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17页智能建筑防雷保护设计探讨 智能建筑防雷保护设计探讨:智能建筑防雷保护设计浅析摘要:随着建筑行业的不断发展,各种高楼大厦拔地而起,因此对高楼的雷电防护是当前建筑安全必须要解决的问题随着居民生活水平的不断提高,家用电器层出不穷,各种信息化电器设备应用也越来越广泛,因此很容易在雷雨天受到雷电的破坏我国因为建筑防雷措施不到位而引起的雷电灾害屡见不鲜,给居民造成了巨大的经济损失,甚至严重威胁到居民的生命财产安全因此对建筑进行防雷设计,特别是对高层建筑进行防雷设计是非常有必要的本文通过对雷电的危害进行了深入的分析,并提出了相应的防雷措施,希望能够达到抛砖引玉的效果,使同行互相探讨相互提高,并未我国以后的建筑防雷保护设计提供理论性的参考关键词:智能建筑 防雷设计 雷电危害 弱电系统 防雷措施 接地措施 等电位联结引言在科学技术日新月异发展的当代社会,随着科技信息日益发达,人类的生活交流更加快捷和方便与此同时,建筑行业在这经济高速发展的新时代也得到了蓬勃发展,城市中各种高楼林立,随着楼层的不断增高,如果不对其实施相关的雷电防护工作,在雷雨天气很容易受到雷电的威胁在信息技术高速发展的新时代,各种精密的电子电器设备逐渐的应用到建筑物中,但是这些精密的电子电器设备的存在着绝缘性低、电压承受力若的特点,因此很容易在雷雨天气遭受雷电的破坏,一旦受到雷击势必会导致这些导致这些电器的瘫痪,甚至引起更严重的后果,不仅使人们的经济受到了巨大的损失,还可能威胁到人们的生命财产安全。
从而在新时代的建筑中,对建筑进行防雷保护设计势在必行,良好的防雷设计是居民的生命财产安全的一道坚实屏障一、设计指导思想智能建筑防雷的保护设计是一个涉及到很多方面的综合性学科,智能建筑防雷的优秀就是计算机信息系统在建筑进行防雷工作时,计算机系统防雷保护的应用涉及很多行业,系统防雷重点描述的是“计算机信息系统”的雷电防护设计原则雷电防护设计是一项系统工程,那么从系统论的角度上讲,系统结构愈合理,系统的各个部分(要素)之间才可以有机结合,相互之间的作用就愈协调,从而使整个系统在总体上达到最佳的运行状态在系统防雷保护设计工作中,我们认为防雷设计工作主要的目的是将防雷设计工作与计算机信息系统的客观实际条件进行有机的结合,通过合理配置,使之溶为一体,确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果二、系统防雷技术理念智能建筑中弱电系统众多,信号线路复杂、 纵横交错,其中采用了大量的联网型精密电子设备,这些电子设备抗电流、 抗电压或抗电磁脉冲的能力十分有限,很容易遭受雷电的袭击,不能仅依靠传统的避雷针对这些电子设备进行防雷保护近年来,各种通信系统和网络的受到闪电伤害是很常见的造成的经济损失也在逐年上升。
智能大厦弱电系统的防雷设计已成为安全运行的一个重要问题因此,智能大厦弱电系统要做好一个完善的雷电综合防护措施是十分必要的研究和设计智能大厦弱电系统的防雷与接地,具有深远的影响和意义三、雷电的危害及破坏分类3.1 雷电的危害在地球表面,每时每刻同时发生 2000个左右的闪电,其中落地闪电 (或称落地雷 )每秒钟有 30~100个雷暴被联合国列为十大自然灾害之一,国际电工委员会 ( IEC)也将雷电称为电子化时代的一大公害我国每年的雷害损失达100亿元 (其中80%以上为感应雷击造成3.2 雷电破坏的分类雷击破坏分为直接雷破坏与感应雷破坏3.2.1 直接雷破坏雷电 (指雷电放电中心区域 )直击在建筑物、树木、 动物等物体上,因电效应、 热效应和机械力效应等会造成建筑物损坏以及人员伤亡雷电直击在露天的智能化系统设备 (如摄像机 )上可造成设备损坏;雷电直击在架空线缆上可造成线缆熔断3.2.2 感应雷破坏雷电感应(又称感应雷)又称二次雷,发生的可能性大它指的是闪电放电附近的导体上产生的静电感应和电磁感应,可使金属部件之间的高电压火花感应雷有以下3种:(1)静电感应当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云极性相反的电荷,雷击发生后被束缚的电荷得到释放,将产生很高的脉冲电压。
2)电磁感应当雷击避雷针时,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场,处在电磁场中的智能化系统设备和信号、 电源线路会感应出较大的感应脉冲电压以上两种冲击过电压称为雷电感应过电压(浪涌过电压 )浪涌过电压系统设备的损害没有直击雷猛烈,但其具有放电时间长、 发生隐秘、雷击破坏面积大的特点,比直击雷发生的机率大得多,占雷害事故的 80 %以上3)雷电波侵入智能化系统的电源线、 信号传输或进入中心控制室的金属管线遭到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线侵入设备,造成电位差,使设备损坏此外,高电位反击也可能导致电气线路和设备内部的绝缘击穿或电器损害四、 智能建筑弱电系统的防雷、 接地设计方案在国际标准 IEC 1024 《建筑物防雷 》 和 IEC1312 《雷电电磁脉冲的防护通则 》 中,重点提出了防雷分区和等电位联结的概念根据雷击在不同区域的电磁脉冲强度划分防雷区域,并在不同的防雷区域的界面上进行等电位联结能直接连接的金属物就直接相连,不能直接连接的 (如电力线路和通信线路等 )则必须依据不同的防雷区域进行科学划分,采用不同防护等级的防雷设备器件,对后续被保护设备进行有效的保护,且必须实施等电位联结。
4.1 直击雷防护直击雷防护主要是指建筑物主体的防雷,一般是防止建筑物或设施避免直击雷危害而采取的防雷措施它主要通过接闪器 (包括避雷网、避雷带、避雷针等 )利用引下线将雷电流引至接地体,将它泄放至大地4.2电源系统的雷电防护目前,通过实际操作经验验证,由电源供应系统耦合进入的感应雷击造成设备损坏的占60%以上的比例因此,电力系统的防雷措施的是防雷工程中重要一环防止从外部输电线路感应雷击和雷电电磁脉冲的侵袭,使其进入建筑供电系统之前就被排放入地下4.3为了尽量避免上述灾害情况的发生,需针对不同的设备选用相应的数据通信信号避雷器,以作为通信线路上防感应雷电波的保护措施由于信号避雷器串接在通信线路中,所以信号避雷器除了满足防雷性能特征外,还必须满足信号传输带宽等网络性能指标的要求五、结束语随着社会的不断发展,城市化进程脚步不断加快,人们的生活生产水平逐渐提高,在城市化建设过程中,各种各样的高楼不断涌现雷电是一种破坏力巨大的自然放电现象,在国内外每年报道的雷击事件中,都伴随着巨大的经济财产损失甚至人员伤亡,因此对建筑的防雷设计是当前建筑设计中亟待解决的问题本文通过对雷电的深入剖析,提出了一些科学合理的防雷措施,希望对我国的建筑防雷设计起到参考性的作用。
智能建筑防雷保护设计探讨:智能建筑防雷保护设计浅析摘 要:在社会经济飞速发展的过程中,其电子信息技术也在这一过程中得到了长足的进步,这促使越来越多的现代化智能建筑涌现出来智能建筑与传统建筑之间所存在最大差别就在于,智能建筑中存在着智能控制系统,并且控制设备数量较多,线路和微电子设备都较为复杂,这些设备为建筑内部各个功能提供了良好的管理方式但是智能建筑的防护能力较为薄弱,如果遭受到雷击的影响,其智能系统自身在这一过程中就可能会完全毁坏本篇文章主要针对智能建筑的防雷保护设计进行了全面深入的探讨,以期为其他智能建筑设计过程中提供参考关键词:智能建筑;防雷技术;施工措施现代智能建筑在运行使用的过程中,除了雷击现象会对相关设备造成直接的破坏以外,其中破坏性最大的一个因素就是雷击二次效应,主要是因为雷电流在进行建筑内部之后,会出现极为强大的变电磁场,而这一磁场会直接对周边的金属器件和电子设备产生感应电流不仅对建筑体系中的通讯信号进行了干扰,还会导致建筑工程内部的电子设备出现被击穿、烧毁等现象,最终导致整个建筑内部的智能系统完全瘫痪智能系统之所以会遭受到严重的雷击破坏现象,就是由于系统中的电子设备承受能力差,超过数百兆焦耳的能量对于系统设备来说,是毁灭性的打击。
下文主要针对智能建筑的防雷保护设计进行了深入的探讨1 防雷设计基本原则1.1 智能建筑物体在进行防雷措施设计的过程中,必须要针对建筑自身的实际情况,根据综合性防雷措施要求对建筑进行设计坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估1.2 智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施1.3 智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计1.4 智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护1.5 智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施2 智能建筑综合防雷技术应用分析2.1 引下分流影响引下分流所带来的影响主要对是雷电的电流电压进行分散,其建筑内部所安装的引下线直接影响到了实际分流的效果并且建筑内部所安装的引下线越多,那么雷电在不断分流之后,其电流也会在这一过程中被不断的分流,分流之后的电流在这一过程中所呈现出的感应范围也在逐渐的缩小,而不同引下线之间距离在这一过程中并不能超过相关间距规定,此外,还需要在建筑物体的内部加装上相应的均压环,均压环所起到的主要作用就是最大限度的降低电感之间所存在的电流压力,利用这一装置,不但能够使得建筑达到对雷电进行分流的目的,还能够降低电流的电压,为各个电气提供更为高效的安全保障。
2.2 均衡电位均衡电位措施的目的就是为了让建筑内部每一个部位之间的电位都完全相同,也就是形成等电位在建筑工程进行修建的过程中,如果能够使得其中的结构钢筋、金属物体、金属管线完全连接成为一个整体,让整个建筑物的内部形成一个完整、统一的导电体,形似完全封闭的金属笼,那么在这样的环境下,其建筑便能够形成以小接地电阻、引下线阻抗、等电位作为主体防雷构造的法拉第笼当建筑自身在这一过程中遭受到雷击之后,便能够起到极为良好的屏蔽作用,让建筑内部的电流压力保持在一个较为安全的状态之下,形成一个整体性的等电位,如此一来,建筑的内部就不会出现危害性较大不同电位,最大限度的避免了雷电反击和跨步电压的危害这一措施对于现代城市建筑内部所存在的电器设备防护来说,起到了极其重要的作用3 智能建筑综合防雷施工措施3.1 接闪器对于智能建筑来说,屋面结构一般采用现浇混凝土板,主要采用镀锌圆钢或镀锌扁钢敷设成带状或网状作为接闪器智能建筑一般属于一级负荷,要按照一级防雷建筑物的保护措施设计施工,接闪器在屋顶组成不大于10m10m的网格由于较多系统的存在,智能建筑屋面的设备相比普通的建筑要多,常见的包括卫星接收装置、天线、冷却塔、航空障碍灯、金属装饰架、广告牌、旗杆、太阳能热水器等。
上述装置多采用金属构架,为突出屋面建筑,一般在工程后期安装,通常利用预埋地脚螺栓或采用膨胀螺栓固定在屋面板上,如果不采取有效的施工措施,与屋面避雷网的电气连接很不可靠3.2 接地装置一般钢筋混凝土或钢结构的建筑最好利用其桩基内或底板基础内的钢筋作为接地装置,并在整个基础内构成统一的联合接地体,智能建筑中的智能系统设备如无特殊要求,建筑物接地应采取联合接地但是需要注意,有些钢筋混凝土不能作为接地装置,如防水水泥、铝酸盐水泥、矾土水泥、异丁硅酸盐水泥等以人造材料水泥做成的钢筋混凝土基础等对避雷系统接地装置的接地电阻值有一定的要求是无可非议的,因为接地电阻越小,散流越快,落雷物体高电位保持时间就越短。
