探討智能建筑電氣防雷設計相關策略

摘 要：科學技術不斷進步給人們日常生活帶來較大轉變，電氣設備應用逐漸增多，智能建筑開始出現。大量電氣設備的使用會給人們生活帶來較大安全隱患，當雷電天氣出現時，極易因雷擊引發電力系統短路甚至發生火災。為了提高建筑安全性，保證人們用電安全，需要施工單位重視建筑中防雷設計的應用。在智能建筑逐漸普及的當下，建筑防雷設計的應用能夠有效促進建筑安全性提升，為人們生命財產安全提供保障。因此需要深入了解智能建筑中防雷設計方案，將其與建筑實際相結合，從而提高設計的合理性與安全性。

關鍵詞：智能建筑；防雷設計；重要性

建筑施工水平不斷提升，使得建筑結構越來越多樣化，而科技的發展與建筑的結合使智能建筑逐漸成為主流發展趨勢。在智能建筑應用過程中，主要以電力為能源實現大量設備的使用。因此雷擊問題的出現會嚴重影響到智能建筑的正常運行，存在極大安全隱患。為了促進智能建筑的進一步發展，在提升建筑智能化水平的同時保證人們居住安全，需要對建筑進行防雷設計。合理的防雷設計能有效避免雷擊，將雷電引至地下，從而保障建筑整體安全，為智能建筑的發展提供條件。

1 雷擊產生的原因以及危害

要想對智能建筑的防雷進行有效的設計，找到原因是十分必要的。造成雷擊的原因主要是由于大氣中的水蒸氣發生上下之間的碰撞引起的，并且在這一過程中產生了摩擦力，進而形成了類型不一的雷云。如果在智能建筑的建設地具有靜電感應，那么雷云在出現時就會與雷電產生反應，形成負電荷，負電荷的數量越來越多，在空氣中原有的絕緣體受到破壞后不能起到保護的作用，由此就產生了強烈的電壓，所以造成電流對智能建筑產生嚴重的損害，輕則破壞通信系統，重則造成人員傷亡，這些問題對建筑物自身的安全都會產生極大的影響。從類型上進行分析，雷過電壓主要具有兩種，即直擊雷過電壓，還有一種是雷電感應中產生的過電壓，無論是何種類型產生的雷過電壓，都會導致建筑中的電力設備受到破壞，通過一定的方式穿過大地，最終擊穿電力設備，這樣就造成了電力設備不能正常使用，有時電流也會通過線路進入到系統之中，這樣周邊還會產生脈沖浪涌的現象，電力設備不但不能夠正常使用，其功能也會徹底的失去，為了避免類似現象的發生，也要加強對防雷設計的有效管理。

2 防雷設計具體措施

2.1 結合智能建筑實際

設計方案使實現防雷施工的關鍵環節，對施工合理性有重要保障。因此需要在設計時對建筑實際狀況進行全面考慮，結合建筑特點進行防雷設計，使設計方案科學合理。要具有防范意識，對防雷設計方案中可能存在的問題進行分析并采取有效預防措施。在進行防雷方案設計時要對感應雷以及直擊雷進行防護。在設計中，對直擊雷的防護首先需要進行框架設置，框架主要包括接閃網、桿、帶以及導體，通過以上設施的合理布置能夠實現有效雷電防護。首先，在建筑頂點的位置上安裝一個金屬網格，注意網格的連接方式一定要正確，這樣才能夠達到防雷設計的要求。智能建筑中之所以會受到感應雷的破壞就是因為沒有對電氣設備產生保護的作用，使數據線直接侵入其中，所以金屬網格的作用就是為了防止感應雷對建筑造成的破壞，在設計中線路的安裝位置應該滿足1：3的比例。

2.2 建筑中信號系統的防雷設計

雷電對信號的破壞也是導致智能建筑通信能力降低、系統運行不正常的主要因素，因此需要重點關注信號的防雷工作。根據信號傳輸方式不同其防雷設計方案也有所不同：當應用有線傳輸方式時，可以應用SPD進行保護，將其安裝于信號接收器與電纜之間以及信號的發射與接收設備上。使用金屬管對電話線進行保護，確保其線路不暴露于外界。當應用同軸電纜或者雙絞線進行電力輸送時，需要將保護器安裝在電氣設備上，從而避免因雷電而給電氣設備帶來不利影響，提高建筑安全性。

2.3 分級保護

分級保護是電源系統中重要組成部分，能夠更有針對性地為不同電源提供保護措施。智能建筑中對電力設備應用較多，因此其供電系統特點不同，與普通建筑的供電系統相比，需要應用更多保護器。要將保護器接入供電系統，使其作為一級保護裝置，SPD的最大沖擊容量166每相應在25kA以上，限制電壓應控制在2400v以內，屬于1級電源防浪涌保護器。其次，在智能建筑中敏感或者十分重要的用電設備的分路配電設備處的SPD位置安裝第二級保護。這些SPD能夠將智能建筑供電浪涌防護器所剩余的浪涌量吸收。根據實際應用效果來看，保護器的應用能夠有效抑制瞬態過電壓，在智能建筑中具有較好防雷效果。在普通建筑中，二級保護措施即可滿足雷電防護需求，但智能建筑中需要進行三級保護。其主要措施為，將浪涌保護器放置在電氣設備內部，這種保護器的應用能夠有效消除建筑中存在的較小過電壓。其中保護器的最大沖擊容量應小于20kA，對其電壓進行控制，使其在1000v以下。

2.4 信息網絡系統的保護

建筑群子系統：建筑物間網絡連接線最好是采用光纜。光纜加強芯要與光電轉換器外殼連接并可靠接地。若采用銅纜雙絞線，則必須穿金屬管埋地敷設。在進入智能建筑大樓的LPZO與LPZI區交界處安裝符合通訊網絡設備耐壓水平要求的電涌保護器（SPD）。設備間子系統：由進線設備，程控交換機，計算機服務器等各種主機設備及其配線設備組成。是整個布線系統的核心區域。連接進出智能建筑的通信線應采用光纜。若采用銅纜雙絞線，則必須穿金屬管埋地敷設并接地。在設備間各設備前端要采取二級防雷措施，最好安裝通信避雷柜設備。各設備之間要進行等電位連接。管理子系統：設置在各層配線間，由配線設備，輸入腧出設備等組成。管理子系統各設備的物理連接往往是采用雙絞線，需要采取二級防雷措施，安裝通訊網絡類SPD。垂直干線子系統、水平干線子系統。主要是由各樓層間、同一層的插座、配線架組成的。高層建筑中智能化系統需要使用光纜進行干線子系統的布置，若在布置過程中應用銅制雙絞線光纜對水平以及垂直干線子系統進行設置，需要使用屏蔽措施進行保護，應用金屬管或者電橋架實現走線，從而保證線路接地。在工作子系統中，通常將其終端設備與信息插座相連，具體設備包括電視機、計算機、數據終端以及電話等，由于從源頭上對智能建筑內信息網絡系統的防雷保護進行了層層設防和屏蔽，感應雷通過信息網絡線再侵人工作區子系統干擾和破壞終端設備的可能性是極小的。

3 結束語

智能建筑的逐漸普及使人們對電氣設備更加依賴，若出現雷擊問題，會嚴重影響到智能建筑的正常運行，不僅會給人們日常工作生活帶來損失，還會對人們人身安全產生威脅。因此在進行防雷設計時，需要對建筑中各條線路進行深入了解，以便提高雷電防護的有效性。從而為智能建筑中電氣設備運行提供保障，促進建筑安全性提升。

參考文獻

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作者簡介：劉鑫，身份證號：230108198403160013。