孟巖

【摘 要】近些年來，我國的智能建筑的數(shù)量逐漸提升，為了保證智能建筑電氣工程的質(zhì)量，需要做好防雷接地工作，基于此，本文論述了在智能建筑之中防雷接地相關(guān)措施。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；防雷接地；措施

引言

隨著我國工業(yè)生產(chǎn)和社會信息化進(jìn)程的加快，我國城市涌現(xiàn)了大量的智能化建筑，這些建筑設(shè)施給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利，智能建筑中大量使用電子設(shè)備，包括自控系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、門禁安保系統(tǒng)、綜合通訊系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等等。電子系統(tǒng)容易遭受雷電的襲擊，一旦被雷電波侵襲，智能建筑中的電子化智能系統(tǒng)將損失慘重，遭受大量設(shè)備損壞。因此，有效應(yīng)用防雷接地技術(shù)，保護(hù)智能系統(tǒng)中的電子電氣設(shè)備是當(dāng)前樓宇智能化發(fā)展中必需面對的課題。

1、建筑智能化的概念及發(fā)展趨勢

智能化建筑近幾年才在我國發(fā)展，因此對于智能化建筑的研究與國外相比我國還具有很大的差距，一是因為我國的智能化技術(shù)發(fā)展還不高，關(guān)鍵技術(shù)是以依靠國外進(jìn)口為主；二是智能化建筑的普及率還不高，尤其是智能化居民建筑率不高，因此研究建筑智能化對于促進(jìn)建筑智能化發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1.1、建筑智能化的概念。在傳統(tǒng)建筑工程的基礎(chǔ)應(yīng)用計算機(jī)控制技術(shù)、建筑技術(shù)、自動控制技術(shù)以及無線通信技術(shù)等多種技術(shù)為一體，完善建筑的功能，進(jìn)而實現(xiàn)建筑功能的集合發(fā)展，實現(xiàn)建筑功能的自動化發(fā)展，比如消防自動化、辦公自動化、監(jiān)控自動化等。

1.2、建筑智能化的發(fā)展趨勢。隨著建筑智能化的發(fā)展，其呈現(xiàn)出來一些獨特的發(fā)展特征，根據(jù)作者多年的工作經(jīng)驗分析，建筑智能化發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢：①更加注重集成化、智能化、人性化發(fā)展方向。隨著人們對生活條件要求的提高，越來越多的智能技術(shù)被應(yīng)用到建筑中，因此實現(xiàn)多種技術(shù)的集成是建筑智能化發(fā)展的方向。②建筑智能化功能在逐步完善，呈現(xiàn)多元化發(fā)展，多種現(xiàn)代技術(shù)的廣泛應(yīng)用，豐富了建筑智能化的功能，建筑智能化由最初的實現(xiàn)智能管理逐步擴(kuò)展到智能管理、人性服務(wù)、滿足不同環(huán)境要求等方面的功能。③建筑智能化發(fā)展為一種技術(shù)產(chǎn)業(yè)，建筑智能化的發(fā)展，帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)、消防自動化產(chǎn)業(yè)、智能管理人才培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)等，因此建筑智能化已經(jīng)由簡單的建筑智能功能發(fā)展為一種新興產(chǎn)業(yè)。

2、智能建筑防雷接地系統(tǒng)分析

2.1、智能建筑的外部。防雷接地技術(shù)智能建筑外部防雷技術(shù)的最主要的應(yīng)用是接閃器。防雷接閃器通常有避雷網(wǎng)、避雷線、避雷針三種形式，現(xiàn)代的智能建筑中還有利用屋頂建筑裝飾作為接閃器，既美觀又能起到防雷接地的功效。接閃器的形式并不重要，重要的是接閃器的耐流和耐壓能力。由于雷電的持續(xù)性，接閃器的連續(xù)接閃能力也是考量接閃器功效的重要指標(biāo)。智能建筑通常都采用一級負(fù)荷，因此在防雷接地設(shè)計施工過程中，應(yīng)當(dāng)在建筑的屋檐、屋脊、陰陽角等部位都設(shè)置避雷接閃裝置。引下線是避雷接地技術(shù)中的中端部分，常見的做法是將建筑物的主體結(jié)構(gòu)中的剪力墻中的鋼筋或主體結(jié)構(gòu)中的主筋作為隱蔽引下線，此外還可能利用建筑物中的一些金屬構(gòu)件作為智能建筑的引下線。引下線作為連接接閃器和接地裝置的中間部位，能夠在建筑物遭受雷擊時起到分流、分壓的作用。在智能建筑中使用引下線，要注意引下線的數(shù)量、直徑和布線間距，還應(yīng)當(dāng)注意間距，避免引下線電流強(qiáng)度過大。在智能建筑中設(shè)計安置接地裝置時，最好將建筑柱子、樁基內(nèi)的鋼筋或者底板基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置，形成一個聯(lián)合接地裝置體。防雷接地裝置應(yīng)該盡量地使用基礎(chǔ)接地體，但是當(dāng)以防水水泥、鋁鹽酸水泥、異丁硅酸鹽水泥等人造材料水泥作為鋼筋混凝土基礎(chǔ)，或者當(dāng)基礎(chǔ)外表面被塑料、橡膠等防水材料覆蓋、涂有瀝青質(zhì)防水層且周圍土壤的含水量低于4%時，就不可以用樁基內(nèi)的鋼筋混凝土或者底板基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋混凝土作為接地裝置，而是應(yīng)該另作處理。接地裝置效用發(fā)揮的好壞還與接地電阻有關(guān)，所以對避雷系統(tǒng)接地裝置的接地電阻值也是有一定要求的，一般來說接地電阻越小越好。

2.2、內(nèi)部防雷。內(nèi)部防雷則包括防雷電感應(yīng)、防反擊、防雷電波侵入以及提供人身安全，它是指除了外部防雷系統(tǒng)外的所有附加措施。這些措施可能會減少雷電流在需要防雷的空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，防止雷電損壞機(jī)房內(nèi)的電氣設(shè)備或電子設(shè)備，這是外部防雷系統(tǒng)所無法保證的。防止側(cè)擊雷及反擊：如果按滾球法計算避雷針的保護(hù)范圍確定，避雷針在避雷針下部的空間內(nèi)避雷針的保護(hù)率不再是99%，而是50～80%或更低的數(shù)值，所以我們不能完全指望避雷針，還要防止側(cè)擊雷，因而需要把接地體沿建筑物周圍圍成一個閉合環(huán)，對整個地網(wǎng)形成閉環(huán)連接。環(huán)形接地網(wǎng)可以使界面以內(nèi)的電場分布比較均勻，減少跨步電壓對人的危害，也可減少室內(nèi)在被雷擊時，由于地面電位梯度大產(chǎn)生對設(shè)備高電壓反擊的危險。等電位連接：要做好建筑物內(nèi)的等電位連接，等電位連接的目的在于減少需要防雷的空間內(nèi)，各種金屬部件和各種系統(tǒng)之間的電位差。

建筑物防直擊雷的避雷引入了強(qiáng)大的雷電流通過引下線入地，在附近空間產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場變化，會在相鄰的導(dǎo)線（包括電源線和信號線）上感應(yīng)出雷電過電壓，因此建筑物避雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)計算機(jī)，反而可能引入了雷電。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等設(shè)備的集成電路芯片耐壓能力很弱，通常在100伏以下，因此必須建立等電位連接，減小電位差，確保計算機(jī)特別是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等弱電系統(tǒng)的安全。建議不能采用分開的、獨立的、干凈的、計算機(jī)的、電子設(shè)備這類不正確的大地接地體，電子設(shè)備獨立接地的做法應(yīng)予取消，采用聯(lián)合接地系統(tǒng)是保證電子設(shè)備安全運行的最佳方式，其接地電阻不大于1Ω。

2.3、接地裝置的設(shè)計。接地裝置一般位于地下一定深度之處，其作用主要是將雷電流流散至大地中去，各種建筑物的接地裝置不盡相同。按照相關(guān)規(guī)范，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物應(yīng)利用基礎(chǔ)內(nèi)部的鋼筋作為接地裝置。當(dāng)規(guī)范中規(guī)定的條件不能滿足或者基礎(chǔ)包裹于防水卷材層內(nèi)部時，可做周圈式的接地裝置，但務(wù)必將周圈式的接地裝置預(yù)先埋在基礎(chǔ)槽最外邊以遠(yuǎn)離建筑物3m以外。而對木結(jié)構(gòu)或者磚混結(jié)構(gòu)建筑物而言，則務(wù)必做獨立引下線且采取獨立的接地方式。如果土壤電阻率較大，且使用的接地極較多時也可做周圈式的接地裝置，以降低接地裝置的沖擊阻抗，從而改善高層建內(nèi)部的地電位分布，降低跨步電壓。當(dāng)采用獨立式的接地方式時，則以鉆孔深埋接地極效果最佳。

2.4、防直擊雷設(shè)計。一般的民用建筑物防雷設(shè)計都采用的避雷針和避雷網(wǎng)或者兩者兼?zhèn)?，可以利用建筑物頂端的金屬面作為簡單的接閃器。但要保證和引下線良好的接觸，符合規(guī)范。對于具有放射性的金屬接閃器，堅決不允許使用，其他形式的防雷器只能夠安裝在高桿鐵塔的建筑物上。建筑物頂端比較突出的物件，如天線和衛(wèi)星信號接收器等要保證安裝在防雷設(shè)施的保護(hù)范圍之內(nèi)。如果通過滾球法計算，不在保護(hù)范圍內(nèi)，并且其他設(shè)施又不能進(jìn)行移動操作，就需要另外再安裝避雷針，使它們處于避雷針的保護(hù)范圍中，并且要將另外接的避雷針與防雷裝置進(jìn)行有效的連接。

3、結(jié)語

智能化系統(tǒng)防雷接地設(shè)計分為外部設(shè)計和內(nèi)部設(shè)計兩部分，兩個環(huán)節(jié)都很重要，必須統(tǒng)籌兼顧。這兩個方面，無論哪個方面出現(xiàn)問題都有可能導(dǎo)致雷電事故的發(fā)生，需要引起注意。

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