在现代化的工业和商业专用大楼的结构中,经常使用金属材质的屋顶和侧立面。通常,金属外皮或钢板的厚度为:0.7毫米-1.2毫米。作为范例,图5.1.4.1展示了一个金属屋顶的建筑类型。
当闪电直接击中金属屋顶,在雷击点上,由于高温熔化和汽化,会击穿形成一个洞。这个洞的大小取决于闪电的能量和材料的特性(如:厚度)。更严重的问题是后续的损害,例如:在击穿点上的渗水问题,这个损害可能要经过几天甚至几周才会被发现。这时屋顶的隔离层将变得潮湿,而且天花板也可能被浸湿,这样,也就失去了安全防雨的保障。
在西门子雷电信息服务部门(BLIDS)评估的一个损害例子中,指出了这些问题。(图5.1.4.2)一个电流为两万安培的闪电打到了一幢建筑物的金属顶板上,并造成一个洞(图5.1.4.2:放大图A)。因为金属顶板没有通过引下线接地,对飞檐附近墙中的金属又产生了电弧(图5.1.4.2:放大图B),造成了另一个洞。
图5.1.3.6 人造材料构成的平顶屋顶上的导轨—屋顶的导轨支撑装置
为了避免这样的损害,必须在“薄”金属屋顶上安装符合外部防雷要求且具有雷电流承载能力的电缆及夹子。
在雷电保护标准IEC62305-3(EN62305-3)中,清楚地指出了可能造成这种损害的危险。当实施外部保护时,屋顶上的金属板的厚度必须符合在表5.1.1.5中规定的zui小值。
屋顶板的厚度t的大小原本并非十分重要。只有当它作为天然的接闪装置使用,并且允许出现穿孔、过热、熔化时,才规定了金属板的厚度应为t。因为不能安全防雨,对于这种类型的屋顶损害,一定要与建筑设施的所有者达成共识。而且,有关“屋顶的防雷”规定中,也要求与业主协商。
图5.1.4.1 金属屋顶的实现方式如:带有圆形凹槽的屋顶 图5.1.4.2 损坏实例:金属薄板的屋顶
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