淺談智能建筑防雷工程設(shè)計(jì)
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摘要:本文通過(guò)對(duì)智能建筑遭受雷擊途徑、遭受雷害成因的分析，結(jié)合智能建筑本身的特點(diǎn)情況:信息系統(tǒng)占絕大多數(shù)，比如:電話系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、無(wú)線電系統(tǒng)、火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等形成既統(tǒng)一又有差異的體系。結(jié)合雷擊的入侵途徑:直接雷、雷電感應(yīng)、雷擊電磁脈沖、雷電反擊等，使智能建筑在雷擊發(fā)生的途徑上得到強(qiáng)有力的保護(hù)。雷電防護(hù)的措施有很多種:等電位連接、SPD連接、接地、綜合布線等手段。
關(guān)鍵詞:智能建筑;雷害成因;雷電防護(hù)
智能建筑隨著信息化技能的普及越來(lái)越多，建筑物內(nèi)各種信息系統(tǒng)對(duì)雷電的敏感程度要求也越來(lái)越高，由于雷電本身選擇時(shí)有很多的不確定性，因此對(duì)智能建筑的雷電防護(hù)顯得越來(lái)越重要。內(nèi)部很多的信息系統(tǒng):監(jiān)控設(shè)備、消防設(shè)備、門禁設(shè)備、樓宇自動(dòng)化等都受到防雷部門的重視。
1智能建筑遭受雷擊途徑
1．1直擊雷
雷電直接擊中地面建筑物的突出物體，然后經(jīng)防雷裝置泄放入地。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)男狗磐緩?，雷電流的能量以物理?yè)p害的形式對(duì)建筑物或其頂部的其他設(shè)施造成嚴(yán)重?fù)p害。雷電的放電類型中主要以長(zhǎng)時(shí)間雷擊對(duì)建筑物的破壞最大，按照GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，本方案按第二類建筑物進(jìn)行雷電防護(hù)。對(duì)信息的敏感系統(tǒng)尤其要注意，可以采用GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》中相關(guān)內(nèi)容的使用和補(bǔ)充。
1．2雷電波侵入
雷擊波侵入系統(tǒng)的方式有多個(gè)途徑，其中一個(gè)經(jīng)常性的入侵方式就是過(guò)電壓波的形式順著遠(yuǎn)處的高壓線，形成暫態(tài)過(guò)電壓波，從遠(yuǎn)處傳至建筑物內(nèi)，信號(hào)線進(jìn)入到建筑物內(nèi)也是通過(guò)此種方式進(jìn)入到建筑物內(nèi)，對(duì)進(jìn)入建筑物內(nèi)的電子信息系統(tǒng)直接打壞，過(guò)程危害極大，尤其智能建筑作為一個(gè)綜合的、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)尤其要注意。
1．3雷電感應(yīng)
雷電感應(yīng)通俗的來(lái)說(shuō)就是靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)之和:靜電感應(yīng)主要考慮著智能建筑物中有很多的金屬設(shè)備，比如避雷針、避雷帶、水箱等設(shè)備，在雷雨對(duì)地放電的瞬間感應(yīng)出大量的異性電荷，這些異性電荷聚集到一定程度的時(shí)候擊穿放電;電磁感應(yīng)主要考慮到大量供電線路系統(tǒng)和弱電線纜直接安全距離的問(wèn)題，不能離得太近，否則要么擊穿要么形成環(huán)路。實(shí)際在一個(gè)智能建筑的雷電防護(hù)中采取的措施是多樣的、綜合的、復(fù)雜的。由于可能還會(huì)出現(xiàn)新的雷擊形式，按照具體的形式只能具體分析對(duì)待。
1．4基本設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)
GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》;GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》;GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》;GB50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
1．5智能建筑防雷等級(jí)的確定
根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010)中，通過(guò)對(duì)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N的確定和計(jì)算;內(nèi)部很多信息敏感系統(tǒng)工作電壓低、抗雷擊的干擾性能差等特點(diǎn)，因此，智能建筑物把其確定為第二類防雷建筑物。
1．6防直擊雷的措施
1．6．1接閃器本建筑物接閃器宜采用接閃桿、接閃帶兩者混合的方式，但應(yīng)符合規(guī)范要求。接閃帶采用直徑10mm的鍍鋅圓鋼，用間距1．0m、高0．2m的支持卡固定，接閃帶敷設(shè)在建筑物四個(gè)角處，在四個(gè)角處可以設(shè)置直徑12mm的接閃短針，加設(shè)針體長(zhǎng)0．5m的接閃短針，材料采用鍍鋅圓鋼制作。1．6．2引下線智能建筑物的引下線布設(shè)可以參考一般建筑物對(duì)引下線的布置要求，外窗金屬部分與建筑物內(nèi)柱內(nèi)主筋相連接，應(yīng)用建筑物柱內(nèi)主筋直接作為雷電上接接閃器，下接接地裝置的傳導(dǎo)工具。其它建筑物外和內(nèi)的金屬部分原則上都要連接在一起，構(gòu)成等電位的狀況。1．6．3接地裝置接地裝置優(yōu)先利用建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋，能用自然接地體的優(yōu)先采用，例如:金屬管道，線纜，如果受地理、地質(zhì)、自然環(huán)境的限制，應(yīng)當(dāng)布設(shè)進(jìn)人工接地裝置，垂直和水平配合使用。用40mm×4mm鍍鋅扁鋼直接敷設(shè)在槽坑外沿，形成環(huán)形接地。環(huán)形接地裝置具有省材料、散流好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此在這類建筑物中值得推薦。利用建筑物的基礎(chǔ)作接地裝置，具有經(jīng)濟(jì)和有利于雷電流散流及使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在都采用的是共用接地裝置系統(tǒng):直流接地、交流接地、工作接地、防雷接地、防靜電接地等采用一個(gè)有效地表示，通過(guò)測(cè)量其接地電阻值完成。
1．7防雷電感應(yīng)的措施
(1)各種地:工作接地、防靜電接地、防感應(yīng)接地、防雷接地、交流工作地、直流工作地等都應(yīng)該連接起來(lái)構(gòu)成完整的等電位連接系統(tǒng)。(2)各種金屬線纜、供電系統(tǒng)、信息系統(tǒng)都要按照規(guī)范進(jìn)行布線，強(qiáng)弱電之間不能太近，保持一定的安全距離。(3)靜電感應(yīng)應(yīng)該及時(shí)對(duì)線纜穿管并兩端接地，將靜電電荷及時(shí)導(dǎo)入到地中。電磁感應(yīng)我們可以采取將金屬線纜、供電電源線、信號(hào)傳輸線按照綜合布線的要求整齊布置，不能混亂隨意布設(shè)。
1．8防雷電波入侵的措施
低壓線路宜全線穿鋼管埋地引入，在入戶端穿PVC管直接接到防雷接地裝置上;按照規(guī)范要求其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。從配電箱引出的線路進(jìn)線和出線都應(yīng)穿鋼管。鋼管的一端與配電箱金屬外殼相連，另一端與用電設(shè)備的保護(hù)罩相連，并就近與防雷接地裝置相連，構(gòu)成完整的等電位連接。信號(hào)線路按照規(guī)范的要求一般為架空進(jìn)入建筑物內(nèi)，并與強(qiáng)電線纜部分要保證一定的安全距離，也要避免強(qiáng)弱電之間的線纜不夠安全距離而擊穿，因此，弱電線纜一直是該類建筑物中防護(hù)的重點(diǎn)。
2結(jié)語(yǔ)
總之，智能住宅小區(qū)防雷工程是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合工程，實(shí)際工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，在防雷結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化，技術(shù)參數(shù)的確定，防雷產(chǎn)品的選型，施工材料的選取，施工工藝考究，防雷器安裝技巧等方面都值得我們深入的研究和探討，每一個(gè)建筑都不同，主要通過(guò)實(shí)際的勘測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)查看，得出結(jié)論為:進(jìn)線方式不同，設(shè)備安裝位置不同，保護(hù)器件安放位置不同，設(shè)備型號(hào)不同等，在今后的學(xué)習(xí)和工作中仍需進(jìn)一步深化。
參考文獻(xiàn):
［1］《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010．
［2］《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012．
［3］梅衛(wèi)群，江燕如．建筑防雷工程與設(shè)計(jì)．氣象出版社，2004．
［4］于影超．民用建筑防雷技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)．
作者：高鵬 單位：蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院氣象學(xué)院