智能建筑綜合雷電防護技術探索與研究

寧波防雷安全檢測有限公司 浙江 寧波 315000

對現(xiàn)代智能建筑而言，雷電直擊導致的直接影響并不僅僅在于能否直擊智能建筑，而是在雷電擊打智能建筑后雷電造成的二次雷擊效應，閃電本身就是一個高科技世界。雷電直擊防護的應用技術正是在這個時候誕生的，并不斷被深入探討，智能建筑防雷措施的研究，促進智能建筑各種防雷應用技術的不斷發(fā)展，為基于智能建筑的防雷應用技術帶來更多新的可能性。

一、雷電對智能建筑物的危害

1.損失面積增加。電子信息系統(tǒng)技術已經(jīng)能夠大大地方便現(xiàn)代人們的工作生活，因此在目前工業(yè)社會各行各業(yè)，已經(jīng)將各種電子信息系統(tǒng)技術廣泛應用到行業(yè)中的工作管理過程中，而文明建筑就是一直貫穿在各大行業(yè)中，因此，智能文明建筑在現(xiàn)代社會上的市場占有率就十分的巨大，如此一來，一旦雷擊這些智能文化建筑，勢必給人們帶來大面積的經(jīng)濟損失，尤其是在民航、精密儀器、石油化工等領域。一旦各種電子信息技術系統(tǒng)因雷擊而失效，勢必給人們造成不可估量的經(jīng)濟損失。

2.雷電損害從二維向三維轉變。目前，電子信息的無線傳輸技術已廣泛應用于我國現(xiàn)代建筑的工程設計中。所以，當閃電直接擊中建筑物的內(nèi)部空間時，它們可以穿過每一個內(nèi)部空間或角落，這樣，閃電就可以通過閃電傳送到整個現(xiàn)代建筑物的所有內(nèi)部空間，這樣，閃電就可以直接到達每個內(nèi)部空間或角落，以免對整個建筑景觀造成極大的破壞。因此，在三維結構建筑物直擊雷防護設備安裝系統(tǒng)的直擊雷防護設計過程中，主要的直擊雷是電磁脈沖雷和直擊爆炸雷，感應雷和沖擊爆炸雷將逐漸轉變?yōu)橐噪姶琶}沖雷和沖擊爆炸雷為主的直接防護，這樣可以減少電磁脈沖雷對三維結構建筑空間的直接破壞。

3.雷電對電子通信設備的損害。隨著信息保護技術的迅速到來，許多人逐漸依靠這些信息保護技術開展工作。雖然改變了很多人的日常生活，但也逐漸增加了人們?nèi)粘Ｉ畹陌踩[患。微電子保護設備對終端非常敏感，一點點直接對外界的破壞是可怕的，有時很可能直接使其保護效果完全喪失，特別是對于雷電，這是一種對生命危害極大的自然災害。微電子檢測設備一旦受到這種雷擊損傷，其損傷可能會迅速擴散，給人們造成巨大的經(jīng)濟損失。

二、智能建筑防雷必要性

建筑物內(nèi)部的微電子辦公設備繁多而且復雜，自動化辦公管理系統(tǒng)設備數(shù)量相對較多，分布較密，價格相對較高，這些新型微電子辦公設備通常都是屬于一種耐高溫過電壓保護等級低，防電磁干擾性能要求高的弱電辦公設備，最怕的是受到閃電雷擊。受雷擊后經(jīng)濟損失較大，設備的使用安全性、資料的存儲完整性都容易受到雷擊的嚴重威脅。而且在承受雷擊時，一部分防雷能量(約50%)通過建筑物外部防雷感應裝置直接泄入大地，另一部分防雷能量則通過雷聲或電流電波感應或雷電耦合在金屬輸電管線上后，再進入建筑物內(nèi)部以破壞防雷設備。雷電將產(chǎn)生地球閃電位移和反擊的巨大破壞。智能建筑中的計算機等微電子通信設備嚴格要求不接地。如果智能建筑中不同的接地系統(tǒng)在各種雷電或電流的作用下不斷發(fā)生漏電，接地電位會不均勻，高電位的不接地會形成反擊地，低電位的不接地會對建筑電氣設備造成損壞。因此，智能建筑的防雷已成為一個日益重要的技術課題。[1]

三、智能建筑綜合雷電防護技術探索與研究

1.智能建筑外部的防護措施。對外部智能建筑進行外部防雷時，應特別注意加強直擊雷防護對外部智能建筑的影響。通過對智能建筑外防護結構的不斷優(yōu)化，利用一些傳統(tǒng)的外接防雷裝置可以直接完成外接防雷，如在外接建筑物受到大量雷電直接攻擊時，采用小型避雷針和避雷針，雷電的外部高壓發(fā)射電流由避雷針和外部接地裝置直接放電，直接對智能建筑的外部保護起到外部保護的作用。

2.智能建筑內(nèi)部的防護措施。對于大型智能建筑的內(nèi)部防雷，更多的是因為需要開展雷電傳感器的接觸和雷擊工作。其實，大型智能建筑的內(nèi)部保護也是最重要的。通過內(nèi)部雷電傳感器的保護，可以有效地降低雷電災害的威脅，避免或大大降低風險，可以有效地減少一些人身和財產(chǎn)的損失和人員的傷害。

3.接地裝置。接地裝置采用橋柱和其他建筑物基礎中的其他鋼筋。設計這種接地裝置時，在建筑基礎內(nèi)基層采用類似硅酸鹽水泥的水泥，周圍土壤的水泥含水率不大于1，等于4%，基礎上的基層表明沒有其他防水層，可優(yōu)先使用基礎內(nèi)的其他鋼筋作為接地裝置；然而，如果建筑物地基直接由各種塑料、橡膠、油氈等建筑防水材料覆蓋，或者建筑物基礎也涂有類似瀝青質(zhì)的其他防水層，則不應認為基礎內(nèi)的其他加固物用作接地裝置。此時，應首先考慮在建筑物基礎和水箱周圍鋪設一個大的環(huán)，此外，它可以直接和無縫地與其他鋼筋連接。接地裝置的運行是整個鐵路防雷供電系統(tǒng)中最基本的運行環(huán)節(jié)。[2]

4.弱電設備的屏蔽。屏蔽弱電工程防雷應作為有效降低弱電通信系統(tǒng)電磁干擾的必然技術措施。屏蔽防雷工程的主要設計目標之一是減少防雷過程中的內(nèi)部電磁脈沖。在一些基于無線電子設備等無線網(wǎng)絡設備的防雷信息采集裝置中，弱電系統(tǒng)在建筑物內(nèi)屏蔽較多，這些屏蔽建筑物的工程外觀應分為完全屏蔽(外部完全屏蔽)、部分完全屏蔽、局部完全屏蔽，根據(jù)現(xiàn)有防雷通信線路的屏蔽分區(qū)和弱電設備的配置要求，對弱電設備和其他弱電管道進行部分屏蔽或部分屏蔽，使內(nèi)部電磁場在雷擊時能在多個層次上均勻產(chǎn)生，沒有衰減。將整個建筑外墻(外墻、圍護結構)與地形無屏蔽連接，形成籠式防雷設計，是最安全可靠的防雷設計。因此，各種微電子及元器件應用設備的重要位置，如強弱電車間、機房等，最適合直接放置在高層建筑的內(nèi)部中心、較深的上下層。

結束語

綜上所述，雷擊事件給智能建筑物帶來的損害可以說是巨大的，因此我們需要不斷地對智能建筑物的安全防雷裝置和設施進行更新和完善，這樣才能盡量降低雷擊事件給人們帶來的生命威脅和經(jīng)濟損失。