谈智能建筑的防雷保护

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【摘要】随着我国经济建设的快速发展，城镇化建设的不断推进，智能建筑也得到了很大程度的发展。作为三大自然灾害之一的雷电灾害对智能建筑的不利影响也越来越受到重视。本文从就雷电对智能建筑的影响途径及如何提升智能建筑的防雷性能进行了分析，提出了必要的防雷措施，以尽可能加强智能建筑对雷电的屏蔽作用。

【关键词】智能建筑；防雷措施；屏蔽；影响途径

智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务或管理，根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。它的产生和发展离不开计算机网络技术、现代控制技术、智能卡技术、可视化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术等高科技技术的迅猛发展，离不开大量的计算机和微电子设备，而这些设备功率小，工作电压低，绝缘程度不高，过电压承受能力差，抗干扰、抗电涌的能力弱，极易遭受雷电干扰，从而破坏整个智能系统，造成极大损失。因此，科学合理地进行智能建筑防雷保护设计，显得非常必要。

一、雷电影响智能建筑的途径

（一）直击雷

雷电直接击在建筑物上并产生电效应、热效应和机械效应。当建筑物的防雷装置设计不科学时，直击雷对建筑物及其内部设备会产生严重破坏和损伤，尤其是雷击电磁脉冲辐射对智能建筑内的通信网络和弱电设备的干扰和损伤更为严重。

（二）雷电感应

通常所说的感应雷是指云间放电或云与地（或物体）放电时产生的电磁脉冲感应在导线上的雷电波和祸合在网络设备上的过电流、过电压。感应雷击是以雷电波形式或通过瞬变的强大的电磁场与建筑物相邻的导体间、设备间、设备接口间、网络线路等感应出过电流、过电压侵入电气设备和信息网络系统。

（三）地电位抬升

智能建筑物的外部防雷系统遭受雷击，在接地电阻的两端就会产生危险的过电压，由设备的接地线、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系统或其他自然接闪物（各种管道、电缆屏蔽管等）引入设备，造成设备的损坏。因此，要搞好智能建筑的防雷的确要有较好的综合防雷设计系统来保障。

二、智能建筑的防雷措施：

智能建筑的防雷措施设计要综合雷电的三种影响途径进行设计，既要做到拦截、泄流，也要均衡电位、屏蔽隔离、过电压过电流保护，以达到综合防御雷电的目的。

（一）针对直击雷

主要采取在楼板、楼体结构设计上与接地装置建立完整的闭合系统。在接闪装置上，要按建筑物防雷设计规范的要求设计避雷带、避雷网、避雷针。引下线要利用现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面与其各柱内钢筋焊接成闭合回路，并与接地装置连接。防雷接地以建筑物基础水泥地梁钢架、承台钢筋或桩基主筋作为接地体，若接地电阻不理想进行外延敷设时，应采用环形接地网。建筑内的交流工作地、保护接地、直流工作地都要与防雷接地共网，实现电气连通共地共享，防止因地电位抬升产生反击现象来破坏设备。

（二）针对雷电感应

在设计上，室内的所有金属管道都要接地，并与圈梁的均压环保持相连状态，同时，均压环与引下线也要保持相连状态。如果智能建筑高度超过30米时，要将外体墙上的一些较大的金属物。这样设计的目的，一是能防侧击雷，二是能使感应电荷迅速入地，三是能够与建筑内的工作地、保护地、防雷地等组合形成等电位体，减少或降低因地电位抬升、金属管路间、设备间所产生的电位差，从而达到防范感应雷击现象的发生。

（三）针对地电位反击

由电源侵入的雷电波，可以通过设立三重保护的方式进行防御。第一重保护就是在变压器的高压侧装设高压阀式避雷器或金属氧化物避雷器。第二重保护就是在变压器的低压侧装设低压阀型避雷器或氧化锌避雷器。第三重保护就是在建筑物的总配电箱内安装电涌保护器，对智能建筑内进入各低压设备工作室的线路要采取二级防雷保护，安装符合设备耐压水平要求的电涌保护器。

三、智能建筑内部信息网络系统的相关防雷设计

对智能建筑来说，雷电波可通过信息网络线路侵入网络设备系统，雷击电磁脉冲也可直接与网络线路祸合产生过电流和过电压来损伤设备。因此，对智能建筑信息网络系统、弱电设备的防雷也应该得到很大的重视。

建筑群子系统：由于建筑群子系统是由连接两个及以上建筑物之间的缆线和配线设备组成，所以，建筑物间网络连接线最好采用光缆，光缆加强芯要与光电转换器外壳连接并可靠接地。

设备间子系统：设备间子系统由进线设备、程控交换机、计算机服务器等各种主机设备及其配线设备组成，是整个布线系统的核心区域，连接进出智能建筑的通信线应采用光缆。在设备间各设备前端要采取二级防雷措施，最好安装通信避雷柜设备。各设备之间要进行等电位连接。

管理子系统：管理子系统设置在各层配线间，由配线设备、输入/输出设备等组成。管理子系统各设备的物理连接往往是采用双绞线。

垂直干线子系统、水平干线子系统：系统是由各楼层间、同一层的插座、配线架组成的，对于较高层的智能建筑垂直干线子系统的布线最好采用光缆。

工作区子系统：系统由工作区内的终端设备连接到信息插座的连接线缆所组成。工作区一般有电话机、数据终端、微型计算机、电视机等设备。由于从源头上对智能建筑内信息网络系统的防雷保护进行了层层设防和屏蔽，感应雷通过信息网络线再侵入工作区子系统干扰和破坏终端设备的可能性是极小的。

参考文献

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