(一)雷電與建筑物的關(guān)系
雷電是天空云層中一種自然的放電現(xiàn)象，大氣的
對(duì)流和冷熱變化形成了雷雨云，在氣流的作用下，雷雨云下部的水滴帶負(fù)電荷，上部冰日帶正電荷，由于雷云的負(fù)電感應(yīng)，使附近地面及建筑積聚著正電荷，如同電容器一樣，使地面和雷云之間形成了強(qiáng)大電場(chǎng)。隨著對(duì)流
的加強(qiáng)，電場(chǎng)
強(qiáng)度增人到極限極時(shí)，超過了空氣的擊穿強(qiáng)度,于是空氣電離產(chǎn)生云間放電并發(fā)出火花，這就是閃電。閃電主要有云際閃電和云地閃電兩種,而云地閃電對(duì)人們關(guān)系較大。強(qiáng)大的電流把閃電通道內(nèi)的空氣
加熱到一萬度以上，空氣聚然膨脹，發(fā)出巨大響聲，這就是雷。
雷擊有規(guī)律嗎?凡是空氣中
導(dǎo)電微粒較多的地面有高聳物體，地面和地下的電阻率較小的地帶都易落雷，因?yàn)槔纂娏骺偸沁x取最易導(dǎo)電的途徑。地面建筑物性質(zhì)和開頭對(duì)雷電的發(fā)展也有影響，由于建筑物改變了地面電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，而建筑物本身的電場(chǎng)強(qiáng)度的分布也是不均勻的，由于在建筑的尖頂及邊緣棱角處
感應(yīng)電荷最多，電場(chǎng)強(qiáng)度最大，附近氣體離子增多，最易擊穿導(dǎo)電，往往構(gòu)成了雷電發(fā)展的條件，雷電下行先導(dǎo)就自然被吸引向帝些地方，屋頂就會(huì)由尖端放電，導(dǎo)致迎面先導(dǎo)，與云下的先導(dǎo)會(huì)合，形成主放電通導(dǎo)，強(qiáng)大的雷電流就會(huì)指向房屋。建筑物本身構(gòu)造及其附屬
構(gòu)件能積極蓄電荷的多少，對(duì)雷擊影響很大，如金屬屋頂、金屬墻面、金屬天溝、幕墻外露框、金屬樽...具有良好的導(dǎo)電性能，都是易遭受雷擊的部位。
雷電流是一種強(qiáng)度極大，作用時(shí)間極短的瞬變過程式。閃電成災(zāi)分兩種，一種是直擊雷，另一種是間接雷，直擊雷擊中建筑物時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力。雷電流的瞬時(shí)電流高達(dá)幾萬安培，在瞬間釋放出的巨大能量，會(huì)把被擊中金屬
熔化，使物體水份汽化，產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力，或者水被分解成氫氣和氧氣，產(chǎn)生爆炸，使磚墻擊碎，
木結(jié)構(gòu)劈裂，建筑物遭到破壞，其震動(dòng)力有時(shí)可以將人震死，再有雷電的高溫引起建筑物燃燒，構(gòu)成火災(zāi)和引起觸電。間接雷擊更常見，有時(shí)比直擊雷危害大得多。雷雨云中的電荷使地面金屬物感應(yīng)出大量異號(hào)電荷。雷雨云放電后，感生的電荷如來不及立刻消失，它會(huì)產(chǎn)生幾萬伏的高電壓，會(huì)對(duì)周圍放電而出現(xiàn)感應(yīng)雷的雷擊現(xiàn)象。1989年8月12日發(fā)生震驚全國的黃島油庫特大雷擊火災(zāi)，燒了四天四夜，大火的起因就是電磁感應(yīng)造成的雷擊，并非避雷針失效。
(二)
鋁合金幕墻特別需要注意
防雷
高層或
超高層建筑以及它的
鋁合金幕墻，使地表的電場(chǎng)分布發(fā)生了嚴(yán)重的畸變，其電場(chǎng)強(qiáng)度比一般建筑物大得多，容易構(gòu)成雷電發(fā)展條件，加上離放電云層近，易遭受雷擊，通常年雷擊次數(shù)和當(dāng)?shù)啬昃妆┤粘烧龋徒ㄖ锔叨鹊钠椒匠烧取８鶕?jù)美國學(xué)者統(tǒng)計(jì)得出的經(jīng)驗(yàn)公式，年平均雷擊次數(shù)N可用下面公式算出:
鋁合金幕墻圍護(hù)
高層建筑物后，建筑物原防雷裝置由于鋁合金幕墻的屏蔽效應(yīng)，不能直接起到接閃和防雷作用，閃電對(duì)建筑的雷擊往往變閃電對(duì)鋁合金幕墻的雷擊。對(duì)幕墻十分不利，這是因?yàn)榻ㄖ?a href='../../zsk/ct.asp?id=5276' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>結(jié)構(gòu)材料所積蓄電荷量的多少，直接影響建筑物的接閃頻率。鋁合金幕墻的金屬構(gòu)件較多，能夠積累大量電荷，成為雷擊選擇性的主要因素。更容易接閃，引雷入室。使大樓的籠式避雷網(wǎng)失去作用。
鋁合金幕墻的金屬材質(zhì)由于雷電有效應(yīng)，也會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)作用，當(dāng)天空雷云和大地形成電場(chǎng)時(shí)，幕墻的金屬體就會(huì)積聚與雷云極性相反的大量感應(yīng)電荷，當(dāng)雷云瞬間放電后，云與大地的電場(chǎng)忽然消失，這時(shí)幕墻的金屬體感應(yīng)電荷不能以相應(yīng)的速度流散，將會(huì)產(chǎn)生高達(dá)萬伏以上的對(duì)地電位，這就是靜電感應(yīng)電壓，對(duì)和
設(shè)備產(chǎn)生危害。這對(duì)獨(dú)立的裙房幕墻以及高層建筑的
鋁合金門窗，需要特別注意的。
高層
金屬幕墻通常超過50m，超高層幕墻超過100m，如果強(qiáng)大的雷電流全程通過幕墻構(gòu)件時(shí)，由于持續(xù)時(shí)間極短，只有幾十微秒，則每米的電位差可達(dá)萬伏以上，高達(dá)100m的幕墻。在通過雷電流時(shí)可達(dá)百萬伏的電位差，將會(huì)和周圍的金屬體之間產(chǎn)生反擊放電和電磁感應(yīng)。
雷電現(xiàn)象罪布，復(fù)雜，與自然界許多因素有關(guān)，如地形、地質(zhì)、風(fēng)向、氣溫、宇宙射線、大氣污染、建筑物等等，隨機(jī)性很大，地區(qū)差別也大，特別是鋁合金幕墻大量用在建筑上后，使得防雷設(shè)計(jì)更復(fù)雜了，這要引起我們重視。
