建筑幕墻的防雷 設(shè)計(jì)與施工

    建筑幕墻是由金屬構(gòu)架與板材組成，不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)荷載與作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。建筑幕墻除有技術(shù)發(fā)展較成熟的玻璃幕墻、金屬幕墻和石材幕墻外，還有現(xiàn)在發(fā)展得較快的多用于大空間的點(diǎn)駁式幕墻和新型的氣循幕墻、智能幕墻與光電幕墻。建筑幕墻是現(xiàn)代建筑流派的主要表現(xiàn)特征，在新世紀(jì)的現(xiàn)代化城市建筑中具有不可替代的藝術(shù)地位。建筑幕墻的金屬骨架是良導(dǎo)體，幕墻的防雷措施不當(dāng)，可能會(huì)遭到雷電的側(cè)擊破壞，嚴(yán)重的可能招至火災(zāi)，所以幕墻的防雷必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。但現(xiàn)在很多幕墻公司對(duì)建筑幕墻的防雷概念不清，往往不經(jīng)過(guò)任何計(jì)算就很隨意地對(duì)本建筑的防雷進(jìn)行分類，從而無(wú)形中給工程增加額外的建筑成本，本文根據(jù)最新GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、JGJ102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》及JGJ133—2001《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》對(duì)建筑幕墻防雷設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的闡述。

    JGJ102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》第4.4.13條規(guī)定：“玻璃幕墻的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》和JGJ16—2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定”。JGJ133—2001《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》第4.4.2條也有相關(guān)規(guī)定，這里就不做詳細(xì)的闡述。JGJ102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》還規(guī)定：“幕墻的金屬框架應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接，連接部位應(yīng)清除非導(dǎo)電保護(hù)層”。玻璃幕墻是附屬于主體建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，幕墻的金屬框架一般不單獨(dú)作防雷接地，而是利用主體結(jié)構(gòu)的防雷體系，與建筑本身的防雷設(shè)計(jì)相結(jié)合，因此要求應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接，并保持導(dǎo)電通暢。

大氣的流通形成了雷云，隨著雷云下部的負(fù)電荷積累，其電場(chǎng)強(qiáng)度的增加達(dá)到極限值，于是開始向下梯級(jí)放電，稱為下行先導(dǎo)放電。

    在電氣-幾何模型中，雷先導(dǎo)的發(fā)展起初是不確定的，直至先導(dǎo)頭部電壓足以擊穿它與地面目標(biāo)間的間隙時(shí)，也即先導(dǎo)與地面目標(biāo)的距離等于擊距時(shí)，才受到地面影響而開始定向，在被保護(hù)的建筑物上安裝接閃器，就是使它產(chǎn)生最強(qiáng)的先導(dǎo)和雷先導(dǎo)會(huì)合，從而防止建筑物受到雷擊。

    GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》所提出的接閃器保護(hù)范圍是以滾球法為基礎(chǔ)的，所謂滾球法是以hr為半徑的一球體沿需要防直接雷的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物）或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物）而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部位就得到接閃器的保護(hù)。用許多防雷導(dǎo)體（通常是垂直和水平導(dǎo)體）以下列方法蓋住需要防雷的空間，即用一給定半徑的球體滾過(guò)上述防雷導(dǎo)體時(shí)不會(huì)接觸要防雷的空間。它是基于以下雷閃數(shù)學(xué)模型（電氣-幾何模型）的。

    hr=2I+30（1-e–1/6.8）                    （1）

    或簡(jiǎn)化為hr≈9.4×I2/3

    與相對(duì)應(yīng)的電流 I=(hr/9.4)1.5                 （2）

    當(dāng)hr=30m時(shí),I=5.7kA；當(dāng)hr=45m時(shí),I=10.5kA；當(dāng)hr=60m,時(shí)I=16.1kA。

    當(dāng)雷電流小于上述數(shù)值時(shí)，雷閃有可能穿過(guò)接閃器擊于被保護(hù)物上，而等于和大于上述數(shù)值時(shí)雷閃將擊于接閃器上。

    高層建筑物的接閃器和一般建筑相比，由于建筑物高，閃擊距離因而增大，閃接器的保護(hù)范圍也相應(yīng)增大，但如果建筑物的高度比設(shè)防的接閃距離hr還要大時(shí)，對(duì)于某個(gè)雷先導(dǎo)，建筑物的接閃器可能處于它的閃接距離之外，而建筑物側(cè)面的某處可能處于該先導(dǎo)的閃接距離之內(nèi)，可能受到雷擊，例如150m高的建筑物，取其高度為滾球半徑（hr=150m），其相對(duì)應(yīng)的雷電流為（150/9.4）1.5=63.75kA，也就是說(shuō)，在距離建筑物屋頂周邊150m的范圍內(nèi)大于（等于）63.75kA雷電流的雷擊，為屋頂周邊的接閃器吸引到自己身上使建筑物不受此雷擊，但是對(duì)于一個(gè)較近距離(例如相當(dāng)于hr=45m)10.5kA的雷先導(dǎo)，接閃器不能把它吸引過(guò)來(lái)，在幕墻+45m~+150m范圍內(nèi)的金屬桿件，由于雷先導(dǎo)已進(jìn)入到對(duì)它的閃擊距離之內(nèi)，于是受到雷擊。而當(dāng)在45m之內(nèi)有一個(gè)小于10.5kA的雷先導(dǎo)可能使+45m以內(nèi)的金屬桿件受雷擊。側(cè)擊雷具有短的吸引半徑（即小的滾球半徑），其相應(yīng)的雷電流也是小的，高層建筑的結(jié)構(gòu)通常能耐受這類小雷擊電流的側(cè)擊，參見圖1。

    按GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.0.1條規(guī)定建筑物應(yīng)根據(jù)建筑物重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為以下三類。

    ) 在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃為第一類防雷建筑物：

    ——凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者；

    ——具有0區(qū)或20區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物；

    ——具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者；

    b) 在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃為第二類防雷建筑物：

    ——國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物；

    ——國(guó)家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站和飛機(jī)場(chǎng)、國(guó)賓館、國(guó)家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水泵房等特別重要的建筑物；

    注：飛機(jī)場(chǎng)不含停放飛機(jī)的露天場(chǎng)所和跑道；

    ——國(guó)家級(jí)計(jì)算中心、國(guó)際通信樞紐等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義的建筑物；

    ——國(guó)家特級(jí)和甲級(jí)大型體育館；

    ——制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡；

    ——具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者；

    ——具有2區(qū)或22區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物；

    ——有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐；

    ——預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所；

    ——預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物；

    c) 在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃為第三類防雷建筑物：

    ——省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館；

    ——預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a，且小于或等于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物，以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所；

    ——預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物；

    ——在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。

    根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》幕墻防側(cè)擊措施如下：一類防雷建筑物從30m起每隔不少于6m沿建筑物四周設(shè)水平避雷帶并與引下線相連30m以上幕墻的金屬物與防雷裝置連接。應(yīng)將二類防雷建筑物45m以上，三類防雷建筑物60m以上幕墻的金屬物與防雷裝置連接，其各類防雷在規(guī)定標(biāo)高以下幕墻不需要做防側(cè)雷措施，只需做好防頂雷措施。該項(xiàng)目一般由電氣施工方完成。

    高層建筑物必然是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(鋼結(jié)構(gòu))的建筑物，應(yīng)充分利用其金屬物做防雷裝置的一部分，將其金屬物盡可能連成一整體�！督ㄖ�物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)第二、三類防雷建筑物沒(méi)有要專設(shè)均壓環(huán)要求的，因?yàn)楦邔咏ㄖ�物均為鋼筋混凝土和鋼�?gòu)架建筑物，而且鋼筋混凝土為現(xiàn)澆，鋼筋已通過(guò)綁扎連通，整幢建筑物已處于均壓中。金屬幕墻的防側(cè)雷是通過(guò)將金屬幕墻的立柱于每層與圈梁或柱子的鋼筋連接的預(yù)埋件連通即可。這就要求在主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，埋入的每個(gè)預(yù)埋件的直錨筋應(yīng)和圈梁（樓板）中的鋼筋用綁扎法連接或焊接。如果采用后設(shè)錨板（例如用化學(xué)螺栓固定錨板）時(shí)，應(yīng)將每塊錨板與主體結(jié)構(gòu)的鋼筋連接[可以每塊與伸出的鋼筋連接，也可以先將每塊錨板串聯(lián)起來(lái)，再相隔一定距離（12m～18m）與主體結(jié)構(gòu)鋼筋連接]，總之預(yù)埋件與主體結(jié)構(gòu)之間必須連接成電氣通路。通常，玻璃幕墻的鋁合金立柱，在不大于10m范圍內(nèi)宜有一根柱采用柔性導(dǎo)線上、下連通，銅質(zhì)導(dǎo)線截面積不宜小于25mm2，鋁質(zhì)導(dǎo)線截面積不宜小于30mm2，在主體建筑有水平均壓環(huán)的樓層，對(duì)應(yīng)導(dǎo)電通路立柱的預(yù)埋件或固定件應(yīng)采用圓鋼或扁鋼與水平均壓環(huán)焊接連通，形成防雷通路，焊縫和連線應(yīng)涂防銹漆。扁鋼截面不宜小于5mm×40mm，圓鋼直徑不宜小于12mm。

    由于高層建筑物高，雷閃擊中建筑物屋頂周邊的雷電流可能會(huì)很大，金屬幕墻如果位于女兒墻外側(cè)時(shí)就屬于屋面周邊，屬于易受雷擊部位，尤其是轉(zhuǎn)角處為雷擊率最高部位。GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.2.7條規(guī)定，當(dāng)女兒墻與金屬幕墻間的封修是采用金屬板，可利用其做接閃器，但要求其厚度T≥0.5mm，金屬板之間采用搭接時(shí)，其搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm，金屬板應(yīng)無(wú)絕緣被覆層（薄的油漆保護(hù)層或1.0mm厚瀝青層或0.5mm厚聚氯乙烯層均不屬于絕緣被覆層），利用做接閃器的金屬封修板均應(yīng)與女兒墻內(nèi)鋼筋連接成電氣通路。JGJ102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：“兼有防雷功能的幕墻壓頂板宜采用厚度不小于3mm的鋁合金板制造，壓頂板截面不宜小于70mm2（幕墻高度不小于150m時(shí)）或50mm2（幕墻高度小于150m時(shí)）。幕墻壓頂板體系與主體結(jié)構(gòu)屋頂?shù)姆览紫到y(tǒng)應(yīng)有效的連通�！�

    金屬幕墻除了注意防直擊雷和側(cè)擊雷外，尚應(yīng)注意雷電感應(yīng)。閃電放電時(shí)，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。靜電感應(yīng)是由于雷云的作用，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出與雷云符號(hào)相反的電荷，雷云主放電時(shí)，先導(dǎo)通道中的電荷迅速中和，在導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷得到釋放，如不就近泄入地中就會(huì)產(chǎn)生很高的電位。電磁感應(yīng)是由于雷電流迅速變化，在其周圍空間產(chǎn)生瞬變的強(qiáng)電磁場(chǎng)，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)，GB50057—2010規(guī)定第一類和部分第二類建筑物尚應(yīng)采取防雷電感應(yīng)的措施，即幕墻金屬桿件要與防雷電感應(yīng)的接地裝置接通。

    除了上述雷電感應(yīng)產(chǎn)生的靜電感應(yīng)外還有一種由于接觸帶電的靜電，是指兩種物體緊密接觸，只要接觸面的距離達(dá)到小于25×10-8cm時(shí)，則在兩種物體的接觸面上將發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移，失去電子的物體帶正電荷，得到電子的物體帶負(fù)電荷，這就是接觸帶電現(xiàn)象。這種帶電只是局部接觸上的帶電現(xiàn)象。但從宏觀上看這兩個(gè)物體仍是呈電中性。如果這兩個(gè)物體在外力作用下突然分離，而此時(shí)交界面處的電荷又來(lái)不及返回物體面進(jìn)行中和，那么此時(shí)絕緣性能較好的材料，其表面或內(nèi)部的某一部分就會(huì)帶上多余的電荷而呈負(fù)電性。像這種物體的表面、內(nèi)部或其中某一部分帶上相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)電荷的現(xiàn)象就叫物體帶上了靜電。

    物體帶上了靜電是相對(duì)于某一時(shí)間和空間而言。實(shí)際上，物體的靜電荷不斷產(chǎn)生有積累的過(guò)程，而當(dāng)積累量達(dá)到和超過(guò)空間擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)還會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。因此，所謂物體帶上了靜止不動(dòng)的電荷是指某一瞬間的暫態(tài)過(guò)程，而不是絕對(duì)不變的過(guò)程。這就是所謂的“靜電不靜”。

    靜電荷積累到一定程度，會(huì)與接地體之間產(chǎn)生火花放電。如果此時(shí)火花間隙中存在著可燃物與空氣的混合比達(dá)到爆炸極限濃度，且火花能量達(dá)到并超過(guò)可燃物的最小點(diǎn)火能量時(shí)，該電火花就會(huì)成為爆炸性混合物的引燃源，從而形成火災(zāi)和爆炸事故。

    當(dāng)較高的靜電位和較大的靜電電流通過(guò)人體放電時(shí)，能造成人體生理和心理上的強(qiáng)烈振擊反應(yīng)。由于靜電能量和靜電電流一般都較小而且無(wú)外電源補(bǔ)充，所以瞬間脈沖放電，不是造成人體傷害的直接原因，對(duì)人體的一般影響是針刺的痛感和震顫。此外電擊能使人體暫時(shí)失去平衡，從而導(dǎo)致高處墜落、倒轉(zhuǎn)、接觸機(jī)械等二次傷害。電擊會(huì)使人體產(chǎn)生不快和恐懼感，從而會(huì)影響生產(chǎn)效率和導(dǎo)致操作失誤。

    靜電所形成的生產(chǎn)故障是大量的，存在生產(chǎn)的各區(qū)域和部門，它可以使產(chǎn)品質(zhì)量下降，生產(chǎn)效率降低，同時(shí)電子儀器、通訊系統(tǒng)也會(huì)受到靜電電磁波輻射的影響，或使電子計(jì)算機(jī)發(fā)生誤動(dòng)作等。

    DG/TJ08-83—2009《防靜電工程技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，為防止靜電危害環(huán)境的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)體現(xiàn)下列兩個(gè)基本原則：

    a) 抑制或減少靜電的產(chǎn)生；

    b) 將已產(chǎn)生的靜電迅速、安全、有效地排除。

    遵循上述原則，防止靜電危害環(huán)境的設(shè)計(jì)和施工必須包括的基本內(nèi)容為：抑制環(huán)境組成部分帶電，防止發(fā)生靜電放電和靜電噪聲傳播的綜合預(yù)防措施�？刂旗o電的工程設(shè)計(jì)具體區(qū)分為三級(jí)：

    一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為控制室內(nèi)靜電電位絕對(duì)值不大于100V；

    二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為控制室內(nèi)靜電電位絕對(duì)值不大于200V；

    三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為控制室內(nèi)靜電電位絕對(duì)值不大于1000V。

    防靜電工程分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)適用場(chǎng)所如表1。

    防止幕墻發(fā)生靜電危害，其主要方向是防止其他物體與幕墻緊密接觸，如窗簾與幕墻間保持一定距離，不使兩者接觸；擦幕墻時(shí)與玻璃接觸的清洗材料選用不易起靜電的材料并降低摩擦速度，選擇電阻率在109Ω/cm以下的材料就可以減少帶電現(xiàn)象，對(duì)金屬桿件通過(guò)接地使靜電荷以接地方式泄放掉，使帶電體與大地等電位。玻璃屬非導(dǎo)體不會(huì)產(chǎn)生雷電感應(yīng)，對(duì)靜電雖然可以采用在玻璃表面涂導(dǎo)電涂料的接地方案，但其價(jià)格昂貴，一般應(yīng)采用防止產(chǎn)生靜電的措施(即避免與其他物體緊密接觸)來(lái)防止靜電。

    現(xiàn)在很多幕墻師對(duì)建筑幕墻的防雷概念不清，往往不經(jīng)過(guò)任何計(jì)算就很隨意地對(duì)本建筑的防雷進(jìn)行分類，從而無(wú)形中給工程增加額外的建筑成本，目前建筑幕墻工程防雷分類及計(jì)算方法主要以GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》為準(zhǔn)，主要計(jì)算建筑的雷擊次數(shù)作為防雷分類的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范詳細(xì)明確了計(jì)算方法。

    8.1 建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)

    建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)應(yīng)按公式（3）計(jì)算。

    N=k×Ng×Ae                           (3)

    式中：

    N——建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，次/a；

    k——校正系數(shù)，在一般情況下取1；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取1.5；金屬屋面但沒(méi)有接地的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取1.7；位于山頂上或曠野的孤立建筑物取2；

    Ng——建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度，次/(km2·a)；

    Ae——與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積，km2。

    8.2 雷擊大地的年平均密度

首先應(yīng)按當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定；若無(wú)此資料，可按公式（4）計(jì)算。

    Ng=0.1×Td                                    （4）

    式中：

    Td——年平均雷暴日，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定，d/a。

    8.3 與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積應(yīng)為其實(shí)際平面面積向外擴(kuò)大后的面積

    其計(jì)算方法應(yīng)符合下列規(guī)定：

    a) 當(dāng)建筑物的高度小于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度和等效面積應(yīng)按公式（5）、公式（6）計(jì)算（圖2）。

                                                             （5）

    式中：D——建筑物每邊的擴(kuò)大寬度，m；

    L、W、H——分別為建筑物的長(zhǎng)、寬、高，m。

    b) 當(dāng)建筑物的高度小于100m，同時(shí)其周邊在2D范圍內(nèi)有等高或比它低的其他建筑物，這些建筑物不在所考慮建筑物以hr=100m的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，按公式(6)算出的Ae可減去(D/2)×(這些建筑物與所考慮建筑物邊長(zhǎng)平行以米計(jì)的長(zhǎng)度總和)×10-6(km2)；

    當(dāng)四周在2D范圍內(nèi)都有等高或比它低的其他建筑物時(shí)，其等效面積可按公式（7）計(jì)算：

    c) 當(dāng)建筑物的高度小于100m，同時(shí)其周邊在2D范圍內(nèi)有比它高的其他建筑物時(shí)，按公式（6）算出的等效面積可減去D×(這些建筑物與所考慮建筑物邊長(zhǎng)平行以米計(jì)的長(zhǎng)度總和)×10-6(km2)；

    當(dāng)四周在2D范圍內(nèi)都有比它高的其他建筑物時(shí)，其等效面積可按公式（8）計(jì)算：

    Ae=LW×10-6       （8）

    d) 當(dāng)建筑物的高度等于或大于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度應(yīng)按等于建筑物的高度計(jì)算；建筑物的等效面積應(yīng)按公式（9）計(jì)算：

    Ae=[LW+2H(L+W)+πH2]×10-6           （9）

    e) 當(dāng)建筑物的高度等于或大于100m，同時(shí)其周邊在2H范圍內(nèi)有等高或比它低的其他建筑物，且不在所確定建筑物以滾球半徑等于建筑物高(m)的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，按公式    （9）算出的等效面積可減去（H/2）×（這些建筑物與所確定建筑物邊長(zhǎng)平行以米計(jì)的長(zhǎng)度總和）×10-6(km2)；

    當(dāng)四周在2H范圍內(nèi)都有等高或比它低的其他建筑物時(shí)，其等效面積可按公式（10）計(jì)算。

    Ae=[LW+H（L+W）+πH2/4]×10-6          （10）

    f) 當(dāng)建筑物的高等于或大于100m，同時(shí)其周邊在2H范圍內(nèi)有比它高的其他建筑物時(shí)，按公式(9)算出的等效面積可減去H×(這些建筑物與所確定建筑物邊長(zhǎng)平行以米計(jì)的長(zhǎng)度總和)×10-6(km2)；

    當(dāng)四周在2H范圍內(nèi)都有比它高的其他建筑物時(shí)，其等效面積可按公式（8）計(jì)算。

    g) 當(dāng)建筑物各部位的高不同時(shí)，應(yīng)沿建筑物周邊逐點(diǎn)算出最大擴(kuò)大寬度，其等效面積應(yīng)按每點(diǎn)最大擴(kuò)大寬度外端的連接線所包圍的面積計(jì)算。

    8.4 實(shí)際工程案例計(jì)算方法

    8.4.1 以杭州一建筑標(biāo)高H=95m、L=50m、W=30m的高層建筑為類進(jìn)行計(jì)算（一般民用建筑或工業(yè)建筑）

        其中杭州平均雷暴日Td=37.6，

        根據(jù)Ng=0.1×Td=0.1×37.6=3.76。

        a) 當(dāng)其H＜100m時(shí)：

     N=k×Ng×Ae=1×3.76×0.06=0.23(0.05＜N＜0.25，幕墻屬于三類防雷)；

        b) 當(dāng)其H=95m＜100m，同時(shí)其周邊在2D=2×95=190m范圍內(nèi)有等高或比它低的其他建筑物時(shí)：

     N=k×Ng×Ae=1×3.76×0.02=0.08(0.05＜N＜0.25，幕墻屬于三類防雷)；

        c) 當(dāng)其H=95m＜100m，同時(shí)其周邊在2D=2×95=190m范圍內(nèi)有比它高的其他建筑物時(shí)：

        Ae=LW×10-6=50×30×10-6=0.0015

       N=k×Ng×Ae=1×3.76×0.0015=0.005(幕墻屬于三類防雷)。

    8.4.2 以杭州一建筑標(biāo)高H=150m、L=50m、W=30m的高層建筑為類進(jìn)行計(jì)算（一般民用建筑或工業(yè)建筑）

        其中杭州平均雷暴日Td=37.6，

        根據(jù)Ng=0.1×Td=0.1×37.6=3.76。

        a) 當(dāng)建筑物的高度H=150m＞100m時(shí)：

   

        N=k×Ng×Ae=1×3.76×0.096=0.36(N＞0.25，幕墻屬于二類防雷)；

        b) 當(dāng)其H=150m＞100m，同時(shí)四周在2D=2×86.6=173m范圍內(nèi)都有等高或比它低的其他建筑物時(shí)：

      Ae=[LW+H(L+W)+πH2/4]×10-6=[50×30+2×（50+30）+3.14×1502/4]=0.03

        N=k×Ng×Ae=1×3.76×0.03=0.11(0.05＜N＜0.25，幕墻屬于三類防雷)；

      c) 當(dāng)其H=150＞100m，同時(shí)四周在2D=2×86.6=173米范圍內(nèi)都有比它高的其他建筑物時(shí)：

          Ae=LW×10-6=50×30×10-6=0.0015

        N=k×Ng×Ae=1×3.76×0.0015=0.006(幕墻屬于三類防雷)。

    根據(jù)規(guī)范，建筑幕墻一類防雷很好確定，二類、三類防雷較為復(fù)雜，要想分類準(zhǔn)確必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算。根據(jù)上述計(jì)算發(fā)現(xiàn)以杭州地區(qū)為例100m以下的一般民用建筑或工業(yè)建筑一般情況下均屬于三類防雷建筑，100m以上的建筑也不都屬于二類防雷建筑，要根據(jù)不同地理環(huán)境計(jì)算后再確定，切不可輕易的下結(jié)論。不同地區(qū)由于平均雷暴日Td的不同也會(huì)使防雷不同，所以幕墻設(shè)計(jì)師在做一個(gè)幕墻工程時(shí)必須要經(jīng)過(guò)計(jì)算且根據(jù)項(xiàng)目所處的具體地理位置再在確定防雷分類�，F(xiàn)在很多幕墻工程大部分采用的是二類防雷，實(shí)際計(jì)算發(fā)現(xiàn)其采用三類防雷即可。當(dāng)然采用更高一級(jí)的防雷措施安全上沒(méi)有什么問(wèn)題，但是無(wú)形中增加了該項(xiàng)目的建筑成本，由此可見幕墻防雷的設(shè)計(jì)也必須要引起幕墻設(shè)計(jì)師們的足夠重視。

    隨著《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》和《建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》的頒布實(shí)施，我國(guó)的建設(shè)活動(dòng)走向了規(guī)范化和法規(guī)化道路，邁進(jìn)了法制化管理軌道，不僅明確了建設(shè)主體各方的質(zhì)量責(zé)任、義務(wù)及刑法法律責(zé)任，而且還確立了凡涉及人民生命財(cái)產(chǎn)、人身健康、環(huán)境質(zhì)量和其他公眾利益的必須要嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文，為參與建設(shè)活動(dòng)的各方執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范質(zhì)量行為，保證工程質(zhì)量和建筑物的安全性及使用功能提供了法律和技術(shù)依據(jù)。建設(shè)主體各方要明確自己的職責(zé)，按建設(shè)程序辦事，嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)計(jì)和施工。