智能建筑物雷電災(zāi)害分析及安全防御

李 霖 江彩英 劉穎灝

（南平市氣象局 福建 南平 353000）

隨著社會的不斷發(fā)展進(jìn)步，建筑物逐漸向智能化方向發(fā)展。智能建筑內(nèi)部各類電子電器設(shè)備、通訊系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用以及線路的錯綜分布，也在很大程度上增加了建筑物的雷擊風(fēng)險(xiǎn)。對智能建筑物雷電災(zāi)害進(jìn)行分析，并提出安全防御措施，供參考。

1 智能建筑物雷電災(zāi)害分析

受雷電災(zāi)害的影響，會對智能建筑物整體的安全性能構(gòu)成威脅，具體表現(xiàn)為：第一，當(dāng)智能建筑物受到雷電侵襲時(shí)，人們在進(jìn)入智能建筑物內(nèi)部一旦觸碰到相關(guān)的電子信息系統(tǒng)時(shí)，常常會引發(fā)極其嚴(yán)重的人員傷亡事故；第二，有些智能建筑物內(nèi)部導(dǎo)線的絕緣皮層有破損問題，在受到雷電襲擊時(shí)，智能建筑物內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施往往會存在漏電的安全隱患；第三，用戶線路上的過電壓，沒有辦法在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)傳輸至智能建筑物內(nèi)部相關(guān)的裝置上，對電子設(shè)備的靈敏度產(chǎn)生一定的影響；第四，常常會對智能建筑物的物理結(jié)構(gòu)造成破壞，從而對建筑物運(yùn)用過程中的安全穩(wěn)定性產(chǎn)生影響；第五，遭受雷電侵襲的智能建筑物，內(nèi)部的自動化、智能化控制系統(tǒng)會受到一定的影響，第六，當(dāng)雷電襲擊特別顯著時(shí)，局部的電流或者電壓勢必會瞬間上升，極易引發(fā)火災(zāi)事故。

2 智能建筑物雷電災(zāi)害安全防御措施

2.1 外部雷擊安全防御措施

2.1.1 接閃器。為了可以較好地確保智能建筑物內(nèi)部設(shè)備的安全可靠性，智能建筑物外部一般需要借助雷電接閃系統(tǒng)來防御直擊雷。接閃器通常由避雷帶、避雷針、接閃桿、避雷網(wǎng)、金屬構(gòu)件以及其他物件構(gòu)成。具體在布設(shè)接閃器時(shí)應(yīng)充分考慮智能建筑物的施工條件、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性以及整體協(xié)調(diào)性等各個方面；避雷針最好不要用于高度大于所選避雷裝置的保護(hù)級別所對應(yīng)的滾球半徑的建筑物；針對窄長條建筑物，可以采取由避雷帶所形成的接閃裝置；智能建筑物的金屬屋面的建筑物可將屋面當(dāng)作接閃器，應(yīng)符合相關(guān)要求：金屬板之間在采取搭接的時(shí)候，一般要求其搭接長度大于或者等于100 mm；金屬板下方?jīng)]有易燃物品的時(shí)候，他的厚度應(yīng)大于或者等于0.5 mm；若金屬板下方存在易燃物品的時(shí)候，鐵板厚度要求大于或者等于4 mm；銅板要求大于或者等于5 mm；鋁板要求大于或者等于7 mm；金屬板無絕緣覆蓋。

2.1.2 引下線。引下線時(shí)連接接閃器與接地裝置間的金屬導(dǎo)體，其主要作用是將接閃器接閃的雷電流安全的引導(dǎo)入。引下線有若干并聯(lián)電流通路，通路的長度通為最短狀態(tài)。①針對獨(dú)立引下線的布設(shè)：若接閃器由若干獨(dú)立桿塔或1根桿塔上的避雷針共同構(gòu)成時(shí)，每個桿塔至少應(yīng)該設(shè)置1根引下線。②針對非獨(dú)立引下線的布設(shè)：沿著智能建筑物的四周對稱布設(shè)引下線，一級建筑物引下線間的平均距離應(yīng)≤12 m；二級建筑物引下線間的平均距離應(yīng)≤18 m；三級建筑物引下線間的平均距離不超過25 m。建筑物引下線應(yīng)大于或者等于兩根；各引下線需要利用靠近地面和垂直方向的環(huán)形導(dǎo)體進(jìn)行連接。③針對自然引下線的布設(shè)。智能建筑物有堅(jiān)固的電氣連接且截面尺寸超過標(biāo)準(zhǔn)引下線所規(guī)定尺寸的金屬設(shè)施、金屬框架、互連鋼筋以及厚度不小于0.5 mm的金屬立面、外廓圍欄以及附屬結(jié)構(gòu)等均能夠用來作為自然引下線。

2.1.3 接地裝置。智能建筑物內(nèi)部裝設(shè)了大量自動化設(shè)備，在電源以及接地中均應(yīng)考慮電磁兼容以及過電壓的保護(hù)。接地裝置的主要作用是將雷電中的雷電流泄放進(jìn)入大地。接地裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先考慮智能建筑物自然接地體，一旦智能建筑物自然接地體無法達(dá)到要求則應(yīng)增設(shè)人工接地體。

2.2 內(nèi)部雷擊安全防御措施

2.2.1 電磁屏蔽。為了能夠較好的抵御電磁波對智能建筑物的干擾，應(yīng)該采取相關(guān)的安全防御措施以及取得電磁屏蔽效果。通常來說，結(jié)合智能建筑物的布設(shè)特點(diǎn)，可采取法拉第式的避雷網(wǎng)進(jìn)行全方位布設(shè)。

2.2.2 等電位連接。等電位連接主要是為了確保智能建筑物內(nèi)各個部位的電位相等，防止建筑物內(nèi)部產(chǎn)生反擊電壓以及危害人身安全的接觸電壓，避免雷電電磁脈沖。一般可采取智能建筑物金屬部件加以連接，組成網(wǎng)格狀的低阻抗等電位連接網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)和接地裝置共同構(gòu)成接地系統(tǒng)。

2.2.3 電涌保護(hù)器(SPD)。電涌保護(hù)器(SPD)主要為建筑物內(nèi)部的設(shè)備實(shí)行安全防護(hù)。若電氣回路，亦或通信線路中因?yàn)槭艿酵饨绲母蓴_而突然形成尖峰電流或電壓時(shí)，SPD往往能在特別短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，進(jìn)而避免浪涌對回路中別的設(shè)備的損害。