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摘要:当前的智能建筑对信息系统的大面积应用,配置的电子设备非常多,这些设备极易受到电磁脉冲产生的干扰,加之耐高电压的能力不强,所以容易出现雷击事故。特别是高度大于100米的高层智能建筑,其高度和可能受到的雷击次数关系成正比。如果有雷击情况发生,产生的经济损失会非常严重。因此,本文针对智能建筑防雷工程设计策略给出了详细的分析。
关键词:智能建筑;防雷工程设计;策略
雷电属于非常强大的电脉冲波,其形式主要有4种,分别为:直击雷;电磁脉冲;云闪以及球形雷。其中,云闪对于人类产生的影响并不大,电池脉冲会对电子设备产生较大的影响,但是直击雷和球形雷会产生非常大的危害。雷电灾害会使电力设备、电讯造成严重的损坏,甚至会出现人员伤亡和建筑物损坏的情况。所以,在智能建筑当中对于通信设备以及计算机网络设备进行的布设非常多,所以相应的防雷工程设计十分关键。
1、智能建筑防雷的特征分析
智能建筑,因为人员比较密集,内部设置的信息设备非常多,加之建筑层数比较高,器件密集程度大,所以很容易出现雷击的情况。特别是当前的智能建筑,对信息系统的大面积应用,配置的电子设备非常多,这些设备极易受到电磁脉冲产生的干扰,加之耐高电压的能力不强,所以容易出现雷击事故。特别是高度大于100米的高层智能建筑,其高度和可能受到的雷击次数关系为正比[1]。如果有雷击情况发生,产生的经济损失会非常严重。因此,针对智能建筑的各项防雷工作,要全面、细致、具体,做好一系列的防御措施。这其中便包括电位反击、雷电波侵入、直击雷防护等等,可以使高层建筑的防雷工程设计得到有效提升,避免和减少雷击对智能建筑造成的损失。
2、智能建筑防雷设计中存在的主要问题分析
2.1针对智能建筑的雷击风险评估有待提升
雷击风险评估,具体来说包括对设备建筑应用情况、建筑物所处的环境,如地理条件、气象条件和土壤条件等实施相应的风险评估,其中不可以单一的针对建筑物的应用性质,对建筑的防雷类别进行确定[2]。例如:高层智能建筑,如果按照应用性质和建筑高度对其进行划分,那么高层智能建筑为一级防雷水平。但依照内部电子设备的设置和应用,其雷电评估水平为A级。A级的评估和一级的评估,对于防雷应用的措施和水平存在着一定的差异性。其中,对于防雷第一标准的设置,要保证安全可靠,应用经济合理,安全可靠以及技术先进的防雷工程原设计原则。针对A级别,需要在建筑当中对防雷措施进行考虑和设计,而一级标准,需要对建筑外部的防雷措施进行设计和安装。
2.2滚球法的参考平面选择问题
针对滚球法的应用,其中的支撑点便是避雷针尖,滚球支撑面便是地面。依照电场当中,距离越近放电越容易的原理对其进行设置。在智能建筑当中,因为楼面的尺寸十分有限,并不能成为滚球的重要支撑点,所以,雷电流并不能泄放在地面当中。但借助避雷带将其与地面连接之后,便可以泄放雷电流。但这样,具体需要的高度以及计算的高度之间会存在一定的差距[3]。
2.3建筑物防雷等级以及类别的区别发生混淆
在《建筑物防雷设计规范》,以及《民用建筑电气设计规范》等相关规范当中,对于建筑工程防雷的类别以及等级给予了明确的规定。但在智能建筑防雷的实践设计当中,有些设计人员并没有区别类别和级别,在具体应用时随意的挑选某项规范,执行相应的防雷措施,因此存在着一些隐患。
3、智能建筑防雷工程设计策略分析
3.1接闪器分析
在智能建筑当中,可对接闪器进行应用。例如采用接闪带和接闪杆进行混合的形式,其中要与规范要求相符合。接闪带使用的镀锌圆钢为10mm,使用支持卡进行固定,其中的间距为1.0m、高为0.2米。
接闪带在建筑物四个角进行敷设,在四个角对直径为12mm的接闪短针进行设置,将针体长0.5m的接闪短针加设,使用的材料为镀锌圆钢[4]。
3.2引下线分析
在智能建筑物当中应用的引下线,可依照普通建筑物布设引下线的要求,外窗金属和建筑物的内柱主筋进行相应的连接,其中的雷电上接接闪器为建筑物柱内主筋。下接接地装置属于重要的传功设备。其他建筑物外部以及内部的金属,从理论角度考虑,要进行相应的连接,这样可对等点位的状况构成。
3.3接地装置分析
接地装置,对于建筑物钢筋混凝土基础当中的钢筋进行了优先应用,如果能优先使用自然接地体,那么要优先使用。例如:金属管道和线缆,如果因为地质以及地理、自然环境产生了限制,便需要对人工接地装置进行布设,配合应用垂直和水平。其中,镀锌扁钢要在槽坑的外沿直接进行敷设,以便对环形接地构建。环形接地装置的优势非常突出,如会节约很多的材料,散流比较好,费用低等[5]。所以,在智能建筑中的应用非常广泛。借助建筑物的基础,将其作为装置,产生的经济性非常高,有益于雷电发生散流,所以应用的寿命非常长。当前,智能建筑应用的系统都是共用接地装置系统,如直流接地、工作接地、防雷接地以及交流接地等,都应用了一个有效地表示,利用测量接地电阻值便可完成。
3.4防雷电感应的有效措施分析
其一,各种地:要将防静电接地、工作接地、防雷接地、直流工作地以及防感应接地进行连接,使其能够产生一个非常完成的点位连接系统;其二,不同的金属线缆、供电和信息系统,相应的布线一定要非常规范,强电和弱电之间不能靠太近,要有严格的安全距离;其三,静电感应要及时开展线缆穿管作业,两端都要接地,以便静电电荷能够在地中及时导入。电磁感应,可借助金属线缆,信号传输线以及供电电源线,结合相应的综合布线需求,对其加以布置,但要保障布置的整齐性,不能出现随意和混乱的情况。
3.5防雷电波入侵的有效措施分析
低压线路,需要采用全线穿钢管埋地引入的方式,入户端需要将PVC管在防雷接地装中直接连接。根据提出的要求,冲击接地电阻不能超过10Ω。从配电箱当中,引出的线路,无论是进线还是出线,都要穿钢管。钢管的一端要连接好配电箱金属外壳,另外一端要连接用电设备当中的保护罩,并连接好防雷接地装置,这样可对等电位的完整连接进行构建。
信号线路,依照提出的要求和相应的规范,通常为架空进入到建筑物内部,并保障与强电缆的部分保持相应的安全距离,并避免强弱电之间存在的因为电缆的安全距离不足发生的击穿问题,所以,弱电线缆属于智能建筑物当中,非常重要的防护关键点。
4、结束语:
总之,智能建筑中,对于防雷工程的设计,属于非常复杂的一项工程,有着很强的综合性。在具体开展设计和施工当中,优化相应的防雷结构方案,确定相应的技术参考,挑选防雷用品、使用的施工工艺和措施等,都是防雷设计中需要重要探究的问题。其中,因为各个智能建筑的情况不同,所以应用的措施也不同,要结合实际情况,做好现场勘查工作,以便对最终的方案设计给予确定。
参考文献:
[1]《智能建筑与智慧城市》杂志社征订单(第43期)(原《智能建筑与城市信息》)[J].智能建筑与智慧城市,2017(09):80.
[2]林英鉴,董冰.智能建筑与综合布线防雷设计探讨[J].科技视界,2017(08):234.
[3]董冰,张廷秀,樊江伟.高层智能小区的防雷设计存在的问题及对策探讨[J].江西建材,2016(19):28.
[4]王锐,张宪柱,朱峰.高层智能建筑防雷系统工程设计与施工技术研究[J].安装,2016(04):48-51.
[5]李跃龙,李跃虎.建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究[J].自动化与仪器仪表,2019(3).