裝配式建筑防雷要求

我國從20世紀50年代開始，學習蘇聯(lián)工業(yè)化建設經(jīng)驗，逐漸有發(fā)展預制構件和預制裝配件方面的很多討論和實踐。20世紀80年代開始，住宅建設迅猛發(fā)展，并制定了建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標準。2000年以來，建筑工業(yè)化進入快速發(fā)展期，國辦發(fā)[2013]1號明確將推動建筑工業(yè)化作為十大重點任務之一，在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構和大力推動節(jié)能減排工作背景下，各地方政府出臺支持建筑工業(yè)化發(fā)展的地方政策。我國積極推動裝配式建筑，旨在通過工廠化生產(chǎn)，提高施工效率，有效解決建筑施工過程中的諸多問題，將我國建成資源節(jié)約型社會，縮短與國外發(fā)達國家的差距。從而解決我國目前建筑施工粗放、效率低、耗能高的建筑業(yè)現(xiàn)狀。一、裝配式建筑防雷特點裝配式建筑發(fā)展帶來裝配式建筑防雷相關要求，中國建筑西南設計研究院有限公司和中國建筑標準設計研究院有限公司主編了國標圖集20D804《裝配式建筑電氣設計與安裝》，對裝配式建筑電氣設計提供實際指導。隨后，GB50601《建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》也在局部修訂時增加了裝配式建筑防雷條文，重點在于裝配式混凝土框架結構和裝配式混凝土剪力墻結構利用預制構件內(nèi)鋼筋作為引下線和等電位連接帶的連接措施。1.1裝配式混凝土建筑分類裝配式混凝土結構是由預制混凝土構件通過可靠的連接方式裝配而成，主要包括：裝配式混凝土框架結構和裝配式混凝土剪力墻結構。裝配式混凝土框架結構是全部或部分框架梁、柱采用預制構件組成的裝配式混凝土結構；裝配式混凝土剪力墻結構是全部或部分剪力墻采用預制墻板構建成的裝配式混凝土結構。1.2裝配式混凝土框架結構GB/T51231-2016《裝配式混凝土建筑技術標準》第5.6.3條第3款：預制柱的縱向受力鋼筋可集中于四角配置且宜對稱布置；柱中可設置縱向輔助鋼筋。預制柱配筋構造平面示意圖見圖1。圖1預制柱配筋構造平面示意圖預制柱內(nèi)縱向受力鋼筋和輔助鋼筋均滿足引下線要求。裝配整體式混凝土框架結構預制柱普遍采用套筒灌漿連接，該連接僅能實現(xiàn)鋼筋和套筒之間的錨固，不能保證上下層預制柱主筋之間電氣連接，因此，需要設置附加連接導體，并采取焊接或機械連接措施。GB55024-2022《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》第7.1.8條要求：單根專用引下線或?qū)ＴO引下線直徑不應小于Φ10mm?？紤]到可靠性，可采用兩根附加連接導體連接2根引下線。由于雷電流通過平行導體產(chǎn)生的電動力與導體的間距成反比，因此，通常在預制柱對角或?qū)γ嫖恢迷O置兩處連接板，并利用預制柱內(nèi)對角2根鋼筋作為引下線。借鑒GB/T21714.3-2015/IEC62305-3：2010《雷電防護第3部分：建筑物的物理損壞和生命危險》圖E.11（續(xù)）的做法，根據(jù)預制柱配筋構造情況，在預制柱對角或?qū)γ娣謩e設置一處凹槽，內(nèi)設100mm×100mm×5mm接地連接板，安裝時采用-25×4扁鋼焊接或機械連接，可實現(xiàn)電氣貫通，連接完成后隨安裝縫、后澆段一起封堵，凹槽也可采用防水水泥砂漿封堵及壓抹，預制柱垂直鋼筋連接示意圖見圖2，預制柱預埋連接板大樣圖見圖3。圖2預制柱垂直鋼筋連接示意圖圖3連接板安裝大樣圖1.3裝配式剪力墻結構2.3.1利用現(xiàn)澆邊緣構件豎向鋼筋作引下線對于裝配式剪力墻結構建筑，抗震墻兩端和洞口兩側應設置邊緣構件，包括暗柱、端柱和翼墻；基于邊緣構件的抗震作用和不規(guī)則布置及造型，通常采用現(xiàn)澆方式。現(xiàn)澆邊緣構件豎向鋼筋可用作防雷引下線。當利用邊緣構件內(nèi)豎向鋼筋作為引下線時，因有封閉的箍筋連接，可以采用綁扎、焊接或機械連接等措施，做法和非裝配式混凝土建筑框架柱類似。2.3.2利用垂直后澆段豎向鋼筋作引下線裝配整體式混凝土剪力墻結構，相鄰預制剪力墻之間采用整體式接縫連接，并全部采用后澆混凝土，稱為垂直后澆段。當利用非邊緣構件內(nèi)豎向分布鋼筋作為引下線時，應采用焊接或機械連接措施，做法和非裝配式剪力墻結構建筑基本一致。2.3.3裝配式混凝土結構等電位連接帶連接工程中需要設置等電位連接帶時，為了均衡各引下線之間的電位，并降低各引下線上的電感電壓降L·di/dt，等電位連接帶應和全部專用引下線可靠連接。GB55024-2022第7.1.2條、第7.1.3條4款要求，建筑物地下一層或地面層、頂層的結構圈梁鋼筋應連成閉合環(huán)路，中間層應在每間隔不超過20m的樓層連成閉合環(huán)路，閉合環(huán)路應與本樓層結構鋼筋、所有專用引下線連接。裝配式混凝土建筑可利用樓層疊合梁后澆段內(nèi)縱筋可靠連接作為等電位連接帶，但是，疊合梁內(nèi)縱筋通常在引下線所在的垂直后澆段內(nèi)僅穿過或者彎折錨固，和引下線沒有可靠的電氣連接，因此，需要附加連接導體，將等電位連接帶和全部引下線實施焊接或機械連接。預制柱垂直、水平鋼筋連接典型節(jié)點見圖4。圖4預制柱邊支座垂直、水平鋼筋連接二、結論a、裝配整體式混凝土框架結構建筑，應利用預制柱內(nèi)2根鋼筋作為引下線，每根引下線鋼筋應通過各自的附加連接導體與設于預制柱連接部位外側的接地連接板焊接或機械連接，使上下層鋼筋連接成電氣通路。b、裝配整體式混凝土剪力墻