王晶

【摘??要】在21世紀(jì)，國(guó)家大力支持智能建筑事業(yè)的發(fā)展。隨著信息化技術(shù)的普及，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。

【關(guān)鍵詞】智能建筑;防雷工程;設(shè)計(jì)

引言

雷電是一種大氣自然現(xiàn)象，發(fā)生在強(qiáng)對(duì)流天氣中，電荷在雷雨云中積累并形成極性，造成強(qiáng)烈瞬間的放電現(xiàn)象。我國(guó)雷電的分布特點(diǎn)有幾種，夏季的雷電多于春秋季，南方的雷電多于北方，陸地的雷電多于海洋，山區(qū)的雷電多于平原。其強(qiáng)大的電流，炙熱的高溫，猛烈的沖擊波以及強(qiáng)烈的電磁輻射等物理效應(yīng)能在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞力，常常導(dǎo)致人員傷亡，擊毀建筑等，威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。雷擊分為直接雷擊和感應(yīng)雷擊。直擊雷是人可以看見(jiàn)，聽(tīng)到的，它是直接擊中大地上的各類物體，產(chǎn)生威力巨大的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力，造成放電通道上的建筑物、輸電線、人、畜等的破壞和傷亡。而感應(yīng)雷則悄悄發(fā)生，不容易被人所察覺(jué)，后果也比較嚴(yán)重，它是源于電流的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)作用，使建筑物上的金屬物件，比如管道、電線等物質(zhì)感應(yīng)出與雷雨云電荷相反的電荷，造成金屬部件間的一種放電的現(xiàn)象，其主要通過(guò)電源線、天線、信號(hào)線進(jìn)入室內(nèi)造成用電設(shè)備的損壞或工作人員的傷亡。雷電災(zāi)害是最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一，被稱為“電子時(shí)代的一大公害”。

1層智能建筑防雷等級(jí)的劃分

建筑防雷是按照GB50057-2010規(guī)范進(jìn)行的，通過(guò)對(duì)《民用建筑電氣的設(shè)計(jì)分析》，對(duì)建筑物的使用情況分析的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)雷擊后造成的不良后果，制定防雷的等級(jí)，將建筑物的防雷等級(jí)分成三級(jí)。

2智能建筑防雷工程設(shè)計(jì)策略

2.1直擊雷保護(hù)

2.1.1接閃器

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。

2.1.2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。

2.1.3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)?，F(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。

2.2感應(yīng)雷保護(hù)

計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備以及視頻監(jiān)控等系統(tǒng)遭受到的雷擊事故的大部分原因都是來(lái)源于雷電過(guò)電壓侵入供電線路。一般來(lái)說(shuō)，變壓器或者UPS不能夠有效的將雷電的過(guò)電壓消除，所以如果要將過(guò)電壓的水平降至到電子系統(tǒng)設(shè)備能夠承受的范圍，根據(jù)IEC61312的原則，就應(yīng)該在通信、計(jì)算機(jī)和各類電子系統(tǒng)的供電線路上設(shè)置多級(jí)防雷保護(hù)系統(tǒng)。綜合考慮施工難度和經(jīng)濟(jì)原因，大樓采用三級(jí)防護(hù)措施。依據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB5050343-2012）第4.3條按建筑物電子信息系統(tǒng)的重要性和使用性質(zhì)確定雷電防護(hù)等級(jí)，例如某建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)屬于B級(jí)。因此，電源線路雷電過(guò)電壓防護(hù)浪涌保護(hù)器放電電流選型參數(shù)必須符合：電源線路第一級(jí)防護(hù)標(biāo)稱放電電流（8/20μs）≥60kA;電源線路第二級(jí)防護(hù)標(biāo)稱放電電流（8/20μs）≥40kA;電源線路第三級(jí)防護(hù)標(biāo)稱放電電流（8/20μs）≥20kA。

在低壓配電供電線路的總進(jìn)線（配電室總開(kāi)關(guān)）位置安裝一級(jí)浪涌保護(hù)器LTB-1003CX（Imax=100KA），作為第一級(jí)防護(hù)措施。各樓層分配電源箱處裝設(shè)浪涌保護(hù)器LTB0403C（Imax=40KA），作為第二級(jí)防護(hù)措施。

辦公樓一樓計(jì)算機(jī)中心所有用電設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等的電源插座更換成電涌保護(hù)插座，辦公樓計(jì)算機(jī)中心供電線路雷電過(guò)電壓劃分為第三級(jí)防護(hù)措施，對(duì)末端用電設(shè)備需精細(xì)防護(hù)。計(jì)算機(jī)中心的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)信號(hào)進(jìn)出線端使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)浪涌保護(hù)器，監(jiān)控室的視頻信號(hào)進(jìn)出線端使用視頻信號(hào)浪涌保護(hù)器，在云臺(tái)控制線前端安裝單口云臺(tái)控制線防雷器。

2.3雷電波侵入防護(hù)

當(dāng)雷擊發(fā)生后，周圍的空氣中就會(huì)帶有強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)，這些電磁場(chǎng)以電磁波的形式會(huì)沿著金屬設(shè)備進(jìn)入到室內(nèi)，對(duì)人們的安全造成隱患，所以，在高層建筑中金屬管理應(yīng)該確保是接地的，在電力進(jìn)入到建筑物后，通信線路應(yīng)該采用屏蔽的方式防止金屬管道進(jìn)入到室內(nèi)，在電纜的屏蔽層，應(yīng)該做好接地的處理，在建筑物的外部，各類電氣設(shè)備也應(yīng)該做好地接處理，大型的金屬設(shè)備應(yīng)該做好接地處理。在高層建筑中一般都是采用高壓線路直接引入的方式，這種方式中一般在室內(nèi)都是采用變壓供電的，在設(shè)備大量的使用電子設(shè)備，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，這些設(shè)備都應(yīng)該進(jìn)行接地處理。變壓器的高低壓兩側(cè)都應(yīng)該安裝閥型的電源，防止雷電的侵入。在電源線路的運(yùn)用中應(yīng)該做好相關(guān)的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，防止雷擊造成不良的影響。對(duì)于通信設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行防范處理，線路的安裝應(yīng)該是符合要求的。

3注意事項(xiàng)

（1）在工程設(shè)計(jì)初期，應(yīng)根據(jù)建筑物所處的環(huán)境及地理位置和相關(guān)的防雷規(guī)范要求，來(lái)提出相應(yīng)合理的防雷技術(shù)措施。

（2）施工前，技術(shù)員應(yīng)對(duì)電焊工人進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量和安全交底，明確焊接部位、焊接材料以及焊接的質(zhì)量要求。

（3）為了消除雷電擊干擾，最有效的方法是將引下線與各層樓板鋼筋相連。

（4）施工人員應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)接地圖和接地點(diǎn)，對(duì)伸縮縫處基礎(chǔ)鋼筋是否跨接連通進(jìn)行逐一檢查。

（5）當(dāng)柱內(nèi)鋼筋直徑<16mm時(shí)，采用柱內(nèi)四根鋼筋作為引下線;當(dāng)柱內(nèi)鋼筋直徑≥16mm時(shí)，采用兩根鋼筋做為接地系統(tǒng)的引下線。

（6）設(shè)計(jì)過(guò)程中，在綜合考慮如何降低室內(nèi)感應(yīng)磁場(chǎng)和引下線電位兩個(gè)因素的前提下，對(duì)接地電阻值進(jìn)行選型。

（7）為防止電氣線路及設(shè)備產(chǎn)生過(guò)高的電流與電壓，即電涌電壓電流。高層建筑內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)通常采取線路屏蔽與接地等措施。實(shí)際施工中，通?？刹捎玫膶?dǎo)線有控制電纜、同軸屏蔽電纜、屏蔽雙絞線等。

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)：

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[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).

（作者單位：特變電工國(guó)際工程有限公司）