女儿墙屡遭雷击事故原因分析.pdf

2014年第2期
山东气象
第34卷
2014年6月
女儿墙屡遭雷击事故原因分析
薄晓虎
(烟台市气象局,山东烟台264003)
摘要:针对近年来屡次发生的女儿墙遭受雷击后混凝土块掉落现象,根据建筑物
不同高度和接闪带的安装位置及高度,对其保护范围进行计算,并对女儿堝遭受
雷击的原因进行分析,提出了相应的防护措施。
关键词:女儿墙;接闪带;雷击
中图分类号:IU895
文献标识码:B文章编号:1005-0582(2014)02-0042-03
引言
当女儿墙上的接闪带距地面的高度不大于
滚球半时,其外侧的保护范围应当以地面为
女儿墙是指建筑物屋顶四周围的矮墙,其主
基准面进行计算,而其内侧则以屋面为基准面进
要作用为维护安全,同时也会在其底处作防水压
行计算(新建建筑物均在屋面设置了接闪网格)。
砖收头,避免防水层渗水或屋顶雨水漫流。近些
依据《建筑物防设计规范》中接闪器保护
年米,随着高层楼房的大量涌现,女儿墙遭受省
范围计算公式:
击脱落造成伤害的事故不断发生,本来应该维护
安全的女儿墙成了在雷雨天伤害人身及财产安
b、=V+ム4X21,-hーん)-√a21,-=)(1)
全的祸源。如2010年8月9日,济南某小区
栋12层的居民楼楼顶西南角被雷劈掉,造成楼
(1)式中:b、ー一接闪带在女儿增顶平面
下停放的几辆汽车受到损坏。陈红兵等对接闪
的保护半径(m)
带的设置及检测提出了要求,郝智孝阳等从设计
hー一建筑物(女儿墙)的高度(m)
审核至竣工验收对接闪带的交装进行规范。此文
一接闪带架设高度(m)
针对女儿墙遭受諾击的原因进行分析,并提出对
h,一一滚球半径(m)。
应的防护措施。
公式(1)适用炳种情况下接闪带保护范围
1女儿墙遭受雷击原因分析
计算,一种是女儿墙顶部接闪带距地面的高度小
1.1接闪带保护范围的不足
于滚球半径,另一种是将屋面作为基准面。由于
现代的各高层及多层建筑物,其女儿墙项部屋面一般设有接闪网格,自身可以承受相应的直
均设置有接闪带用于防护直接雷击,可是为什么击雷,因此此文不考虑屋面作为基准面的情况
仍然出现雷击女儿墙的现象?为此对接闪带的下面以第三类防建筑物为例,说明随着建筑物
保护范围进行计算分析。
高度增加,不同高度的接闪带的保护范围(表1)。
收稿日期:2013-02-16
作者简介:薄晓虎(1986一),男,汉族,山东东营人,学上,助坦工.程师,主要从事測报和财务工.作。
42
表1不同高度情况下接闪带保护范围
建筑物高度/m
接闪带高度m
保护范围im
接闪带高度im
呆护范围m
0.2
0.15
0.13
0.2
0.18
0.2
0.15
0.09
0.2
0.12
0.15
0.07
0,2
0.09
0.15
0.2
0.15
0.05
通过上表可以看出,随着建筑物高度增加,围内,可能遭受直击雷
接闪带对其外侧的女儿墙保护半径是递减的。依
另一方面,檐角、屋角等位置是易受雷击部
据工作经验,接闪带一般距离外墙0.1m处设置
位,而这些部位正好处于接闪带的拐角处,其最
高度多为015m,当三类防建筑物高度超过30m远端距离接闪带的地离更远。如图1所示
时,其外侧的女儿墙不是?全部处于接闪带保护范
女儿墙外沿
接闪带直径d
女儿墙内沿
图1接闪带在女儿墙拐角处的安装
在女儿墙拐角处,接闪带的连接应采用弧形1可以看出,该距离远大于接闪带的保护范围
连接,弧度为接闪带直径的10倍。因而接闪带而檐角和屋角义是易受雷击部位,因此容易发生
与墙角的距离为
击事故。
1.2接闪带暗敷及绕击
=v2(1d+0.5b)-104
利用屋顶钢筋作为接闪器是一种常见的防
(2)式中:一一接闪带到墙角的距离(m):雷措施,某些建筑物对外观要求较高,利用女儿
接闪带钢筋直径(m);
内的钢筋作为暗敷接闪器,这也造成了女儿增
bー一女儿宽度(m)。
容易遭受雷击。
若接闪带采用中10镀锌圆钢,女儿墙宽度为
当苗暴过程发生时,女儿墙的混凝上内因雨
0.2m,则接闪带与墙角的距离为0.18m。查阅表水而变得潮湿,当遭受直击雷后,雷电流沿混凝
土进入暗敷的接闪器,然后沿引下线、接地网沚0.3~0.5m的接闪杆。
放入地,但是强大的雷电流在混凝土巾传导时,
(4)由于接闪带的设置位置相对于一栋大楼
会在雷电路径处产生高温,使混凝土内的雨水迅的整体设计而言是微不足道的,因此会出现设计
速气化,从而发生冲击波效应,造成雷击点处混图纸仅标出了接闪带,但并未具体给出接闪带架
凝土或防水层破坏。
设位置,因此在防凿设计审核时应予以提出并进
另外,接闪带的保抑范围是按照对应的滚球行核对;在实际施工.和验收中,也应保证接闪带
半径计算得出,而不同的滚球半径对应不同的雷是按图施工,而不是随意变更。
电流强度,其中二类建筑物的滚球半径45m对应
(5)采用暗敷接闪带时,应当保证建筑物周
雷电流强度为10.1kA,而三类建筑物的滚球半径围很少有人停留,避免雷击坠物造成危害,同时
60m对应笛电流强度为15.8kA,当实际电流强应当保证屋面的混凝土、防水层、保温层等因雷
度小于上述值时,则其滚球半径较小,就有可能击不会造成建筑物的结构破坏,且能够及时维
绕开接闪器而直接击中受保护区域,也就是说即修。
使设置接闪器,比规定的雷电流小的电流仍然有
结语
可能绕过接闪器而绕击于女儿墙,从而造成破
坏,但是由于绕击发生的概萃较低,且对应的雷
在实际生活中,女儿墙遭受雷击的事故屡屡
电流强度较小,从而造成的破坏性也较低
发生,一些事故还造成了不同程度的破坏,应引
起足够的重视。设计人员在设计接闪带架设高度
2防护措施
时,应充分考虑建筑物的高度和女儿墙宽度等因
为了避免女儿墙遭受雷击产生崩落事故,在素的影响,降低雷击风险
设计和安装接闪器时应采取以下措施
(1)为了更有效地保护女儿墙,将接闪带外参考文献
移至有效保护范围内是一种安全可靠且经济合
l」陈红兵,李京校,杨金果,等.浅析避雷带设
理的措施。在设计时,应根据建筑物高度和女儿
置安装与检測J.现代建筑电气,2011,(1):
墙宽度按照“滚球法”确定接闪器的实际架设位
52-56.
置和高度,使女儿墙在接闪带的保护范围之内
12」郝孝智,付亚平.一次雷击耧顶女儿墙拐角的
(2)当建筑物高度较高,超过滚球半径时,
反思「G1.第七届中国国际防雷论坛论文摘
应当将接闪器设置于外墙外表面或屋檐边垂直
編,2008:280-281
面上,也可设置于外增外表面或屋檐边垂直面
中华人民共和国城乡建设部.(GB
50057-2010)建筑物防雷设计规范S」北京
(3)在女儿墙拐角处宜扩大接闪器的圆弧,
中国计