方磊
中国医药集团联合工程有限公司上海分公司 上海 200000
摘要：随着城市化推进，现代科学技术的进步，建筑智能化概念已慢慢渗入到我们的生活和工作中。智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。它的产生和发展，离不开计算机网络技术、自动控制技术、可视化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术等现代科学技术的迅猛发展，离不开大量的计算机和微电子设备。而这些精密设备的共同特点是：功率小、工作电压低、绝缘程度不高、抗电涌的能力弱，极易遭受雷电干扰,从而破坏整个智能系统，而且这些设备普遍价格昂贵，一旦损坏，造成重大损失。本文对智能建筑遭受雷击的主要途径进行了分析，并提出了一些提高防雷保护的举措和方法。
关键词：智能建筑；防雷保护；设计对策
一、智能建筑遭受雷击的主要途径
雷电对智能建筑的破坏性主要有直侧击雷、雷电感应和雷电波侵入三种形式。
1.1直侧击雷
直击雷就是直接打在楼顶上的，现代楼群高度普遍较高，当其高度高于对应的滚球半径时，会有侧击雷的产生。屋面避雷带并不能完全保护住整个建筑，雷电直接击在建筑物上并产生电、热和机械效应。当建筑物的防雷装置设计不规范时，直击雷对建筑物和其内的设备等破坏成都难以想象,尤其是雷击电磁脉冲辐射对智能建筑内的通信网络和弱电设备的干扰和损伤更为严重。
1.2雷电感应
通常所说的雷电感应是指云间放电或云与地(或物体)放电时产生的电磁脉冲感应，它可能使金属部件之间发生火花放电。雷电感应是以雷电波形式通过交流供电的电源线、金属网络线或是通过瞬变的强大电磁场与建筑物相邻的设备接口间、网络线路等感应出过电流、过电压侵入电气设备和信息网络系统。
1.3雷电波侵入
智能建筑物的外部防雷系统(如避雷针、接闪网等)遭受雷击，在接地电阻的两端就会产生危险的过电压，由于屋面上金属管道、设备对雷电的传导的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，造成设备的损坏。
因此,只有搞好对智能建筑的综合防雷系统，才能使其不受雷电的自然侵害。
二、智能建筑防雷系统的建立
智能建筑防雷系统的设计，关键要根据雷击灾害的特点，多重设防、均衡电位，做好屏障隔离避免过电压过电流，以达到全面防御雷电的目的。对智能建筑主体和交流供电系统的防雷要在三个方面采取措施。
2.1针对直击雷的防护设计
简而言之，就是在楼板、楼体结构设计上与接地装置建立完整的闭合系统。首先，在接闪装置上,要按《建筑物防雷设计规范》(GB50057最新版)的要求设计接闪带、避雷针。是否装设避雷针，取决于屋面是否安放了暖通、工艺设备,要采用带、针混合组成接闪装置并达到电气连通，根据防护设备的重要性，网格密度最好按二类以上防雷标准设计。引下线要利用现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面与其各柱内钢筋焊接成闭合回路并与接地装置连接。防雷接地以建筑物基础水泥地梁钢架、承台钢筋或桩基主筋作为接地体，形成环形接地网。建筑内的交流工作地、保护接地、直流工作地都要与防雷接地共网，实现电气连通共地共享。将距地面30m及以上的金属窗门框架、阳台金属栏杆以及面积较大的金属装饰物等就近与钢筋引下筋或金属构架连接。
2.2针对感应雷击
在设计上应从以下方面着力，室内的所有金属管道都要接地并与圈梁的均压环保持相连的状态，同时,均压环与引下线也要保持相连状态。
如果智能建筑高超过30m时,要将超过30m的部分的外体墙上的一-些较大的金属物，比如金属门窗、栏杆等经由金属门窗的埋铁和防雷装置保持相连状态。这样设计的目的，一是能防侧击雷,二是能把感应电荷急速引入地下，减少或降低因地电位抬升、金属管路间、设备间所产生的电位差，从而达到防范感应雷击现象的发生。
2.3针对雷电波侵入
由电源侵入的雷电波，可以通过多重保护的方式进行防御。第一，安装避雷器（浪涌保护器）。避雷器是防止雷电侵入波的主要措施，其一般装在被保护物的引入端，上端接线路，下端接地。保护器正常工作时，间隙保持绝缘状态，不影响系统运行，当有高压冲击波侵入，导致间隙被击穿而接地，从而切断冲击波。第二，在架空管道进户处接地，保证每隔25米左右有一处接地，降低雷电波侵入的坡度。
三、智能建筑内各信息网络系统的防雷保护
既然是智能建筑，其特点自然是体现在综合布线上，它是组成智能化的神经网络与骨干。
建筑群子系统。由于建筑群子系统是由连接多个建筑物之间的缆线和配线设备构成。所以,建筑物间网络连接线最好是采用光缆，光缆光电转换连接处需可靠接地。铜缆双绞线，则必须穿金属管埋地敷设，在进入智能建筑大楼的LPZ0与LPZ1区交界处安装符合网络设备耐压水平要求的浪涌保护器。
设备间子系统。由进线设备，网络交换机，服务器等各种主机设备及其配线设备组成。是整个布线系统的核心区域。连接进出智能建筑的通信线应采用光缆。若采用铜缆双绞线，则必须穿金属管埋地敷设并接地，同样，安装通讯网络类SPD(电涌保护器)以防进出大楼的通信线路引入的感应雷。在设备间各设备前端要采取二级防雷措施。各设备之间要进行等电位连接。
管理间子系统设备设置在每层配线设备的房间内，管理子系统由交接间的配线设备、输入/输出设备等组成，管理子系统也可应用于设备间子系统，管理子系统应采用单点管理双交接口，交接场的取决于工作区，综合布线系统规模和选用的硬件。管理子系统各设备的物理连接往往是采用双绞线，需要采取二级防雷措施，安装通讯网络类SPD。该层往往可以和水平、干线子系统合并设计。
垂直、水平干线子系统。主要是由各楼层间、同一层的配线架组成的。对于较高层的智能建筑垂直干线子系统的布线最好采用光缆;无论是垂直干线子系统，还是水平干线子系,若采用铜缆双绞线,要做好屏蔽保护,走线都要穿金属管或电桥架中布设并接地。
工作区子系统。建筑物内水平范围的个人办公区域，是放置应用系统终端设备的地方。它将用户的通信设备连接到综合布线系统的信息插座上。该系统所包含的硬件包括信息插座、插座盒（或面板）、连接软线以及适配器或连接器等连接附件。工作区一般有网络电话机、微型计算机等设备。由于从源头上对智能建筑内信息网络系统的防雷保护进行了多重设防,感应雷通过信息网络线再侵入工作区子系统干扰和破坏终端设备的可能性是非常小的。但为防雷击电磁脉冲辐射的影响，终端设备要要远离金属管道、墙角、窗户等雷击电磁脉冲辐射强的地方。
四、结束语
建筑智能化是现在以及未来必然的发展趋势，高度自动化的社会使得人们不必在户外参与过多繁重的体力劳动，转而往室内办公发展。这些需求加速了对楼内人群的管理与防护，视频监控等安防系统的大量运用，5G网络通讯的快速发展，性能良好运转迅速的微型办公计算机，为了维护好这些设施能正常运转，不受雷电自然灾害的影响，故在此文中对建筑防雷系统的措施提出一些个人见解，希望能够对建筑防雷设计起到参考性的作用。
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