智能建筑弱電系統的雷電防護設計分析

（甘肅省建筑科學研究院有限公司，甘肅蘭州 730070）

現代市場經濟的迅猛發展，使相關人員對智能化建筑給予充分的重視，其作為建筑行業的嶄新發展趨勢，整體規模在飛速擴張。智能建筑由通信、信息技術、辦公等在內的弱電系統構成，具備較高的科技含量、自動化性能，為人們提供了更便捷、高效生活。此類系統中的電子設備的防護能力較弱、絕緣性較差，易受到雷電的威脅，影響建筑物內部的弱電系統的安全運作。

1 智能建筑弱電系統雷電防護設計的必要性

現階段，我國智能建筑的覆蓋范圍日漸擴大，是城市內部建筑的重要組成部分，此類智能建筑存在諸多其他特征，工作人員應提升對雷電防護工作的重視力度。雷電擊中建筑、相關設施設備后，快速釋放建筑物負荷的電能、熱能等能量，破壞建筑、相關設施的性能。建筑物被雷電擊中的短時間內承受力不足，弱電系統及相關設施會出現嚴重的功能故障，無法保障智能建筑使用的可靠性、安全性、穩定性。

建筑物的數量逐漸增多，在地面空間日漸減少的情況下，有效利用垂直空間成為社會各界的共識，高層建筑在此種情況下逐漸增多。高層建筑相對的信息設備數量較多，部分智能建筑因高度常會受到雷電的影響，尤其建筑本身高度達到100 m以上時，其受到雷電的危害的概率將會顯著增加，威脅相關人員的生命健康安全?，F代普通建筑與智能建筑結構存在較大差異，尤其在內部組成上，前者比后者更復雜，智能建筑工作人員更密集，設備數量較多。將信息技術作為核心內容的有關元器件的密集度高，其作為弱電系統的組成部分，抵御電磁脈沖干擾的能力較弱，不具備相應的耐高壓性。如果此類電子設備受到實質性損傷，會引發較大的經濟損失，威脅人們的經濟財產安全、人身安全。

2 雷電波入侵智能建筑的形式與原因

雷電波進入智能建筑的形式主要包含直擊雷、感應雷，目前，智能弱電系統受到的危害是多種多樣的。

（1）由空間電磁脈沖引發的干擾問題，智能建筑物本身在遭受雷擊后，雷電將直接轉變為空間電磁脈沖，在實際空間中如果出現空間電磁脈沖，會影響周邊智能建筑物中以電能為供應的機械設備。工作人員可采用干擾和屏蔽方法，從根本上解除脈沖帶來的負面危害。

（2）纜線傳導過電壓，智能建筑物在受到雷擊影響后，會受到雷電流的威脅，雷電直接通過電纜流傳，最終直接入侵建筑物，損害建筑物系統。

（3）如果雷電流在智能建筑物中泄放，會引發嚴重的感應生成的問題，影響智能建筑的運行。

（4）智能建筑物的高度常處于較高水準，使得設計過程中需要應用到長度更大的引線，用于實現接地操作，會阻礙雷電流的正常解除，地電位的實際高度會迅速升高，出現反擊的現象。

3 智能建筑弱電系統雷電防護設計方案

智能建筑與普通建筑相比，內部集成化、智能化程度較高，特征明顯，應對其內部的弱電系統進行雷電防護處理，以保證建筑物的各項功能可正常運作。通過設計防護手段的支撐，可保障弱電系統的正常運作，提升信息傳輸效率，保障人員和設備的安全。開展弱電系統接地工作時，未采取科學合理地接地手段，會干擾弱電系統的安全穩定運作，導致智能建筑內部的各種系統運作出現問題?，F階段，弱點系統的核心接地模式主要有兩種可起到良好的效果。我國常用的接地方法為共同接地，將其應用在智能建筑的弱電系統時，必須具有相應的接地體。若地面的實際阻值可滿足有關規定和標準，可以促進智能建筑內部的弱點系統的運行，同時內部基礎鋼筋相互連接，可轉化為電氣通路，最終形成閉環系統，無須設計人工接地體。智能建筑物的弱電系統的防雷工程涉及的內容和項目較多，是系統化的工程項目，要求工作人員從多元化角度分析，進行更深層次的考量后，方可將各種防雷措施進行深層次結合應用，以推動此后工作的科學穩定建設。

3.1 接地系統的設計

在設計接地系統的過程中，應從多元化角度著手，明確接地系統的種類，接地系統種類的差異性較為顯著，防雷接地問題復雜，如果處理時存在問題，會引發嚴重的安全問題。智能建筑物處于聯動存在狀態下，聯動內容包含智能建筑附近的各種建筑物、實際自然環境，須進行保護接地、防雷接地處理，可通過大樓基礎鋼筋網完成共同接地體的建設工作，同時采取相同的接地方法。選擇電源系統時，通常會利用TN-S系統完成等電位連接的合理設計工作，為后期各項活動的開展奠定堅實的基礎，保障智能建筑弱電系統的安全。

3.2 等電位連接設計

等電位連接技術指含有弱電設計理念的設備，在室內環境中需要技術人員設置相應連接帶，借助等電位連接點的鋪設，減少各弱電設備間存在的電位差。建筑物金屬構件會因雷擊而產生電位差，此時應借助連接點減少電位差。電氣及相關電子設備的保護地、外殼、防靜電等，其端部均借助最短距離完成與等電位有關連接帶連接工作。在具體連接的過程中，需要綜合采取星形結構連接模式、網狀結構連接模式，以保護弱電系統的運作。

3.3 防雷接地設計

應重點避免出現雷擊問題，防雷引下線裝置的鋪設及各種等電位連接帶，在使用時需要考慮等電位連接的情況，可促進開展雷電保護工作，以提升系統工作的穩定性以及有效性。弱電系統在使用時應采用單獨接地的方式，并對防雷地實施隔離處理，可保證地電位的穩定性。技術人員在執行工作任務時仍采用傳統的工作方式，可能會出現觸發反擊的現象。

3.4 屏蔽接地設計

技術人員可采用屏蔽接地抵擋雷擊對建筑物的威脅，主要包含針對智能建筑物、各種纜線、電子設備的有效管理控制。各類別纜線均應使用具有屏蔽電纜性能的金屬管，對于屏蔽層設備的兩端，技術人員均應利用接地操作。在智能建筑中占據重要地位的為弱電機房，對其開展防雷工作時，須充分遵從相應規定標準，有效推進各項工作的建設發展。

3.5 過電壓保護設計

應用智能化防雷技術時，技術人員可應用科學的屏蔽技術執行相關工作，可對弱電系統實施合理化的入侵，降低工作環境中的電壓值。除此之外，工作人員應做好相應的限壓裝置工作，有效控制電壓值，使電壓數值維持在合理的范圍內。

3.6 其他雷電防護設計方案

為了減少雷電問題對智能化建筑工作狀態的影響，需要技術人員在弱電機房實施設置工作時，可綜合利用光纜和光電隔離的方式解除對線纜的干擾，保障智能建筑弱電系統的正常運作。

3.7 電源防護

通常情況下，雷電流的存在會給弱電設備造成較大危害，此種危害通過電氣管道入侵，可在外部高壓裝置上方設高壓避雷裝置，電壓在600 V以下時才能夠進行傳輸。在實際的線與線傳輸過程中，難以控制電流的大小，低壓線路應采用相關過壓保護方案。根據相關規定，目前主要通過分流技術對雷電過壓能量進行分流處理，以完成對電源的保護，保障智能建筑弱電系統的安全。

3.8 弱電設備內部防護

結合電磁本身的兼容性，在弱電設備中，防雷工作從外到內可劃分為多個級別，隨著防雷工作不斷發展，安全水準也有所提升。最外層的安全情況較差，出現雷電出現時會產生直接接觸，造成的負面影響較為顯著，可利用建筑防雷系統進行保護，以提升其保護質量、保護效率。

針對弱電設備，需要防雷系統、鋼筋混凝土、屏蔽層等方面共同防護，降低電壓，保障電壓在弱電設備本身可承受的范圍內。出現雷擊問題后，部分雷電流經過避雷裝置的引導進入地面，同時存在部分電流直接涌入電氣管道內部。

現階段，電子通信設備的應用較為廣泛，出現雷擊問題時，將影響設備的正常運作。工作人員可采用相應的防護方案，考量弱電保護的穩定性、可靠性，從傳統的簡單防護系統轉化為三維防護，以避免電磁波、電壓等對弱電設備造成損害。應結合不同弱電設備的實際情況，采用分類保護、分層保護的策略，全面保障電源線、通信線路，全面防護弱電設備。

4 智能建筑中弱電系統的雷電防護設計注意事項

弱電系統與其相連的電源系統是系統設計的關鍵要素，設計人員須優化弱電系統、相關電源系統，采取科學合理的技術措施，提升其抵御雷電的能力，避免雷電帶來的負面影響。智能建筑頂部系統的實際安裝操作過程中，設計人員可采用三相避雷裝置，技術人員可采取多渠道分流作為補充措施，提升智能建筑弱電系統的安全性。需要重視防雷工作，開展知識培訓，提升相關人員專業素養，保證智能建筑弱電系統安全運行。實踐中工作人員需要采取多種技術措施，增強智能建筑內部防雷保護效果，保證智能建筑弱電系統及相關設備的可靠運行。在實際操作過程中，工作人員應靈活應用現代化科學技術，充分發揮智能化技術優勢，在利用智能建筑結構特征屬性的基礎上，落實網狀框架結構，多維度屏蔽抵抗，實現弱電系統、相關設施設備的等電位。為了落實智能機建筑的前置基礎條件，技術人員應重視整體安全管理效果，完善風險防控措施系統，采取多種技術措施，從多方面加強智能建筑弱電系統的防雷保護工作，落實管控措施，確保智能建筑的防雷效果。

智能建筑在建造的過程中應充分考慮雷電防護技術設計的核心內涵，結合當地周邊環境的實際情況，充分發揮防雷系統的作用，及時感應電壓的實際變化，保證弱電系統相關設備的安全及住戶的生命安全。為了落實防雷工作，相關工作人員在執行任務前應分析總結建筑整體情況，并制定可行的防雷工程計劃。在實施防雷工程時，應對以往工作環節中出現的各種問題進行分析、總結，工作人員在制定新型防雷系統時，能夠針對以往工作環節中出現薄弱問題加以重視，保證防雷系統在實施后可中分發揮其應有的作用，避免造成較大的經濟損失。工作人員在設計弱電系統時，可應用先進的信息化技術加以輔助，更好地進行防雷設計工作。保證設計系統具有更好的實用性，且需要從建筑物的實際情況出發制定工作計劃。

5 結語

綜上所述，隨著智能化建筑應用范圍的逐步擴大，工作人員應及時進行工作模式的革新，積極應用先進的防雷技術，促進智能建筑行業的順利發展，推動我國建筑行業的可持續發展。