廣州新圖書館接閃帶明敷和暗敷的設(shè)計(jì)探討-建筑電氣2012.7
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廣州新圖書館接閃帶明敷和暗敷的設(shè)計(jì)探討-建筑電氣2012.7
【摘要】介紹廣州新圖書館的外部防雷裝置。通過(guò)對(duì)明敷和暗敷接閃帶的討論，從建筑物本身和其周圍設(shè)施、人員的安全、性能美觀考慮
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建 虢電乞。
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2 r3 1 2年第7 期 l EL翳e 辯￡elTV
廣州新圖書館接閃帶明敷和暗敷的設(shè)計(jì)探討
賀燦花 問楠臻 鄭旭財(cái) (廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所，廣州市 510600)
Discussion on Design for Unconcealed and Concealed Air-termination Conductor of
、
Guangzhou New Library
He Canhua Wen Nanzhen Zheng Xucai(Guangzhou Office of Lightning Installation
Inspection，Guangzhou 510600，China)
Abstract The discussion on unconcealed and 的屋頂不再只是單一的平面模式，在建筑結(jié)構(gòu)工藝、
concealed air-termination conductor of external lightning 安全上有更高的要求，在防雷設(shè)計(jì)上也給工程技術(shù)人
protection system of Guangzhou New Library is presented． 員帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
In consideration of the building itself，the surrounding 本 文 立足 于 現(xiàn) 行 國(guó)家 技 術(shù) 規(guī) 范要 求 。依 據(jù)
facilities， safety of personnel， and functions and GB 50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，針對(duì)廣州
aesthetics， a new design idea of air—termination 新圖書館的特殊要求，在其原有的防雷設(shè)計(jì)上 ，對(duì)廣
conductor is raised besides the original lightning 州新圖書館防直擊雷的接閃器之一的接閃帶 ．提出一
protection design of the building， SO as to achieve 些新的防護(hù)設(shè)計(jì)思路，兼顧美觀和安全性能，為建筑
effective protection against direct lightning flash． 物提供有效直擊雷防護(hù)。
Key words Guangzhou New Library Direct
1 廣州新圖書館的地理位置及結(jié)構(gòu)概況
lightning flash Air-termination conductor
廣州新圖書館位于珠江新城文化廣場(chǎng)區(qū)，將與廣
摘 要 介紹廣州新圖書館的外部防雷裝置。通 東省博物館、廣州歌劇院、廣州市第二少年宮成為廣
過(guò)對(duì)明敷和暗敷接閃帶的討論，從建筑物本身和其周 州新城市中軸線文化藝術(shù)廣場(chǎng)四大標(biāo)志性建筑。廣州
圍設(shè)施、人員的安全、性能美觀考慮，在建筑物原有 新圖書館 (以下簡(jiǎn)稱新圖書館)將具有廣州市文獻(xiàn)存
的防雷設(shè)計(jì)上．提出新的接閃帶防護(hù)設(shè)計(jì)思路，從而 儲(chǔ)中心，文獻(xiàn)信息傳遞中心，面向社會(huì)的文化教育中
達(dá)到建筑物有效防直擊雷的效果。 心，公共信息導(dǎo)航中心，信息加_T、生產(chǎn)、增值中
關(guān)鍵詞 廣州新圖書館 直擊雷 接閃帶 心 ，圖書館學(xué)業(yè)務(wù)研究輔導(dǎo)中心，對(duì)外文化交流的重
要窗口等 7項(xiàng)功能。
新圖書館地上 l0層 (部分 8層)，設(shè)地下室 2層
0 引言
(其中地下一層為夾層)，建筑高度為 50 m。地上部
接閃帶是現(xiàn)在普遍采用的接閃器之一，對(duì)建筑物 分主要分南區(qū)和北區(qū)兩部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上利用南北區(qū)
的雷電防護(hù)起到重要的保護(hù)作用 。只有正確安裝好接 各自相對(duì)傾斜的特征，在 8層設(shè)置南北區(qū)結(jié)構(gòu)連接，
閃器，才能達(dá)到快速分流，最大限度保護(hù)建筑物免遭 以保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。新圖書館地上部分為
直接雷擊。由于目前建筑造型藝術(shù)的多變 ，現(xiàn)代建筑 外周掛石材幕墻，并在東西側(cè)的南區(qū)和北區(qū)之間設(shè)
作者信息
賀燦花 ，女 ，廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所，工程師。
問楠臻，女，廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所，工程師。
鄭旭財(cái)，男，廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所 ，助理工程師。
62
● … 一 L ___N
486 http：|J WNⅥ lzdq．net．cn有玻璃幕墻，南區(qū)和北區(qū)均采用純框架結(jié)構(gòu)形式 (見 暗敷將增加雷電流通道的介質(zhì)常數(shù)，引發(fā)側(cè)擊等其它
圖 1)。 問題，包括雷電流強(qiáng)行沿暗敷的接閃帶入地 ，引發(fā)女
兒墻的墻體損壞。再次，當(dāng)建筑物暗敷接閃帶時(shí)，即
使在建筑物雷擊率最高部分加裝接閃桿 ，但因雷擊的
不確定性 ，接閃桿的數(shù)量、高度決定了它的保護(hù)范
圍．接閃桿過(guò)多或過(guò)高不如安裝接閃帶，接閃桿過(guò)少
或過(guò)低作用不大。
另外，暗敷接閃帶起不到應(yīng)有的接閃效果， 《建
筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》2．0．8條規(guī)定：接閃器是由攔截
閃擊的接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網(wǎng)以及金屬屋
面、金屬構(gòu)件等組成。從條文可以看出，接閃器是直
接攔截雷電的，而暗敷接閃帶從保護(hù)范圍來(lái)看并不能
保護(hù)到屋角屋檐 ，眾多的雷擊事例也說(shuō)明雷電都是擊
圖 1 廣外l新圖書館東立面效果圖
Fig．1 East facade effect diagram of Guangzhou New Library 在混凝土上而不是直接擊在暗敷接閃帶上，裝設(shè)暗敷
接閃帶的作用充其量只是減輕雷擊造成的混凝土崩塌
2 新圖書館屋面防雷設(shè)施初步設(shè)計(jì) 的危害。雷電擊中混凝土后，一部分能量轉(zhuǎn)換為熱能
和機(jī)械能，而另一部分能量還是以電能的形式通過(guò)暗
參照 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的 3．0．3條 敷接閃帶導(dǎo)人地下，暗敷接閃帶并沒有起到直接接閃
第 9項(xiàng)規(guī)定 ：預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于 0．O5次 ／a的部 、 作用。
省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑
4 接閃帶安裝設(shè)計(jì)方案
物 以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所 ，應(yīng)劃為第二類防雷建筑物 。
新 圖書館屬于廣東省公共建筑物，同時(shí)也是人員密 由上述暗敷接閃帶弊端可知，由于新圖書館
集型場(chǎng)所 ，因此建議按照第二類防雷建筑物進(jìn)行 防 屬 于人員密集場(chǎng)所 ．當(dāng)雷電擊中女兒墻時(shí)會(huì)有混凝
雷設(shè)計(jì)。 土碎塊或石塊脫落墜下 ，極易擊中行人 ，因此 ，建
新圖書館的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)和其柱主筋 、梁主筋 、 議接閃帶 由暗敷設(shè)計(jì)改為明敷設(shè)計(jì) ，宜沿女兒墻或
樓面鋼筋等建筑金屬框架構(gòu)成了一個(gè) “法拉第籠”， 屋面以及梯 間、水池等突出屋面的建 (構(gòu) )筑物四
從而達(dá)到 良好的防雷效果。屋面接閃帶 一30 x 3 mm 周明敷接閃帶、角位設(shè)接閃桿作為接閃器．材料采
鍍鋅扁鋼整體連成閉環(huán)電氣通路 ，暗敷于女兒墻上 ， 用不銹鋼材質(zhì) ，具體敷設(shè)要 求和規(guī)格 ：接 閃桿 為
角位設(shè)置高 300 mm的 12鍍鋅圓鋼接閃桿，并與 12 mrn，接閃帶為 10 mil1．支持卡高度應(yīng)不低于
防雷引下線連接作直擊雷防護(hù) ，屋面上的金屬構(gòu)件 、 150 1Tlnq，并按 《建筑物 防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》4．3．1條 ：
管道 、天線、燈具等凸起的金屬構(gòu)筑物均應(yīng)與屋面防 “當(dāng)建筑物高度超過(guò) 45 m時(shí) 。首先應(yīng)沿屋頂周邊敷
雷裝置相連。 設(shè)接閃帶 ，接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻表面或屋檐邊垂直面
上 ．也可設(shè)在 外墻外表面或屋檐 邊垂直面外 ”設(shè)
3 新圖書館接閃帶暗敷的弊端
置接閃帶。
筆者認(rèn)為新圖書館屋面接閃帶暗敷會(huì)產(chǎn)生很多不 新圖書館地處珠江新城中軸沿線，其地理位置非
利因素。首先 ，暗敷接閃帶容易引發(fā)二次事故 I2】，當(dāng) 常重要 ，因此該建筑物的防雷設(shè)施在保證安全的前提
雷電直接擊中屋面女兒墻時(shí)，會(huì)造成接閃帶覆蓋層混 下，必須考慮其美觀性。若按上述方案，直接在建筑
凝土的炸裂，造成局部保溫、防水層的破壞，同時(shí)雷 物天面安裝明敷接閃帶和接閃桿，會(huì)很大程度上影響
擊屋頂周邊結(jié)構(gòu)鋼筋時(shí)，鋼筋表面的混凝土碎塊落到 新圖書館外立面的美觀效果。在這一特殊情況下 ，上
地面的動(dòng)量很大，易引起高空墜物傷人傷物。其次 ， 述防直擊雷接閃帶設(shè)計(jì)建議仍不符合圖書館的美觀要
旦 堡 蔓照塑 墮熬盟 主￡擐 ～ 塑 壟一旦 _臻_ L-
http：I1www．jzdq．net．en 487
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廣州新圖書館接閃帶明敷和暗敷的設(shè)計(jì)探討
賀燦花 問楠臻 鄭旭財(cái) (廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所，廣州市 510600)
Discussion on Design for Unconcealed and Concealed Air-termination Conductor of
、
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He Canhua Wen Nanzhen Zheng Xucai(Guangzhou Office of Lightning Installation
Inspection，Guangzhou 510600，China)
Abstract The discussion on unconcealed and 的屋頂不再只是單一的平面模式，在建筑結(jié)構(gòu)工藝、
concealed air-termination conductor of external lightning 安全上有更高的要求，在防雷設(shè)計(jì)上也給工程技術(shù)人
protection system of Guangzhou New Library is presented． 員帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
In consideration of the building itself，the surrounding 本 文 立足 于 現(xiàn) 行 國(guó)家 技 術(shù) 規(guī) 范要 求 。依 據(jù)
facilities， safety of personnel， and functions and GB 50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，針對(duì)廣州
aesthetics， a new design idea of air—termination 新圖書館的特殊要求，在其原有的防雷設(shè)計(jì)上 ，對(duì)廣
conductor is raised besides the original lightning 州新圖書館防直擊雷的接閃器之一的接閃帶 ．提出一
protection design of the building， SO as to achieve 些新的防護(hù)設(shè)計(jì)思路，兼顧美觀和安全性能，為建筑
effective protection against direct lightning flash． 物提供有效直擊雷防護(hù)。
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1 廣州新圖書館的地理位置及結(jié)構(gòu)概況
lightning flash Air-termination conductor
廣州新圖書館位于珠江新城文化廣場(chǎng)區(qū)，將與廣
摘 要 介紹廣州新圖書館的外部防雷裝置。通 東省博物館、廣州歌劇院、廣州市第二少年宮成為廣
過(guò)對(duì)明敷和暗敷接閃帶的討論，從建筑物本身和其周 州新城市中軸線文化藝術(shù)廣場(chǎng)四大標(biāo)志性建筑。廣州
圍設(shè)施、人員的安全、性能美觀考慮，在建筑物原有 新圖書館 (以下簡(jiǎn)稱新圖書館)將具有廣州市文獻(xiàn)存
的防雷設(shè)計(jì)上．提出新的接閃帶防護(hù)設(shè)計(jì)思路，從而 儲(chǔ)中心，文獻(xiàn)信息傳遞中心，面向社會(huì)的文化教育中
達(dá)到建筑物有效防直擊雷的效果。 心，公共信息導(dǎo)航中心，信息加_T、生產(chǎn)、增值中
關(guān)鍵詞 廣州新圖書館 直擊雷 接閃帶 心 ，圖書館學(xué)業(yè)務(wù)研究輔導(dǎo)中心，對(duì)外文化交流的重
要窗口等 7項(xiàng)功能。
新圖書館地上 l0層 (部分 8層)，設(shè)地下室 2層
0 引言
(其中地下一層為夾層)，建筑高度為 50 m。地上部
接閃帶是現(xiàn)在普遍采用的接閃器之一，對(duì)建筑物 分主要分南區(qū)和北區(qū)兩部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上利用南北區(qū)
的雷電防護(hù)起到重要的保護(hù)作用 。只有正確安裝好接 各自相對(duì)傾斜的特征，在 8層設(shè)置南北區(qū)結(jié)構(gòu)連接，
閃器，才能達(dá)到快速分流，最大限度保護(hù)建筑物免遭 以保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。新圖書館地上部分為
直接雷擊。由于目前建筑造型藝術(shù)的多變 ，現(xiàn)代建筑 外周掛石材幕墻，并在東西側(cè)的南區(qū)和北區(qū)之間設(shè)
作者信息
賀燦花 ，女 ，廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所，工程師。
問楠臻，女，廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所，工程師。
鄭旭財(cái)，男，廣州市防雷設(shè)施檢測(cè)所 ，助理工程師。
62
● … 一 L ___N
486 http：|J WNⅥ lzdq．net．cn有玻璃幕墻，南區(qū)和北區(qū)均采用純框架結(jié)構(gòu)形式 (見 暗敷將增加雷電流通道的介質(zhì)常數(shù)，引發(fā)側(cè)擊等其它
圖 1)。 問題，包括雷電流強(qiáng)行沿暗敷的接閃帶入地 ，引發(fā)女
兒墻的墻體損壞。再次，當(dāng)建筑物暗敷接閃帶時(shí)，即
使在建筑物雷擊率最高部分加裝接閃桿 ，但因雷擊的
不確定性 ，接閃桿的數(shù)量、高度決定了它的保護(hù)范
圍．接閃桿過(guò)多或過(guò)高不如安裝接閃帶，接閃桿過(guò)少
或過(guò)低作用不大。
另外，暗敷接閃帶起不到應(yīng)有的接閃效果， 《建
筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》2．0．8條規(guī)定：接閃器是由攔截
閃擊的接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網(wǎng)以及金屬屋
面、金屬構(gòu)件等組成。從條文可以看出，接閃器是直
接攔截雷電的，而暗敷接閃帶從保護(hù)范圍來(lái)看并不能
保護(hù)到屋角屋檐 ，眾多的雷擊事例也說(shuō)明雷電都是擊
圖 1 廣外l新圖書館東立面效果圖
Fig．1 East facade effect diagram of Guangzhou New Library 在混凝土上而不是直接擊在暗敷接閃帶上，裝設(shè)暗敷
接閃帶的作用充其量只是減輕雷擊造成的混凝土崩塌
2 新圖書館屋面防雷設(shè)施初步設(shè)計(jì) 的危害。雷電擊中混凝土后，一部分能量轉(zhuǎn)換為熱能
和機(jī)械能，而另一部分能量還是以電能的形式通過(guò)暗
參照 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的 3．0．3條 敷接閃帶導(dǎo)人地下，暗敷接閃帶并沒有起到直接接閃
第 9項(xiàng)規(guī)定 ：預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于 0．O5次 ／a的部 、 作用。
省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑
4 接閃帶安裝設(shè)計(jì)方案
物 以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所 ，應(yīng)劃為第二類防雷建筑物 。
新 圖書館屬于廣東省公共建筑物，同時(shí)也是人員密 由上述暗敷接閃帶弊端可知，由于新圖書館
集型場(chǎng)所 ，因此建議按照第二類防雷建筑物進(jìn)行 防 屬 于人員密集場(chǎng)所 ．當(dāng)雷電擊中女兒墻時(shí)會(huì)有混凝
雷設(shè)計(jì)。 土碎塊或石塊脫落墜下 ，極易擊中行人 ，因此 ，建
新圖書館的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)和其柱主筋 、梁主筋 、 議接閃帶 由暗敷設(shè)計(jì)改為明敷設(shè)計(jì) ，宜沿女兒墻或
樓面鋼筋等建筑金屬框架構(gòu)成了一個(gè) “法拉第籠”， 屋面以及梯 間、水池等突出屋面的建 (構(gòu) )筑物四
從而達(dá)到 良好的防雷效果。屋面接閃帶 一30 x 3 mm 周明敷接閃帶、角位設(shè)接閃桿作為接閃器．材料采
鍍鋅扁鋼整體連成閉環(huán)電氣通路 ，暗敷于女兒墻上 ， 用不銹鋼材質(zhì) ，具體敷設(shè)要 求和規(guī)格 ：接 閃桿 為
角位設(shè)置高 300 mm的 12鍍鋅圓鋼接閃桿，并與 12 mrn，接閃帶為 10 mil1．支持卡高度應(yīng)不低于
防雷引下線連接作直擊雷防護(hù) ，屋面上的金屬構(gòu)件 、 150 1Tlnq，并按 《建筑物 防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》4．3．1條 ：
管道 、天線、燈具等凸起的金屬構(gòu)筑物均應(yīng)與屋面防 “當(dāng)建筑物高度超過(guò) 45 m時(shí) 。首先應(yīng)沿屋頂周邊敷
雷裝置相連。 設(shè)接閃帶 ，接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻表面或屋檐邊垂直面
上 ．也可設(shè)在 外墻外表面或屋檐 邊垂直面外 ”設(shè)
3 新圖書館接閃帶暗敷的弊端
置接閃帶。
筆者認(rèn)為新圖書館屋面接閃帶暗敷會(huì)產(chǎn)生很多不 新圖書館地處珠江新城中軸沿線，其地理位置非
利因素。首先 ，暗敷接閃帶容易引發(fā)二次事故 I2】，當(dāng) 常重要 ，因此該建筑物的防雷設(shè)施在保證安全的前提
雷電直接擊中屋面女兒墻時(shí)，會(huì)造成接閃帶覆蓋層混 下，必須考慮其美觀性。若按上述方案，直接在建筑
凝土的炸裂，造成局部保溫、防水層的破壞，同時(shí)雷 物天面安裝明敷接閃帶和接閃桿，會(huì)很大程度上影響
擊屋頂周邊結(jié)構(gòu)鋼筋時(shí)，鋼筋表面的混凝土碎塊落到 新圖書館外立面的美觀效果。在這一特殊情況下 ，上
地面的動(dòng)量很大，易引起高空墜物傷人傷物。其次 ， 述防直擊雷接閃帶設(shè)計(jì)建議仍不符合圖書館的美觀要
旦 堡 蔓照塑 墮熬盟 主￡擐 ～ 塑 壟一旦 _臻_ L-
http：I1www．jzdq．net．en 487
AIGC在2012年7月出版的《建筑電氣》期刊中，有一篇論文詳細(xì)討論了廣州新圖書館在防雷設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要技術(shù)應(yīng)用——接閃帶（又稱避雷帶或引下線）的安裝方式，分為明敷（外露于建筑物表面）與暗敷（隱藏在墻體、樓板等結(jié)構(gòu)內(nèi)的）兩種不同敷設(shè)方法。文章針對(duì)這兩種接閃帶敷設(shè)方式，從工程實(shí)際出發(fā)，分析了其各自的技術(shù)要求、施工工藝、優(yōu)缺點(diǎn)以及適用場(chǎng)景，并結(jié)合新圖書館的具體項(xiàng)目條件，深入剖析了在廣州新圖書館特定環(huán)境下的防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與實(shí)施策略。這篇研究對(duì)于同類公共建筑的電氣防雷設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。
