探讨智能建筑电气防雷设计相关策略

摘 要：科学技术不断进步给人们日常生活带来较大转变，电气设备应用逐渐增多，智能建筑开始出现。大量电气设备的使用会给人们生活带来较大安全隐患，当雷电天气出现时，极易因雷击引发电力系统短路甚至发生火灾。为了提高建筑安全性，保证人们用电安全，需要施工单位重视建筑中防雷设计的应用。在智能建筑逐渐普及的当下，建筑防雷设计的应用能够有效促进建筑安全性提升，为人们生命财产安全提供保障。因此需要深入了解智能建筑中防雷设计方案，将其与建筑实际相结合，从而提高设计的合理性与安全性。

关键词：智能建筑；防雷设计；重要性

建筑施工水平不断提升，使得建筑结构越来越多样化，而科技的发展与建筑的结合使智能建筑逐渐成为主流发展趋势。在智能建筑应用过程中，主要以电力为能源实现大量设备的使用。因此雷击问题的出现会严重影响到智能建筑的正常运行，存在极大安全隐患。为了促进智能建筑的进一步发展，在提升建筑智能化水平的同时保证人们居住安全，需要对建筑进行防雷设计。合理的防雷设计能有效避免雷击，将雷电引至地下，从而保障建筑整体安全，为智能建筑的发展提供条件。

1 雷击产生的原因以及危害

要想对智能建筑的防雷进行有效的设计，找到原因是十分必要的。造成雷击的原因主要是由于大气中的水蒸气发生上下之间的碰撞引起的，并且在这一过程中产生了摩擦力，进而形成了类型不一的雷云。如果在智能建筑的建设地具有静电感应，那么雷云在出现时就会与雷电产生反应，形成负电荷，负电荷的数量越来越多，在空气中原有的绝缘体受到破坏后不能起到保护的作用，由此就产生了强烈的电压，所以造成电流对智能建筑产生严重的损害，轻则破坏通信系统，重则造成人员伤亡，这些问题对建筑物自身的安全都会产生极大的影响。从类型上进行分析，雷过电压主要具有两种，即直击雷过电压，还有一种是雷电感应中产生的过电压，无论是何种类型产生的雷过电压，都会导致建筑中的电力设备受到破坏，通过一定的方式穿过大地，最终击穿电力设备，这样就造成了电力设备不能正常使用，有时电流也会通过线路进入到系统之中，这样周边还会产生脉冲浪涌的现象，电力设备不但不能够正常使用，其功能也会彻底的失去，为了避免类似现象的发生，也要加强对防雷设计的有效管理。

2 防雷设计具体措施

2.1 结合智能建筑实际

设计方案使实现防雷施工的關键环节，对施工合理性有重要保障。因此需要在设计时对建筑实际状况进行全面考虑，结合建筑特点进行防雷设计，使设计方案科学合理。要具有防范意识，对防雷设计方案中可能存在的问题进行分析并采取有效预防措施。在进行防雷方案设计时要对感应雷以及直击雷进行防护。在设计中，对直击雷的防护首先需要进行框架设置，框架主要包括接闪网、杆、带以及导体，通过以上设施的合理布置能够实现有效雷电防护。首先，在建筑顶点的位置上安装一个金属网格，注意网格的连接方式一定要正确，这样才能够达到防雷设计的要求。智能建筑中之所以会受到感应雷的破坏就是因为没有对电气设备产生保护的作用，使数据线直接侵入其中，所以金属网格的作用就是为了防止感应雷对建筑造成的破坏，在设计中线路的安装位置应该满足1：3的比例。

2.2 建筑中信号系统的防雷设计

雷电对信号的破坏也是导致智能建筑通信能力降低、系统运行不正常的主要因素，因此需要重点关注信号的防雷工作。根据信号传输方式不同其防雷设计方案也有所不同：当应用有线传输方式时，可以应用SPD进行保护，将其安装于信号接收器与电缆之间以及信号的发射与接收设备上。使用金属管对电话线进行保护，确保其线路不暴露于外界。当应用同轴电缆或者双绞线进行电力输送时，需要将保护器安装在电气设备上，从而避免因雷电而给电气设备带来不利影响，提高建筑安全性。

2.3 分级保护

分级保护是电源系统中重要组成部分，能够更有针对性地为不同电源提供保护措施。智能建筑中对电力设备应用较多，因此其供电系统特点不同，与普通建筑的供电系统相比，需要应用更多保护器。要将保护器接入供电系统，使其作为一级保护装置，SPD的最大冲击容量166每相应在25kA以上，限制电压应控制在2400v以内，属于1级电源防浪涌保护器。其次，在智能建筑中敏感或者十分重要的用电设备的分路配电设备处的SPD位置安装第二级保护。这些SPD能够将智能建筑供电浪涌防护器所剩余的浪涌量吸收。根据实际应用效果来看，保护器的应用能够有效抑制瞬态过电压，在智能建筑中具有较好防雷效果。在普通建筑中，二级保护措施即可满足雷电防护需求，但智能建筑中需要进行三级保护。其主要措施为，将浪涌保护器放置在电气设备内部，这种保护器的应用能够有效消除建筑中存在的较小过电压。其中保护器的最大冲击容量应小于20kA，对其电压进行控制，使其在1000v以下。

2.4 信息网络系统的保护

建筑群子系统：建筑物间网络连接线最好是采用光缆。光缆加强芯要与光电转换器外壳连接并可靠接地。若采用铜缆双绞线，则必须穿金属管埋地敷设。在进入智能建筑大楼的LPZO与LPZI区交界处安装符合通讯网络设备耐压水平要求的电涌保护器（SPD）。设备间子系统：由进线设备，程控交换机，计算机服务器等各种主机设备及其配线设备组成。是整个布线系统的核心区域。连接进出智能建筑的通信线应采用光缆。若采用铜缆双绞线，则必须穿金属管埋地敷设并接地。在设备间各设备前端要采取二级防雷措施，最好安装通信避雷柜设备。各设备之间要进行等电位连接。管理子系统：设置在各层配线间，由配线设备，输入腧出设备等组成。管理子系统各设备的物理连接往往是采用双绞线，需要采取二级防雷措施，安装通讯网络类SPD。垂直干线子系统、水平干线子系统。主要是由各楼层间、同一层的插座、配线架组成的。高层建筑中智能化系统需要使用光缆进行干线子系统的布置，若在布置过程中应用铜制双绞线光缆对水平以及垂直干线子系统进行设置，需要使用屏蔽措施进行保护，应用金属管或者电桥架实现走线，从而保证线路接地。在工作子系统中，通常将其终端设备与信息插座相连，具体设备包括电视机、计算机、数据终端以及电话等，由于从源头上对智能建筑内信息网络系统的防雷保护进行了层层设防和屏蔽，感应雷通过信息网络线再侵人工作区子系统干扰和破坏终端设备的可能性是极小的。

3 结束语

智能建筑的逐渐普及使人们对电气设备更加依赖，若出现雷击问题，会严重影响到智能建筑的正常运行，不仅会给人们日常工作生活带来损失，还会对人们人身安全产生威胁。因此在进行防雷设计时，需要对建筑中各条线路进行深入了解，以便提高雷电防护的有效性。从而为智能建筑中电气设备运行提供保障，促进建筑安全性提升。

参考文献

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[3]杜俊浩.关于智能建筑电气防雷设计相关措施分析[J]青海警官职业学院，2013（45）.

作者简介：刘鑫，身份证号：230108198403160013。

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