福州市就发生雷电灾害43起,造成的财产损失达几百万元。因此雷电的预防越来越引起有关部门的强烈重视。认真贯彻执行国家各类防雷技术规范是减轻或避免雷电灾害的重要环节,目前市内的各类新建建筑物、特别是高层和超高层建筑物都采取了严格的防雷措施,而煤气管道是建筑物的附属部分,并且材料一般都是采用钢管,钢管是金属导体,会形成电气通路,会引发雷电灾害,福州市防雷办公室对煤气管道的防雷也提出了严格的要求,所以煤气管道必须进行防雷设计,同建筑物的防雷设计结合起来,采取一些行之有效的防雷措施,避免因煤气管道而产生的雷电灾害。
从雷电的形式来讲,煤气管道的防雷应从以下三个方面着手:防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入。直击雷是指闪电直接击在建筑物、大地或防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者;雷电感应是指闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花;雷电波侵入是指由于雷电对架空管线或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危机人身安全或损坏设备。
从煤气管道自身来讲,防雷重点是室外管道,它主要包括敷设在屋面的煤气管道、挂在建筑物侧墙的煤气管道及架空煤气管道,以下我们从这三个方面进行讨论。
一、屋面煤气管道
随着人民生活水平的日益提高,各类新建建筑物楼前的管线越来越多,而煤气管道的布置又比较严格,所以楼前管的敷设越来越困难,加之现代建筑结构的多样化,煤气设施及煤气管道更多地选择了利用屋面来敷设。但屋面是一个易受雷击的部位,所以屋面煤气管道的防雷设计和施工就显得尤为重要了。
屋面煤气管道主要包括煤气放散管和直接敷设在屋面上的水平管,从以前调查中发现雷击煤气放散管起火8次均未发生事故,说明煤气放散管始终处于正压,所以煤气放散管只要和防雷装置相连就可以了,不必再独立设接闪器。下面主要讨论屋面水平管,这部分煤气管道的防雷重点是防直击雷和防雷电感应,鉴于目前建筑物的防雷设计并非是阻止和减少雷击的发生,其主要目的是为了引雷,因此煤气管道的防雷也应达到这一目的。建筑物遭受雷击时,雷电流流经的路径为:屋面、屋架(或托架或屋面梁)、柱子、基础,最后引入大地。根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(以下简称GB50057)4.1.5条的规定“对二、三类防雷建筑物来讲屋面上永久性金属物宜作为接闪器,但其各部件之间均应连成电气通路,钢管、钢罐一旦被雷击穿,其介质对周围环境造成危险时其壁厚不得小于4mm”。所以雷电流到达屋面后,敷设在二、三类防雷建筑物上的煤气管道要同时达到接闪和引雷两个目的,而对于一类建筑物则仅为了引雷。针对这一目的,屋面水平煤气管建议采取以下做法:
1、管道的敷设应避开屋角、屋檐、檐角、屋脊、女儿墙等宜受雷击的部位,当管道进入屋面时,应尽量沿女儿墙底部,躲开屋角、屋脊部位进入。
2、选择壁厚≧4mm的水煤气钢管。
3、为了保持良好的电气通路,管道应采用焊接,阀门也宜采用焊接阀门,当采用丝接阀门时,阀门两端应跨接。
4、为了减少管道腐蚀的发生,煤气管道不宜直接敷设在屋面上,应采用支墩,支墩与管之间还应加管垫予以保护。
5、电气连接:等电位联结是防雷设计的主要手段,因此屋面煤气管道与避雷装置的电气连接来不得丝毫马虎,首先屋面的煤气主管首尾两端和进入建筑物的各分支管的末端应与屋面防雷装置相连。依据GB50057中规定,第一、二、三类防雷建筑物引下线之间的间距分别不应大于12m、18m、25m,煤气管道与防雷装置连接点的间距也应参照一、二、三类防雷建筑物分别对应的12m、18m、25m的距离执行,这样做的目的是为了防止因管线过长而引起雷电流分布不均匀增大电压降,从而导致雷反击的形成。其次,为了防止雷电感应的发生,与其它平行敷设的金属管道,其净距小于100mm时,应采用金属线跨接,并且跨接点的间距不应大于30m,金属管道之间的交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接。
?二、建筑物侧墙煤气管道
建筑物侧墙煤气管道主要包括三种,第一种是单根煤气管,主要是一些上屋面煤气主管和下垂煤气分支立管,第二种是目前福州市正在尝试使用的中高层建筑物集中排管式安装中的煤气排管,第三种是由引入管露出地面的煤气矮立管和煤气高立管。第一、二种煤气管道的防雷主要目的是为了防止侧雷击的发生,虽然侧雷击的发生概率和雷电流都比较小,但它一旦发生,造成的破坏还是相当大的,因此这部分的设计也不容忽视。依据GB50057的规定,一、二、三类建筑物防侧击的起始高度分别为30m、45m、60m,因此煤气管道防侧击的高度也相应地分别定为30m、45m、60m,对于一类防雷建筑物,从高度30m起,每隔不大于6m,煤气管道须与建筑物的水平避雷带或引下线相连;对于二、三类防雷建筑物,只需顶端和底端与防雷装置相连即可。第三种煤气管道的防雷主要目的是为了防止雷电波的侵入,依据GB50057要求,埋地或地沟内的金属管道在进出建筑物处亦应与防雷电感应的接地装置相连,因此每一根引出地面的煤气矮立管和煤气高立管不管是处于几类防雷建筑物,都应就近与接地装置或引下线相连。煤气引入管的安装定位应尽量靠近引下线或接地装置,以便于与接地体的连接板或接地装置相连,若受结构的限制,离引下线或接地装置较远时,也应采用和建筑物水平接地体相同的材料做水平接地以达到与引下线或接地装置相连。
同样,为了保持管道有良好的电气通路,侧墙煤气管道宜采用焊接;若采用丝接,当过渡电阻≧0.03Ω时,前后两端应跨接。
三、架空煤气管道
架空敷设的煤气管道一般是沿建筑物的外墙体水平敷设,用托架与墙体相连,所以只需头尾及中间每隔25m与建筑物的引下线或接地装置相连就可以了。
四、等电位联结
煤气管道的电气连接方法及材料的选用按照《等电位联结安装》02D501-2中38、39页联结线与各种管道的连接(抱箍法)、联结线与各种管道的连接(焊接法)执行。对于集中排管式安装的煤气管道,应先将煤气排管在同一高度用连接件焊接成一个电气通路,然后再与水平避雷带或引下线相连。连接件及跨接线均应做防腐处理。
五、结束语
由于不断增多的城市高层建筑加剧了雷电活动、建筑物内抗雷能力十分脆弱的通信和计算机网络等现代化设备越来越普及、易燃易爆场所和电力供电设备迅速增加以及人们主观上的防雷意识十分薄弱等各方面的原因,雷电灾害造成的损失愈来愈严重。为了配合我省的防雷减灾工作,煤气管道的防雷设计及施工必须结合建筑物的防雷设计,严格执行国家有关规范,扎扎实实、不折不扣地做到位,才能减少和杜绝因煤气管道而引起的雷电灾害。
篇3:建筑幕墙防火防雷设计规程
建筑幕墙是由金属构架与板材组成,不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。建筑幕墙除了有技术发展较成熟的玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙外,还有现在发展得较快的多用于大空间的点驳式幕墙和新型的气循幕墙、智能幕墙与光电幕墙。建筑幕墙是现代建筑派的主要表现特征,在新世纪的现代化城市建筑中具有不可替代的艺术地位。建筑幕墙一般应用在人群密集的、大型的公共建筑,重要的高层、超高层建筑物的外墙上。幕墙建筑的火灾危险性大,因为玻璃、石材是脆性材料,其抗火性差,温度达到250度时玻璃即会炸裂。一般幕墙的玻璃、石材、复合铝板均不耐火,当受热或遇火烧时易变形、破碎毁坏而造成幕墙大面积掉落,火焰就从幕墙破碎洞口的外侧卷进上层室内。另外,垂直幕墙与建筑物各楼层楼板、房间间墙的缝隙未经处理或处理不恰当,且消防系统不完善情况下,浓烟也可通过缝隙向上层扩散弥漫,造成人员窒息,而火苗则通过缝隙往上层窜。这些缝隙和幕墙破裂的洞口就成了引火通道,串烟串火,酿成更大的火灾。国内外都有这样不少惨痛的例子。此外,室内的大火可将石材幕墙挂石板的不锈钢板和钢材软化而失去强度致使石板剥离从天而降,威胁行人安全。可见,幕墙的防火不当不但严重影响建筑物的使用安全性,还严重危害人民生命财产安全和其他公众利益,所以幕墙的防火是一项非常重要的工作,建设主体各方都不可掉以轻心。
一、幕墙的防火设计
幕墙的防火,设计要先行,设计是前提是基础。所以防火设计应做到:
(1)明确设计责任。建筑设计单位主要应考虑幕墙工程的防火、防雷、光环境污染和连接预埋件的结构安全等因素,并对建筑幕墙工程提出具体设计要求并负相应的设计责任。幕墙设计单位应具备相应的专业设计资质,严格按照有关规范和相关标准及制度对幕墙防火方面的选材、节点、细部构造进行设计。
(2)建筑幕墙的设置、层数、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限要求等应符合《建筑设计防火规范》和高层民用建筑设计防火规范》。
(3)建筑幕墙作为外围护构件要求密封性好,尤其是玻璃幕墙其开启部分面积要求不宜大于幕培墙面面积的15%:且开启部分宜采用上悬结构,开启角度不宜大于45度。所以,以建筑幕墙为外围护结构的建筑物基本上是属于封闭性建筑物,防火设计应遵循预防为主、防消结合的工作方针,采取可靠的防火措施立足自防自救,幕墙防火措施要与建筑主体的消防系统结合考虑。
(4)设计幕墙分格时要力求杆件与柱、梁、墙、楼板位置一致,避免交叉。一般地,幕墙立挺与柱要重合,幕墙横梁与建筑物楼板或主框梁、防火墙裙要吻合,避免一玻璃跨越两个防火分区,这样幕墙的主杆件才可以与建筑物主体可靠连接,防火区才得以封闭。
(5)个别情况下,幕墙横梁与楼面标高不一致时,应在楼面外沿设置水平放置的铝型材填充,铝型材用透明结构胶与玻璃粘结。
(6)窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于lh的不燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。
(7)无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于lh,高度不低于0.8m的不燃烧实体裙楼;或在幕墙内侧每层设间距<=2m的自动喷水喷头。
(8)玻璃幕墙与每层楼板、隔培处的缝隙,应采用不燃烧材料严密填实,楼板和隔墙处形成水平或垂直防火带。
(9)防火层的厚度和宽度应根据防火材料的耐火极限来决定。防火层应采用隔离措施。防火层的板应采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板,不得采用铝板。防火层的密封材料应采用防火密封胶,防火密封胶应有法定检机构的防火检验报告。
(10)幕墙使用的防火、保温材料应采用不燃烧性或难燃性材料,其品种、材质、耐火等级、铺设厚度、燃烧性能必须达到规范要求,其表面应有防潮措施。
(11)装修材料的使用严格按《建筑内部装修设计防火规范》要求采用燃烧性能等级为A或B1级的材料,当材料的防火等级不明确时,应取样进行检测。
(12)目前,幕墙工程多由施工企业自行设计,其设计文件图纸必须由原设计单位审核,审核单位不能仅从总体方案、立面效果、平立面分格方面粗审,要真正起到技术审核把关的作用。
(13)原设计单位在设计建筑主体消防系统时,要同时结合考虑幕墙的防火措施,避免出现消防盲区而留下火灾隐患。幕墙四周天花处,可设烟感探测器及消防喷淋加以保护,当火苗初起,烟感探测器马上报警,喷水设备启动,将火灾消灭在萌芽状态中。
二、幕墙的防雷设计
建筑幕墙的金属骨架是良导体,幕墙的防雷措施不当,可能会遭到雷电的侧击破坏,严重的可能招至火灾,所以幕墙的防雷必须严格按照有关规范进行设计。
(1)墙的防重设计人员应该熟悉相关规范,充分利用幕墙、门窗型材的金属导电特性,确定一个合理、安全、经济的防雷设计方案。
(2)幕墙应形成自身的防雷网,并与主体结构的防雷体系有可靠的连接。幕墙自身的防雷网不宜大于100平方米。
(3)建筑物每隔三层要装设均压环,环间垂直距离不应大于12m,均压环内的纵向钢筋必须采用焊接连接并与接地装置连通。所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。
(4)根据《建筑物防雷设计规范》,幕场防侧击措施如下:一类防雷建筑物从30m起每隔不少于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连30m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。应将二类防雷建筑物45m以上,三类防雷建筑物60m以上幕墙的金属物与防雷装置连接。
(5)对设有许多较重要的敏感电子系统,如通信设备、电子计算机、电子控制系统等现代化设备的建筑物,为了增加屏蔽作用,可将防侧击雷和等电位措施从地面首层做起,即将首层以上的外墙上的建筑幕墙、铝和金门窗、金属栏杆等较大金属物与防雷装置连接。
(6)幕墙防侧雷做法:幕墙位于均压环处的预埋件的锚筋必须与均压环处的梁的纵向钢筋连通,固定在设均压环楼层上的立柱必须与均压环连通,位于均压环处与梁纵筋连通的立柱上的横梁必须与立柱连通。
(7)幕墙立面上,水平方向每8m以内位于未设均压环楼层的立柱,必须与固定在设均压环楼层的立柱连通。
(8)幕墙顶的防雷可用避雷带或避雷针,由建筑物防雷系统统一考虑。建筑幕墙位于女儿墙外侧时可沿屋顶周边设避雷带,其安装位置略为突出女儿墙顶部外围;也可用屋顶其他明设金属物作为接闪器;也有直接利用建筑幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器,这时要求金属板厚度大于0.5mm,板与板之间的搭接长度大于100mm,金属
板无绝缘覆盖层,金属板与女儿墙内的钢筋连接成电器通路。在女儿墙部位幕墙构架与避雷带装置的连接节点应明露。
(9)幕墙避雷导线与铝合金材料连接时应满足等电位要求。当用铜质材料与铝合金材料连接时,铜质材料外表面应经热镀锌处理。导线连接接触面应紧密可靠不松动。
(10)幕墙金属框架与防雷装置的连接应紧密可靠,应采用焊接或机械连接,形成导电通路。连接点水平间距不应大于防雷引下线的间距,垂直间距不应大于均压环的间距。
(11)金属和石材幕墙的还规定导线应在材料表面的保护膜除掉部位进行连接。
(12)铝板幕墙在选材上注意宜选用单层铝板而不要选用铝塑复合板,因为复合板中间夹有的聚己烯塑料是不能导电而致使复合板幕墙无法接地,无法预防雷电对建筑物幕墙的危害,且用该料做成的幕墙不耐用。单层铝板不仅几十年不变形、寿命长,更重要的是其导电性能好,易和幕墙一起接地预防雷击。
(13)幕墙防雷处的接地电阻应小于10欧。