開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇智能建筑防雷保護設計探討，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

智能建筑防雷保護設計探討:智能建筑防雷保護設計淺析

摘要：隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，各種高樓大廈拔地而起，因此對高樓的雷電防護是當前建筑安全必須要解決的問題。隨著居民生活水平的不斷提高，家用電器層出不窮，各種信息化電器設備應用也越來越廣泛，因此很容易在雷雨天受到雷電的破壞。我國因為建筑防雷措施不到位而引起的雷電災害屢見不鮮，給居民造成了巨大的經(jīng)濟損失，甚至嚴重威脅到居民的生命財產(chǎn)安全。因此對建筑進行防雷設計，特別是對高層建筑進行防雷設計是非常有必要的。本文通過對雷電的危害進行了深入的分析，并提出了相應的防雷措施，希望能夠達到拋磚引玉的效果，使同行互相探討相互提高，并未我國以后的建筑防雷保護設計提供理論性的參考。

關(guān)鍵詞：智能建筑 防雷設計 雷電危害 弱電系統(tǒng) 防雷措施 接地措施 等電位聯(lián)結(jié)

引言

在科學技術(shù)日新月異發(fā)展的當代社會，隨著科技信息日益發(fā)達，人類的生活交流更加快捷和方便。與此同時，建筑行業(yè)在這經(jīng)濟高速發(fā)展的新時代也得到了蓬勃發(fā)展，城市中各種高樓林立，隨著樓層的不斷增高，如果不對其實施相關(guān)的雷電防護工作，在雷雨天氣很容易受到雷電的威脅。在信息技術(shù)高速發(fā)展的新時代，各種精密的電子電器設備逐漸的應用到建筑物中，但是這些精密的電子電器設備的存在著絕緣性低、電壓承受力若的特點，因此很容易在雷雨天氣遭受雷電的破壞，一旦受到雷擊勢必會導致這些導致這些電器的癱瘓，甚至引起更嚴重的后果，不僅使人們的經(jīng)濟受到了巨大的損失，還可能威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。從而在新時代的建筑中，對建筑進行防雷保護設計勢在必行，良好的防雷設計是居民的生命財產(chǎn)安全的一道堅實屏障。

一、設計指導思想

智能建筑防雷的保護設計是一個涉及到很多方面的綜合性學科，智能建筑防雷的優(yōu)秀就是計算機信息系統(tǒng)。在建筑進行防雷工作時，計算機系統(tǒng)防雷保護的應用涉及很多行業(yè)，系統(tǒng)防雷重點描述的是“計算機信息系統(tǒng)”的雷電防護設計原則。雷電防護設計是一項系統(tǒng)工程，那么從系統(tǒng)論的角度上講，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)愈合理，系統(tǒng)的各個部分（要素）之間才可以有機結(jié)合，相互之間的作用就愈協(xié)調(diào)，從而使整個系統(tǒng)在總體上達到最佳的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)防雷保護設計工作中，我們認為防雷設計工作主要的目的是將防雷設計工作與計算機信息系統(tǒng)的客觀實際條件進行有機的結(jié)合，通過合理配置，使之溶為一體，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，從而發(fā)揮出系統(tǒng)防護工作的最佳效果。

二、系統(tǒng)防雷技術(shù)理念

智能建筑中弱電系統(tǒng)眾多，信號線路復雜、 縱橫交錯，其中采用了大量的聯(lián)網(wǎng)型精密電子設備，這些電子設備抗電流、 抗電壓或抗電磁脈沖的能力十分有限，很容易遭受雷電的襲擊，不能僅依靠傳統(tǒng)的避雷針對這些電子設備進行防雷保護。

近年來，各種通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡的受到閃電傷害是很常見的。造成的經(jīng)濟損失也在逐年上升。智能大廈弱電系統(tǒng)的防雷設計已成為安全運行的一個重要問題。因此，智能大廈弱電系統(tǒng)要做好一個完善的雷電綜合防護措施是十分必要的。研究和設計智能大廈弱電系統(tǒng)的防雷與接地，具有深遠的影響和意義。

三、雷電的危害及破壞分類

3.1 雷電的危害。

在地球表面，每時每刻同時發(fā)生 2000個左右的閃電，其中落地閃電 （或稱落地雷 ）每秒鐘有 30～100個。雷暴被聯(lián)合國列為十大自然災害之一，國際電工委員會 （ IEC）也將雷電稱為電子化時代的一大公害。我國每年的雷害損失達100億元 （其中80%以上為感應雷擊造成。

3.2 雷電破壞的分類。

雷擊破壞分為直接雷破壞與感應雷破壞。

3.2.1 直接雷破壞。

雷電 （指雷電放電中心區(qū)域 ）直擊在建筑物、樹木、 動物等物體上，因電效應、 熱效應和機械力效應等會造成建筑物損壞以及人員傷亡。雷電直擊在露天的智能化系統(tǒng)設備 （如攝像機 ）上可造成設備損壞；雷電直擊在架空線纜上可造成線纜熔斷。

3.2.2 感應雷破壞。

雷電感應（又稱感應雷）又稱二次雷，發(fā)生的可能性大。它指的是閃電放電附近的導體上產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應，可使金屬部件之間的高電壓火花。感應雷有以下3種：

（1）靜電感應。當有帶電的雷云出現(xiàn)時，在雷云下面的建筑物和傳輸線路上都會感應出與雷云極性相反的電荷，雷擊發(fā)生后被束縛的電荷得到釋放，將產(chǎn)生很高的脈沖電壓。

（2）電磁感應。當雷擊避雷針時，在引下線周圍會產(chǎn)生很強的瞬變電磁場，處在電磁場中的智能化系統(tǒng)設備和信號、 電源線路會感應出較大的感應脈沖電壓。以上兩種沖擊過電壓稱為雷電感應過電壓（浪涌過電壓 ）。浪涌過電壓系統(tǒng)設備的損害沒有直擊雷猛烈，但其具有放電時間長、 發(fā)生隱秘、雷擊破壞面積大的特點，比直擊雷發(fā)生的機率大得多，占雷害事故的 80 %以上。

（3）雷電波侵入。智能化系統(tǒng)的電源線、 信號傳輸或進入中心控制室的金屬管線遭到雷擊或被雷電感應時，雷電波沿這些金屬導線侵入設備，造成電位差，使設備損壞。此外，高電位反擊也可能導致電氣線路和設備內(nèi)部的絕緣擊穿或電器損害。

四、 智能建筑弱電系統(tǒng)的防雷、 接地設計方案

在國際標準 IEC 1024 《建筑物防雷 》 和 IEC1312 《雷電電磁脈沖的防護通則 》 中，重點提出了防雷分區(qū)和等電位聯(lián)結(jié)的概念。根據(jù)雷擊在不同區(qū)域的電磁脈沖強度劃分防雷區(qū)域，并在不同的防雷區(qū)域的界面上進行等電位聯(lián)結(jié)。能直接連接的金屬物就直接相連，不能直接連接的 （如電力線路和通信線路等 ）則必須依據(jù)不同的防雷區(qū)域進行科學劃分，采用不同防護等級的防雷設備器件，對后續(xù)被保護設備進行有效的保護，且必須實施等電位聯(lián)結(jié)。

4.1 直擊雷防護。

直擊雷防護主要是指建筑物主體的防雷，一般是防止建筑物或設施避免直擊雷危害而采取的防雷措施。它主要通過接閃器 （包括避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷針等 ）利用引下線將雷電流引至接地體，將它泄放至大地。

4.2電源系統(tǒng)的雷電防護。

目前，通過實際操作經(jīng)驗驗證，由電源供應系統(tǒng)耦合進入的感應雷擊造成設備損壞的占60%以上的比例。因此，電力系統(tǒng)的防雷措施的是防雷工程中重要一環(huán)。防止從外部輸電線路感應雷擊和雷電電磁脈沖的侵襲，使其進入建筑供電系統(tǒng)之前就被排放入地下。

4.3為了盡量避免上述災害情況的發(fā)生，需針對不同的設備選用相應的數(shù)據(jù)通信信號避雷器，以作為通信線路上防感應雷電波的保護措施。由于信號避雷器串接在通信線路中，所以信號避雷器除了滿足防雷性能特征外，還必須滿足信號傳輸帶寬等網(wǎng)絡性能指標的要求。

五、結(jié)束語

隨著社會的不斷發(fā)展，城市化進程腳步不斷加快，人們的生活生產(chǎn)水平逐漸提高，在城市化建設過程中，各種各樣的高樓不斷涌現(xiàn)。雷電是一種破壞力巨大的自然放電現(xiàn)象，在國內(nèi)外每年報道的雷擊事件中，都伴隨著巨大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失甚至人員傷亡，因此對建筑的防雷設計是當前建筑設計中亟待解決的問題。本文通過對雷電的深入剖析，提出了一些科學合理的防雷措施，希望對我國的建筑防雷設計起到參考性的作用。

智能建筑防雷保護設計探討:智能建筑防雷保護設計淺析

摘 要：在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的過程中，其電子信息技術(shù)也在這一過程中得到了長足的進步，這促使越來越多的現(xiàn)代化智能建筑涌現(xiàn)出來。智能建筑與傳統(tǒng)建筑之間所存在最大差別就在于，智能建筑中存在著智能控制系統(tǒng)，并且控制設備數(shù)量較多，線路和微電子設備都較為復雜，這些設備為建筑內(nèi)部各個功能提供了良好的管理方式。但是智能建筑的防護能力較為薄弱，如果遭受到雷擊的影響，其智能系統(tǒng)自身在這一過程中就可能會完全毀壞。本篇文章主要針對智能建筑的防雷保護設計進行了全面深入的探討，以期為其他智能建筑設計過程中提供參考。

關(guān)鍵詞：智能建筑；防雷技術(shù)；施工措施

現(xiàn)代智能建筑在運行使用的過程中，除了雷擊現(xiàn)象會對相關(guān)設備造成直接的破壞以外，其中破壞性最大的一個因素就是雷擊二次效應，主要是因為雷電流在進行建筑內(nèi)部之后，會出現(xiàn)極為強大的變電磁場，而這一磁場會直接對周邊的金屬器件和電子設備產(chǎn)生感應電流。不僅對建筑體系中的通訊信號進行了干擾，還會導致建筑工程內(nèi)部的電子設備出現(xiàn)被擊穿、燒毀等現(xiàn)象，最終導致整個建筑內(nèi)部的智能系統(tǒng)完全癱瘓。智能系統(tǒng)之所以會遭受到嚴重的雷擊破壞現(xiàn)象，就是由于系統(tǒng)中的電子設備承受能力差，超過數(shù)百兆焦耳的能量對于系統(tǒng)設備來說，是毀滅性的打擊。下文主要針對智能建筑的防雷保護設計進行了深入的探討。

1 防雷設計基本原則

1.1 智能建筑物體在進行防雷措施設計的過程中，必須要針對建筑自身的實際情況，根據(jù)綜合性防雷措施要求對建筑進行設計。堅持預防為主，安全第一的指導方針，為確保防雷設計的科學性，在設計前應對現(xiàn)場雷電環(huán)境進行評估。

1.2 智能建筑物的防雷宜考慮環(huán)境因素、雷電活動規(guī)律、建筑物內(nèi)設備的重要性，發(fā)生雷災后果的嚴重程度，分別采用相應的防護措施。

1.3 智能建筑物的防雷應堅持全面規(guī)劃、綜合治理、優(yōu)化設計、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、進行綜合設計。

1.4 智能建筑物內(nèi)的微電子設備的防雷應采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、共用接地系統(tǒng)和安裝電涌保護裝置等措施進行綜合防護。

1.5 智能建筑物內(nèi)的微電子設備應根據(jù)所在地區(qū)雷暴等級，設備放置在不同的雷電防護區(qū)，以及系統(tǒng)對雷電電磁脈沖的抗擾度，采用不同的防護措施。

2 智能建筑綜合防雷技術(shù)應用分析

2.1 引下分流影響

引下分流所帶來的影響主要對是雷電的電流電壓進行分散，其建筑內(nèi)部所安裝的引下線直接影響到了實際分流的效果。并且建筑內(nèi)部所安裝的引下線越多，那么雷電在不斷分流之后，其電流也會在這一過程中被不斷的分流，分流之后的電流在這一過程中所呈現(xiàn)出的感應范圍也在逐漸的縮小，而不同引下線之間距離在這一過程中并不能超過相關(guān)間距規(guī)定，此外，還需要在建筑物體的內(nèi)部加裝上相應的均壓環(huán)，均壓環(huán)所起到的主要作用就是最大限度的降低電感之間所存在的電流壓力，利用這一裝置，不但能夠使得建筑達到對雷電進行分流的目的，還能夠降低電流的電壓，為各個電氣提供更為高效的安全保障。

2.2 均衡電位

均衡電位措施的目的就是為了讓建筑內(nèi)部每一個部位之間的電位都完全相同，也就是形成等電位。在建筑工程進行修建的過程中，如果能夠使得其中的結(jié)構(gòu)鋼筋、金屬物體、金屬管線完全連接成為一個整體，讓整個建筑物的內(nèi)部形成一個完整、統(tǒng)一的導電體，形似完全封閉的金屬籠，那么在這樣的環(huán)境下，其建筑便能夠形成以小接地電阻、引下線阻抗、等電位作為主體防雷構(gòu)造的法拉第籠。當建筑自身在這一過程中遭受到雷擊之后，便能夠起到極為良好的屏蔽作用，讓建筑內(nèi)部的電流壓力保持在一個較為安全的狀態(tài)之下，形成一個整體性的等電位，如此一來，建筑的內(nèi)部就不會出現(xiàn)危害性較大不同電位，最大限度的避免了雷電反擊和跨步電壓的危害。這一措施對于現(xiàn)代城市建筑內(nèi)部所存在的電器設備防護來說，起到了極其重要的作用。

3 智能建筑綜合防雷施工措施

3.1 接閃器對于智能建筑來說，屋面結(jié)構(gòu)一般采用現(xiàn)澆混凝土板，主要采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅扁鋼敷設成帶狀或網(wǎng)狀作為接閃器。智能建筑一般屬于一級負荷，要按照一級防雷建筑物的保護措施設計施工，接閃器在屋頂組成不大于10m×10m的網(wǎng)格。由于較多系統(tǒng)的存在，智能建筑屋面的設備相比普通的建筑要多，常見的包括衛(wèi)星接收裝置、天線、冷卻塔、航空障礙燈、金屬裝飾架、廣告牌、旗桿、太陽能熱水器等。上述裝置多采用金屬構(gòu)架，為突出屋面建筑，一般在工程后期安裝，通常利用預埋地腳螺栓或采用膨脹螺栓固定在屋面板上，如果不采取有效的施工措施，與屋面避雷網(wǎng)的電氣連接很不可靠。

3.2 接地裝置一般鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)的建筑最好利用其樁基內(nèi)或底板基礎內(nèi)的鋼筋作為接地裝置，并在整個基礎內(nèi)構(gòu)成統(tǒng)一的聯(lián)合接地體，智能建筑中的智能系統(tǒng)設備如無特殊要求，建筑物接地應采取聯(lián)合接地。但是需要注意，有些鋼筋混凝土不能作為接地裝置，如防水水泥、鋁酸鹽水泥、礬土水泥、異丁硅酸鹽水泥等以人造材料水泥做成的鋼筋混凝土基礎等。對避雷系統(tǒng)接地裝置的接地電阻值有一定的要求是無可非議的，因為接地電阻越小，散流越快，落雷物體高電位保持時間就越短，危險越小，以至于跨步電壓、接觸電壓也越小。

3.3 等電位聯(lián)結(jié)防雷規(guī)范給出等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡的基本形式：S型星型網(wǎng)絡、M型網(wǎng)型網(wǎng)絡及SM型混合網(wǎng)。前者網(wǎng)絡單點接地，特點是直流電流不能流人室內(nèi)鋼筋上，外部電流無通路。后者網(wǎng)絡多點接地，特點是接地阻抗低，但易引來直流電流和侵入電流。具體選用的取舍還應研究信息系統(tǒng)設備信號頻率和電磁干擾頻率等。

3.4 電涌保護電涌保護器是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置

為了安全起見及使用和維護方便，電源系統(tǒng)的多級防雷原則上均選用并聯(lián)型電源電涌保護器。但考慮到我國電網(wǎng)電壓普遍不穩(wěn)定、波動范圍大的實際情況，在盡量選擇殘壓較低的電源電涌保護器的同時，還必須考慮電涌保護器有足夠大的最大連續(xù)工作電壓。

4 總結(jié)

綜上所述，智能建筑在進行防雷設計的過程中，不能夠采取單一的防雷措施，應當利用屏蔽、合理布線、等電位聯(lián)結(jié)、電涌保護器等多種措施綜合使用，才是切實有效的防雷措施。當這些措施聯(lián)合使用后，能夠互相進行配合，最大限度的為現(xiàn)代智能建筑提供保護。此外，防雷工程涉及到了各個方面的多個學科，屬于較為復雜的安裝工程，必須要不斷的對當前各項尖端的電磁電子技術(shù)進行深入研究，將其應用到系統(tǒng)防護工程之中。這對于現(xiàn)代智能建筑的防雷保護措施來說起到了極其重要的促進作用，使得智能建筑系統(tǒng)的發(fā)展走上了可持續(xù)發(fā)展的道路。

智能建筑防雷保護設計探討:智能建筑物的防雷保護與設計探討

【摘要】 本文根據(jù)智能建筑物防雷設計原則、設計依據(jù)、設計思路對其防雷保護措施進行分析，應從外部防雷、弱電防護、強電保護等方面充分考慮屏蔽、等電位連接、共用接地、合理布線、裝設電涌保護器等，重點加強室內(nèi)弱電子設備系統(tǒng)防雷電感應措施，避免和降低智能建筑物遭受雷擊災害。

【關(guān)鍵詞】 智能建筑物；防雷設計；直擊雷防護；弱電系統(tǒng)

引言

隨著經(jīng)濟水平的提升及科技的快速發(fā)展，現(xiàn)代智能化建筑越來越多，建筑物內(nèi)部的電子設備也越來越多樣化，這些樓宇自控系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、綜合布線及通訊系統(tǒng)、門禁及保安報警系統(tǒng)等微電子設備耐過電壓等級低、防干擾要求高，極易遭受雷擊產(chǎn)生的雷電波入侵危害，雷電災害頻發(fā)。我國每年因建筑物內(nèi)弱電設備遭受雷擊破壞的事件時有發(fā)生，而且損失巨大。而防雷工程屬多學科、跨部門復雜系統(tǒng)工程，必須采取綜合治理、系統(tǒng)防護措施，嚴格遵循防雷規(guī)范規(guī)定，加強各設備系統(tǒng)的單獨防護和綜合設計，實現(xiàn)防雷工程的科學化、實用化和經(jīng)濟化。

1.智能建筑物防雷設計

1.1 防雷設計原則

①智能建筑物防雷設計以預防為主、安全第一為指導方針，遵循綜合防雷系統(tǒng)要求，在設計前對現(xiàn)場雷電環(huán)境進行調(diào)查評估，確保防雷設計的合理性、科學性和實用性。

②根據(jù)智能建筑物所在區(qū)域雷電活動規(guī)律、周圍環(huán)境因素和建筑內(nèi)放置的電氣設備等重要性以及遭受雷擊后果的嚴重程度，分別對其采取相應的雷電防護設計。

③應參照《建筑物防雷設計規(guī)范》規(guī)定，堅持全面規(guī)劃、綜合防治、優(yōu)化設計、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的設計原則對智能建筑物進行綜合防雷設計，加強建筑物外部防雷，并針對建筑物內(nèi)微電子設備進行直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、共用接地系統(tǒng)及安裝電涌保護器等綜合防雷措施，并根據(jù)微電子設備系統(tǒng)對雷電電磁脈沖抗擾度采取不同的防護措施，放置于不同的雷電防護區(qū)內(nèi)。

1.2 防雷設計依據(jù)

防雷設計依據(jù)為：《建筑物防雷規(guī)范》GB50057-94、《電子設備雷擊保護導則》GB7450-87、《計算機房防雷設計規(guī)范》GB50174-93、《計算機站場安全要求》GB9361-88、《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》GA173-1998、《電信專用房屋設計規(guī)范》YD5003-94、《移動通信基站防雷與接地設計規(guī)范》YD5068-98、《工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護設計規(guī)范》GB64-83、《雷電電磁脈沖的防護》IEC1312、國家標準《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》GB50169-92等。

1.3 防雷設計思路

要重點對屋頂作直擊雷防護以及建筑物內(nèi)機房進行感應雷防護；綜合考慮建筑物內(nèi)部整個供電系統(tǒng)雷電感應防護措施及等電位連接及接地系統(tǒng)等。

2.智能建筑物雷電防護措施

2.1 外部防雷

智能建筑物外部防雷主要為直擊雷和側(cè)擊雷防護，包括接閃裝置、均壓環(huán)、引下線和接地裝置。其中接閃裝置可為避雷針、帶、網(wǎng)，整個建筑屋面組成≤5m×5m的避雷網(wǎng)格，并增加天面預留接地端子數(shù)量；較高智能建筑物由于引下線較長，可將每層建筑外圈梁鋼筋及適當內(nèi)圈梁鋼筋焊接連通形成均壓環(huán)，然后與引下線連接，這樣可減小引下線電感，分流并降低反擊電壓；引下線是用于連接接閃裝置和接地裝置，在設置引下線時，可盡量采用建筑物外墻柱筋作為引下線；應根據(jù)建筑物所處地理位置的土質(zhì)情況、土壤電阻率，增設建筑物樁筋、承臺鋼筋、地梁梁筋接地體，確保接地裝置均勻分布。

2.2 弱電防護

雷電擊中建筑物后，約有一半以上的雷電流擊中接閃器后沿敷設的引下線經(jīng)接地裝置泄入大地，而一部分頻率成分復雜的雷電流在快速流經(jīng)引下線時感應出強電磁場，直接危害電氣設備及人員安全。雷電波及雷電電磁脈沖防護已成為智能建筑物防雷保護的重點，主要采取安裝電涌保護器及等電位連接措施。

①電源系統(tǒng)防護。為將供電線路電壓限制在安全水平范圍內(nèi)，應在線路上安裝電涌保護器，通常分為三級防護：其中I級電涌保護器可將雷擊產(chǎn)生的過電流在瞬間泄放入大地，使瞬間過電壓限制在2.5KV以下；II級電涌保護器可進一步限制I級電涌保護器泄放電流后的剩余殘壓，控制瞬間電壓在1.8KV以下，用于建筑室內(nèi)一般用電設備的安全防雷；III級電涌保護器用于服務器、交換機等重要設備，裝設在其前端，起到精細保護和抑制噪聲作用，并進一步將殘壓限制在0.9KV以下，而且還能吸收非雷擊操作產(chǎn)生的過電壓。

②通信線路防護。建筑物弱電防雷保護中，通信線路電涌保護器選型和安裝較為復雜，也極易發(fā)生故障，發(fā)生雷擊時即使未出現(xiàn)雷電波入侵，也可能因設計失誤或型號選取不當?shù)仍斐煞雷o失效、數(shù)據(jù)包丟失甚至是通信中斷。在進行通信線路電涌保護器選擇、安裝時首先要詳細了解相關(guān)設備，按照通信線路、通信接口、供電方式、工作頻率、帶寬等要求選擇相應速度快、通流量大、頻帶寬、插入損耗小的電涌保護器。

③屏蔽、接地、等電位連接及綜合布線。進出建筑物室內(nèi)的電源線、信號線應置于屏蔽槽內(nèi)，然后將屏蔽槽兩端接地，并要求各線纜屏蔽層兩端需同時接地，如果系統(tǒng)要求應單端接地，就必須作二次屏蔽處理。為減小防雷保護區(qū)內(nèi)各金屬物、系統(tǒng)之間電位差，可參照相關(guān)標準，將防雷保護地、防靜電地、電氣設備工作地等進行等電位連接，機房門窗、設備金屬外殼、等電位連接端子盒和防雷保護區(qū)內(nèi)所有金屬物及設備系統(tǒng)均應就近連接等電位連接帶（網(wǎng)），使機房內(nèi)各接地線之間的電位達到均衡，及時將積聚在地板表面及電氣設備外殼上的靜電電荷泄流入地。

2.3 強電保護

①高壓電纜接入點和室內(nèi)變壓器高壓側(cè)需安裝防雷器，而且低壓側(cè)也應裝設必要的防雷器，分別在各樓層分配電間、計算機房、閉路電視監(jiān)控間、消防監(jiān)控間等弱電設備機房設計安裝第II級、III級電涌保護器。

②要求必須將各高低壓電纜線路金屬保護層于配電主干線進、出線處與接地端子進行連接，采用4mm?的多股銅線作為干線電纜屏蔽層，連接至接地匯流排，同時必須保證電纜屏蔽層電氣通路。非屏蔽干線電纜線路需敷設金屬線槽或穿金屬管，金屬線槽或金屬管接頭處要進行牢固連接，以保證電氣連通，而且電纜線路經(jīng)過配線間時必須采用6mm?辮式銅帶與接地裝置相連。

③市電主接地網(wǎng)應通過采用 16鍍鋅圓鋼的接地母線，與智能建筑物接地網(wǎng)變配電間接地母線作必要的焊接連通。

3.防雷裝置日常維護及檢測

新建、改建或擴建智能建筑物防雷工程應按照文件規(guī)定獲得氣象部門的行政許可，經(jīng)防雷中心技術(shù)評價后，由具有防雷施工資質(zhì)的防雷機構(gòu)進行設計施工，最后由防雷檢測機構(gòu)進行檢測，合格后才能投入使用；建筑物內(nèi)信息系統(tǒng)建設前，應提前或同步開展防雷系統(tǒng)建設。智能建筑物所在小區(qū)或物業(yè)管理部門應安排雷電災害防御責任人，專門負責防雷裝置日常維護及報檢工作，定期或不定期檢查安裝強、弱電電涌保護器運行情況，發(fā)現(xiàn)損壞應及時向防雷施工部門上報進行更換。每年雷雨季來臨前，由氣象部門防雷檢測機構(gòu)定期進行防雷檢測，對防雷裝置是否符合國家規(guī)范要求進行評估。發(fā)生雷擊事故后，要及時、如實的上報氣象主管部門，開展災情調(diào)查、分析、處理及評估，避免再次遭受雷擊。

智能建筑防雷保護設計探討:智能建筑防雷保護設計

摘 要 隨著我國城鎮(zhèn)化建設的不斷推進，智能建筑也迎來了高速發(fā)展期，而智能建筑的安全保障也越來越受到關(guān)注和重視。其中，防雷作為重要的安全保障措施，更是成為人們關(guān)心和重視的重要課題。本文從提升智能建筑防雷安全系數(shù)的角度，對智能建筑遭受雷擊的主要途徑進行了分析，并提出了一些提高防雷保護設計質(zhì)量和水平的舉措和方法。

關(guān)鍵詞 智能建筑；防雷保護；設計；對策

0 引言

智能建筑是指通過將建筑物的結(jié)構(gòu)、設備、服務和管理根據(jù)用戶的需求進行最優(yōu)化組合，從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境。它的產(chǎn)生和發(fā)展，離不開計算機網(wǎng)絡技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、智能卡技術(shù)、可視化技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信技術(shù)等高科技技術(shù)的迅猛發(fā)展，離不開大量的計算機和微電子設備。而這些設備功率小、工作電壓低、絕緣程度不高，過電壓承受能力差，抗干擾、抗電涌的能力弱，極易遭受雷電干擾，從而破壞整個智能系統(tǒng)，造成極大損失。因此，科學合理地進行智能建筑防雷保護設計，顯得非常必要。

1 智能建筑遭受雷擊的主要途徑

一般地，雷電對智能建筑的破壞性主要有直擊雷、雷電感應和地電位抬升反擊三種形式。

2.1直擊雷

雷電直接擊在建筑物上并產(chǎn)生電效應、熱效應和機械效應。當建筑物的防雷裝置設計不科學時，直擊雷對建筑物和其內(nèi)的設備等破壞和損傷是嚴重，尤其是雷擊電磁脈沖輻射對智能建筑內(nèi)的通信網(wǎng)絡和弱電設備的干擾和損傷更為嚴重。

2.2雷電感應

通常所說的感應雷是指云間放電或云與地（或物體）放電時產(chǎn)生的電磁脈沖感應在導線上的雷電波和耦合在網(wǎng)絡、設備上的過電流、過電壓。感應雷擊一是以雷電波形式通過交流供電的電源線、金屬網(wǎng)絡線侵入電氣設備和信息網(wǎng)絡系統(tǒng)；二是通過瞬變的強大電磁場與建筑物相鄰的導體間、設備間、設備接口間、網(wǎng)絡線路等感應出過電流、過電壓侵入電氣設備和信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。感應雷干擾和損傷信息網(wǎng)絡系統(tǒng)及設備的災害是經(jīng)常發(fā)生的。

2.3 地電位反擊

智能建筑物的外部防雷系統(tǒng)（如避雷針、避雷網(wǎng)等）遭受雷擊，在接地電阻的兩端就會產(chǎn)生危險的過電壓，由設備的接地線、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系統(tǒng)或其他自然接閃物（各種管道、電纜屏蔽管等）引入設備，造成設備的損壞。因此，要搞好智能建筑的防雷確需有較好的綜合防雷設計系統(tǒng)來保障。

3 智能建筑防雷系統(tǒng)的建立

智能建筑防雷系統(tǒng)的設計，關(guān)鍵要根據(jù)雷擊災害的特點，層層設防，既要攔截、泄流，也要均衡電位、屏蔽隔離、過電壓過電流保護，以達到綜合防御雷電的目的。對智能建筑主體和交流供電系統(tǒng)的防雷要在三個方面采取措施。

3.1 針對直擊雷的防護設計

主要采取在樓板、樓體結(jié)構(gòu)設計上與接地裝置建立完整的閉合系統(tǒng)。首先，在接閃裝置上，要按《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-2010版）的要求設計避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷針。盡量不采用避雷針，卻因建設單位業(yè)務需要（如有設備天線），要采用帶、網(wǎng)、針混合組成接閃裝置并達到電氣連通，網(wǎng)格密度最好按一類防雷標準設計。引下線要利用現(xiàn)場澆制的或由預制構(gòu)件組成的鋼筋混凝土屋面與其各柱內(nèi)鋼筋焊接成閉合回路并與接地裝置連接。防雷接地以建筑物基礎水泥地梁鋼架、承臺鋼筋或樁基主筋作為接地體，若接地電阻不理想進行外延敷設時應采用環(huán)形接地網(wǎng)。建筑內(nèi)的交流工作地、保護接地、直流工作地都要與防雷接地共網(wǎng)，實現(xiàn)電氣連通共地共享，防止因地電位抬升產(chǎn)生反擊現(xiàn)象來破壞設備。在實際工程設計中往往將接地電阻要求在R≤1Ω，施工很難達到。在沒有特殊要求下，共用接地系統(tǒng)的接地電阻R≤4Ω就可以了。

3.2 針對感應雷擊

在設計上應從以下方面著力，室內(nèi)的所有金屬管道都要接地并與圈梁的均壓環(huán)保持相連的狀態(tài)，同時，均壓環(huán)與引下線也要保持相連狀態(tài)。如果智能建筑高超過30m時，要將超過30m的部分的外體墻上的一些較大的金屬物，比如金屬門窗、欄桿等經(jīng)由金屬門窗的埋鐵和防雷裝置保持相連狀態(tài)。這樣設計的目的，一是能防側(cè)擊雷，二是能把感應電荷迅速排泄入地，三是能夠與建筑內(nèi)的工作地、保護地、防雷地等組合形成等電位體，減少或降低因地電位抬升、金屬管路間、設備間所產(chǎn)生的電位差，從而達到防范感應雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 針對雷電波侵入

由電源侵入的雷電波，可以通過設立三重保護的方式進行防御。第一重保護就是在變壓器的高壓測應裝設高壓閥式避雷器或金屬氧化物避雷器。要求越靠近變壓器安裝，保護效果越好，一般要求裝設在跌落熔斷器內(nèi)側(cè)。必須使避雷器的殘壓小于配電變壓器的耐壓，才能有效地對配電變壓器起到保護作用。避雷器的接地端點應直接接在配電變壓器的金屬外殼上。不允許將避雷器經(jīng)引下線自行獨立接地；第二重保護就是在變壓器的低壓側(cè)裝設低壓閥型避雷器或氧化鋅避雷器；第三重保護就是在建筑物的總配電箱內(nèi)安裝電涌保護器。對智能建筑內(nèi)進入各低壓設備工作室的線路要采取二級防雷保護，安裝符合設備耐壓水平要求的電涌保護器。

4 智能建筑內(nèi)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的防雷保護

上述闡述的智能建筑防雷系統(tǒng)雖然對三種雷擊方式都進行了防御，但對智能建筑而言，雷電波也可通過信息網(wǎng)絡線路侵入網(wǎng)絡設備系統(tǒng)，雷擊電磁脈沖也可直接與網(wǎng)絡線路耦合產(chǎn)生過電流和過電壓來損傷設備。因此，對智能建筑信息網(wǎng)絡系統(tǒng)、弱電設備的防雷是十分重要的。這里，我們對綜合布線六大主要系統(tǒng)建筑群、設備間、管理間、垂直干線、水平干線、工作區(qū)分別提出防雷措施。

建筑群子系統(tǒng)。由于建筑群子系統(tǒng)是由連接兩個及以上建筑物之間的纜線和配線設備組成。所以，建筑物間網(wǎng)絡連接線最好是采用光纜，光纜加強芯要與光電轉(zhuǎn)換器外殼連接并可靠接地。若采用銅纜雙絞線，則必須穿金屬管埋地敷設，在進入智能建筑大樓的LPZ0與LPZ1區(qū)交界處安裝符合通訊網(wǎng)絡設備耐壓水平要求的電涌保護器（SPD）。

設備間子系統(tǒng)。由進線設備，程控交換機，計算機服務器等各種主機設備及其配線設備組成。是整個布線系統(tǒng)的優(yōu)秀區(qū)域。連接進出智能建筑的通信線應采用光纜。若采用銅纜雙絞線，則必須穿金屬管埋地敷設并接地，同樣，在進入智能建筑大樓的LPZ0與LPZ1區(qū)交界處安裝通訊網(wǎng)絡類SPD（電涌保護器）以防進出大樓的通信線路引入的感應雷。在設備間各設備前端要采取二級防雷措施，最好安裝通信避雷柜設備。各設備之間要進行等電位連接。

管理子系統(tǒng)。設置在各層配線間，由配線設備，輸入/輸出設備等組成。管理子系統(tǒng)各設備的物理連接往往是采用雙絞線，需要采取二級防雷措施，安裝通訊網(wǎng)絡類SPD。

垂直干線子系統(tǒng)、水平干線子系統(tǒng)。主要是由各樓層間、同一層的插座、配線架組成的。對于較高層的智能建筑垂直干線子系統(tǒng)的布線最好采用光纜；無論是垂直干線子系統(tǒng)，還是水平干線子系，若采用銅纜雙絞線，要做好屏蔽保護，走線都要穿金屬管或電橋架中布設并接地。

工作區(qū)子系統(tǒng)。系統(tǒng)由工作區(qū)內(nèi)的終端設備連接到信息插座的連接線纜所組成。工作區(qū)一般有電話機、數(shù)據(jù)終端、微型計算機、電視機等設備。由于從源頭上對智能建筑內(nèi)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的防雷保護進行了層層設防和屏蔽，感應雷通過信息網(wǎng)絡線再侵入工作區(qū)子系統(tǒng)干擾和破壞終端設備的可能性是極小的。但為防雷擊電磁脈沖輻射的影響，工作區(qū)里的設備要注意擺設位置，要遠離金屬管道、墻角、窗戶等雷擊電磁脈沖輻射強的地方。

5 結(jié)論

本文針對現(xiàn)代智能建筑遭遇最常見的三種雷擊形式，一一予以對策性的探討和分析，提出了一些設計設想和舉措。但是，由于實際智能建筑物結(jié)構(gòu)是千差萬別的，這需要防雷設計的技術(shù)人員和工作人員，根據(jù)具體情況采取綜合治理的防雷設計舉措，并在實際設計和操作過程加以不斷改進、完善和創(chuàng)新，以使智能建筑的防雷能力不斷提升。

智能建筑防雷保護設計探討:智能建筑防雷保護設計淺析

【摘 要】自社會進入了上個實際的九十年代以來，現(xiàn)代社會已經(jīng)逐漸成為一個擁有高信息量的社會，而現(xiàn)代人們的日常生活和工作，同時以及學習通通都不能夠離開形形色色的信息。尤其是在現(xiàn)代人們工作中，人們普遍需要對所接受到的信息進行非常高效率的處理，然后應用到工作中去。因此，如何做好智能建筑的防雷工作就成為了當前建筑單位所亟待解決的問題。隨著智能建筑防雷保護水平的不斷提高，進而為現(xiàn)代智能建筑防雷工作創(chuàng)造了有利條件。然而為了進一步提高智能建筑防雷保護設計的水平，加大對智能建筑防雷保護設計的分析研究力度不僅意義重大，而且迫在眉睫。本文通過對智能建筑防雷的深入分析，然后對智能建筑防雷保護設計進行了詳細闡述，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；防雷保護；設計

引言

隨著人類社會的進步，人們對生活和辦公環(huán)境的要求也不斷提高，同時為了最求更加舒適和方便的生活辦公環(huán)境，人們加大對智能建筑的投入力度。同時隨著科學技術(shù)的日新月異和建筑行業(yè)的高速發(fā)展，在當前的建筑領(lǐng)域中，各種先進的技術(shù)和理論層出不窮，從而使現(xiàn)代建筑的質(zhì)量和性能都得到了大幅度提高，同時還為社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了不可估量的作用。而在這一時代背景的要求下，為了滿足人們對建筑的新要求，新型智能建筑得到了廣泛的應用，同時得到了長足的發(fā)展。在新型智能建筑建設過程中，必然會應用到大量的電氣設備，這些電氣設備在應用的過程中，通常會由于各種原因的影響，從而留下極大的安全隱患，從而給人們的生命財產(chǎn)安全造成了嚴重的威脅。本文從一類防雷建筑物出發(fā)，對智能建筑防雷進行了深入的分析，然后對智能建筑防雷保護設計進行了詳細闡述，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進而為我國今后的智能建筑防雷保護設計起到一定的參考作用。

一、一類防雷建筑物

隨著人們生活水平的提高，人們對建筑也提出了更高的要求，而在這一時代背景的要求下，智能建筑應運而生，而在智能建筑發(fā)展應用的同時，由于智能建筑通常會應用到大量的電氣設備，從而極容易產(chǎn)生電力安全事故，尤其是在雷雨天氣。因此為了人們的生命財產(chǎn)安全，必須要對智能建筑進行防雷保護。

1、根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94（2000年版）附錄六規(guī)定，其首次雷擊電流幅值為200KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為50KA，波頭0.25us；全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計）；首次雷擊：總配電間第根供電線纜雷電流分流值為200*50%/3/3=11.11KA；后續(xù)雷擊；總配電間每根供電線纜雷電流分流值為50*50%/3/3=2.78KA；如果進線電纜已經(jīng)進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5～8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為11.11*8=88.9KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為100KA，以法國SOULE公司產(chǎn)品為例，選用PU100型。

2、根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9條規(guī)定，在分配電箱處，即在LPZ1與LPZ2區(qū)的交界處安裝電涌保護器，其額定放電電流不宜小于5KA（8/20us），故此處應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA，額定放電電流為10KA；以法國SOULE公司產(chǎn)品為例，選用PU40型。

二、二類防雷建筑物

為了提高人們的生活品質(zhì)和確保人們的生命財產(chǎn)安全，在智能建筑建設中進行防雷保護設計就顯得尤為重要。然而就我國目前智能建筑防雷保護設計的實際情況而言，其中還存在著許多較為嚴峻的問題，這些問題不僅使智能建筑的質(zhì)量和性能受到影響，同時還不利于智能建筑的發(fā)展。

1、根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-94（2000年版）附錄六規(guī)定，其首次雷擊電流幅值為100KA，波頭10us；二次雷擊電流幅值為25KA，波頭0.25us；根據(jù)附圖1，全部雷電流i的50%按流入建筑物防雷裝置的接地裝置計，另外50%按1/3分配于線纜計；首次雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為100*50%/3/3=5.55KA；后續(xù)雷擊：總配電間每根供電線纜雷電流分流值為25*50%/3/3=1.39KA；如果進線電纜已經(jīng)進行屏蔽處理，其每根供電線纜雷電流的分流值將減低到原來的30%，即 5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在電涌保護器承受10/350us的雷電波能量相當于8/20us的雷電波能量的5～8倍，所以選擇能承受8/20us波形電涌保護器的最大放電電流為5.55*8=44.4KA；即設計應選用電涌保護器SPD的最大放電電流為40KA。

在供電線路中，電涌保護器的具體安裝以較常用的TN-S系統(tǒng)，TN-C-S系統(tǒng)，TT系統(tǒng)為例，示意如下：

1）TN-S系統(tǒng)過電壓保護方式

2）TN-C-S系統(tǒng)過電壓保護方式

3）TT系統(tǒng)過電壓保護方式

綜上所述可見，在防雷保護設計中，總的防雷原則是采用三級保護：1、將絕大部分雷電流直接引入地下基礎接地裝置泄散；2、阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入的過電壓；3、限制被保護設備上浪涌過電壓幅值（過電壓保護）。這三道防線，缺一不可，相互配合，各行其責。目前通常作法是以下三點：

1）建立聯(lián)合共用接地系統(tǒng)，形成等電位防雷體系

將建筑物的基礎鋼筋（包括樁基、承臺、底板、地梁等），梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好的法拉第籠式接地，將建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保護地，直流工作地，防雷接地）與建筑物法拉第籠良好連接，從而避免各接地線之間存在電位差，以消除感應過電壓產(chǎn)生。

2）電源系統(tǒng)防雷

以建筑物為一個供電單元，應在供電線路的各部位（防雷區(qū)交接處）逐級安裝電涌保護器，以消除雷擊過電壓。

三、結(jié)束語

智能建筑是現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中一種新型的建筑結(jié)構(gòu)，而在智能建筑的建設過程中最主要的特點就是會應用到大量的電氣設備，這些電氣設備在應用的過程中，通常會由于各種原因的影響，從而留下極大的安全隱患，從而給人們的生命財產(chǎn)安全造成了嚴重的威脅。而為了提高人們的生活品質(zhì)和確保人們的生命財產(chǎn)安全，在智能建筑建設中進行防雷保護設計就顯得尤為重要。通過本文對智能建筑防雷保護設計的深入分析，相信讀者對其也有了更深刻的認識。總而言之，為了提高智能建筑的安全性能，在現(xiàn)代的智能建筑建設過程中，就必須要采取科學合理的措施，對智能建筑進行防雷保護，從而才能夠確保人們的生命財安全。而隨著科學技術(shù)的日新月異和建筑行業(yè)的高速發(fā)展，可以預見，在今后的智能建筑防雷保護設計中，其設計水平必定會得到進一步提升。