论智能建筑的防雷保护措施

　　摘要：因为智能建筑采用大量的电子设备，一旦遭到雷电干扰，将会造成重大损失，根据雷电波侵入智能建筑的形式，采用相应的雷电防护措施，通过外部防御和内部防御，在智能建筑中构成一套完整的雷击防御体系，从而保证智能建筑安全可靠运行
　　关键词：智能，建筑，雷电，防护
　　引言
　　智能建筑系统主要包括：火灾自动报警及消防联动系统、安全防范系统、建筑设备监控系统、综合布线系统、通讯网络系统、信息网络系统等。智能建筑系统系统中采用大量的计算机和电子通讯设备，通过分布在建筑物各个地方的探测器、控制器、网络设备、机柜等为用户提供智能服务。由于智能建筑中的弱电设备功率小、额定电压低、绝缘程度不高，过电压承受能力差，抗干扰、抗电涌的能力较弱，一旦遭到雷电干扰，不但会损坏智能建筑系统主要设备，而且有可能使整个智能网络系统的运行中断，造成重大的经济损失和不良影响，因此智能建筑的雷电防护技术越来越重要。
　　1雷电波入侵智能建筑的形式
　　雷电波入侵智能建筑的形式主要有直接雷击、雷电感应、雷电波侵入等形式。
　　1.1直接雷击：雷电直接击在建筑物上，雷电流经建筑物泄漏于大地时，产生电效应、热效应和机械效应。
　　1.2雷电感应：雷电放电时，在雷电流通过的周围，将有产生强大的电磁场，使通过电流的导体或金属构件及电力装置上产生很高的感应电压，有时可达到几十万伏，会对一般电气设备的绝缘层造成破坏；在金属构件交叉连接的回路中，由于接触不良或存在空隙的接点，将产生电火花。
　　1.3雷电波侵入：雷电沿管线侵入建筑物内部，危及智能系统和设备的安全。
　　2智能建筑防御雷击一般措施
　　智能大厦应建立综合接地系统，接地电阻不大于1Ω。在楼顶设置由避雷带、避雷针组成的接闪器，利用钢柱或立柱内钢筋作为防雷引下线，并与建筑物的基础钢筋，梁柱钢筋，金属框架连接起来，形成闭合回路。建筑内竖向金属管道应每三层与圈梁的均压环相连，均压环应与防雷装置接地引下线相连。当建筑物超过30米高时，应将30米及以上部分外墙上的栏杆，金属门窗等较大金属物直接或通过金属门窗埋铁与防雷装置连接。智能大厦内各种交流、直流设备众多，线路纵横交错，应将建筑物内的交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地与建筑物接地网良好连接，形成一个等电位体，避免接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。
　　为了避免雷电由交流供电电源线路入侵，可在大厦的变配电所高压配电柜内安装避雷器作为第一级保护，在低压配电柜内安装避雷器作为第二级保护，以防止雷电侵入建筑物的配电系统，在各层的供电配电箱中安装电涌保护器作为第三级保护，并将配电箱的金属外壳与建筑物的防雷接地系统可靠连接。从而达到综合防御雷击的目的，确保智能建筑的安全。
　　3智能建筑外部防御雷击的具体做法
　　外部防御雷击的主要装置包括接闪器、避雷引下线、接地装置等，主要用于防御直接雷击。
　　3.1接闪器
　　3.1.1避雷针：一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制作，将避雷针与避雷带、避雷网、避雷引下线焊接连通。
　　3.1.2在易受雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋面四周的檐口安装直径为φ12镀锌圆钢作避雷带。在屋面采用40mmx4mm的镀锌扁钢设置不大于10mx10m或15mx15m的网格，将该网格与避雷带焊接联通。
　　3.1.3屋顶上的构筑物或其它凸出屋面的物体，如屋顶水箱、楼梯顶盖等，沿其四周装设避雷带；在屋面接闪器，保护范围以外的建筑物，如主楼裙房屋顶、连接单体楼的通道等均应安装直径为φ12的镀锌圆钢避雷带；主楼屋面上的金属物件，如各类金属管道、风机天线等都必须与屋面避雷带连接，其连接线的截面不应小于屋面避雷带的截面。
　　3.1.4当建筑物高度超过30m时，该大楼30m及其以上部分的阳台金属栏杆以及外墙上的金属门窗、钢架等金属构件或其它金属凸出物都必须与避雷引下线连接构成电气通路，以达到防御侧击雷的目的。转贴于中国论文下载中心http://www.studa.net
　　3.2避雷引下线
　　避雷引下线通常利用建筑物结构柱内主筋，当该主筋直径大于或等于16mm时，则取其中两根钢筋通长焊接作为一组避雷引下线；当该主筋直径小于16mm时，则取其中四根钢筋通长焊接作为一组避雷引下线。避雷引下线上部与避雷带连接，下部与接地装置连接。
　　3.3接地装置
　　目前建筑物大部分都是采用基础钢筋作接地装置，利用地圈梁的主筋组成闭合环网，地梁圈两根主筋与承台底部钢筋连接有桩基础的，在引下线设置处应将桩基主筋与作接地线的地梁圈主筋焊接连通。
　　4.智能建筑内部防御雷击的具体做法
　　内部防御雷击主要包括防御雷电感应、雷电波侵入及雷击电磁脉冲等。通常采取的措施是屏蔽隔离、等电位连接、装设电涌保护器等。
　　4.1防御雷电感应的措施
　　4.1.1在智能系统中央控制室、计算机网络中心、监控中心、消防控制室、电话机房以及其它楼层设备用房等处设置局部等电位箱，局部等电位箱内端子板通过导体与建筑物总等电位箱及接地体可靠连接。
　　4.1.2在弱电竖井内通长安装一根镀锌扁钢（或铜板）做接地引下干线，电缆桥架、穿线钢管与其相连，并将各楼层竖井内配线架、设备用机柜与该镀锌扁钢（或铜板）连接。
　　4.1.3智能系统在大楼内现场安装的各种设备，如传感器、控制器、读卡器、摄像机机架等的金属外壳应就近与楼层局部等电位端子排相连通。
　　4.1.4电缆桥架、穿线钢管与箱柜的连接处，应做良好的电气通路。
　　4.2.防御雷电波侵入的措施
　　4.2.1进建筑物电源线缆，特别是智能系统用线缆应尽量埋地敷设。在建筑物底层安装总等电位箱，将进入室内的消防管道、各种金属保护套管、线缆金属保护层等，以铜导线与总等电位箱端子板相连。若智能系统机房设在底层，其入户金属管道、线缆金属保护层等用铜导线与机房内局部等电位端子板相连，金属管道接线盒处，应做接地跨接线。
　　4.2.2架空敷设线路，进户应采用电缆，在架空线与电缆换接处，装设避雷器，并将避雷器、电缆金属外皮、保护钢管及其它金属部件一起接地。
　　4.3防御雷击电磁脉冲的措施
　　雷击电磁脉冲的防护，是在雷电入侵大楼的各通道上，如电源线路、信号传输线路及进入大楼的各种管线等，通过采用屏蔽隔离、均压、过电压保护、过电流保护、接地等方法，将雷电过电压、过电流泄放入地，从而达到保护智能建筑设备的目的。
　　4.4电涌保护器（SPD）防护
　　电涌保护器是非线性电压限制元件，用于限制暂态过电压和分流电涌电流的装置，分开关型、限压型和混合型；若按电涌保护器在智能系统中的功能，又可分为电源线路电涌保护器、天馈线路电涌保护器和信号线路电涌保护器。
　　4.4.1电源线路的电涌保护一般可采用四级。其中第三级电涌保护器安装在智能系统机房主配电箱内，用于保护以该配电箱为电源的所有设备；第四级安装在需特殊保护的设备（如程控数字通讯交换机、计算机网络交换机等）电源箱中。电源线路的各级电涌保护器应分别安装在被保护设备用电电源的前端，其接线端分别与电源箱相应相线连接；其接地端与电源箱内PE端子板相连。各级电涌保护器连接导线长度不宜大于0.5m。
　　4.4.2天馈线路电涌保护器串接在天馈线与被保护设备之间。
　　4.4.3信号线路电涌保护器安装在被保护设备的信号端口上，其输出端与被保护设备的端口相连。
　　5结论
　　普通建筑物防雷保护的避雷装置，引入了强大的雷电流通过引下线接入大地，在附近空间产生了强大的电磁场变化，会在相邻的导线上，包括电源线和信号线上，感应出雷电过电压，普通建筑物的防雷系统不但不能保护这些电子设备与计算机系统，反而可能会引入雷电，因此，智能建筑的防雷保护应当成为一个专门的课题进行研究，在智能建筑的设计施工中，应该特别重视雷电侵袭的防护技术。智能建筑的防雷击工程是一个系统工程，我们应采取综合防御雷击的措施，在智能建筑中构成一套完整的雷击防御体系，从而保证智能建筑安全可靠运行。
　　
　　参考文献：
　　1、《现代防雷技术》，李景禄著，水利水电出版社，2009年出版
　　2、《智能建筑工程及其设计》，杨绍胤主编，电子工业出版社，2009年出版
　　3、《建筑防雷与电气安全技术》，芮静康著，中国建筑工业出版社，2003年出版
　　4、《智能建筑工程施工细节详解》，何滨主编，机械工业出版社，2009年出版