智能建筑物雷電災害分析及防護措施

陳李喆

摘 要：經濟社會的不斷發展，為智能建筑物應用范圍的擴大起到了積極的推動作用。相對一般的建筑物，智能建筑物的經濟效益和使用價值較大，為人們帶來了理想的建筑環境。但是，這類建筑物在使用的過程中，存在著較大的雷電安全隱患，影響著人們正常的生活。因此，需要對智能建筑物雷電災害進行詳細地分析，找出問題發生的原因，并制定出可靠的防護措施，提高智能建筑物的安全性能。

關鍵詞：智能建筑物；雷電災害；防護措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.119

經濟水平的不斷提升，加快了現代化社會的建設步伐。在此形勢影響下，智能建筑物的生產規模及應用范圍也在不斷地擴大，為人們良好的居住環境創造了有利的條件。但是，由于智能建筑物在使用的過程中相關的電子元件存在著抗干擾能力較差等問題，加大了雷電災害發生的幾率。

1 智能建筑物整體的概況

某智能建筑物設計上采用了最新的設計理念，內部的計算機基礎網絡設施相對比較完善，線路布局較為復雜，連接著大量的精密性儀器。由于自身結構的特點，該智能建筑物內部的設備靈敏度較高，很容易受到外來因素的干擾。雷電自然災害等一系列影響因素的存在，為設備的正常工作帶來了極大的安全隱患，加大了該智能建筑物安全事故發生的幾率。該智能建筑物長50m，寬25m，高度為90m，建筑物總共分為25層。結合該地區整體的氣候變化狀況，可以發現這些該地區年平均密度為80.8d/a。利用相關的技術手段分析，得知該智能建筑物每年受到雷電災害的次數約為0.406次/a.建筑物內部配有照明系統、寬帶網絡等。同時也分布著一些常用的辦公物品。

2 智能建筑物雷電災害分析

根據該智能建筑物內部分布的物品及線路布局狀況，可以發現其中存在著許多的辦公資料及電氣設備等。這些物品的可燃點較低，很容易受到明火的影響，存在著一定的安全隱患。設計方面禁止該智能建筑物內部堆放易燃易爆的物品。

由于受到雷電災害的影響，影響了該智能建筑物整體的安全性能。主要表現在：（1）當該建筑物遭受雷擊時，外來人員進入該建筑物內部接觸到相關的電子設備時，將會造成重大的人員傷亡事故；（2）由于建筑物內部部分導線的絕緣皮層破損，受到雷擊時該建筑物內部的基礎設施存在著漏電的安全隱患；（3）受到雷電災害的影響，破壞了建筑物的物理結構，影響了建筑物使用過程中的安全穩定性；（4）當雷擊現象較為明顯時，局部的電流或者電壓將會瞬間升高，容易引發大規模的火災；（5）遭受雷擊的建筑物，內部的智能系統受到嚴重的影響，不能及時地響應相關設備的操作請求，加大了安全事故發生的幾率；（6）用戶線路上的過電壓，無法在規定的時間內傳輸到該智能建筑物內部相關的裝置上，影響了設備的靈敏度。

3 智能建筑物雷電災害的防護措施

3.1 直擊雷的防護措施

所謂的直擊雷，主要是指雷雨天氣中的閃電之間地擊中智能建筑物、周圍的其它裝置、或者防雷裝置等，并產生了一系列的化學反應，導致建筑物內部部分區域導電線路上的電壓和電流明顯增大，溫度也在相應升高的過程。

對于這種雷電災害，主要的防護措施有：（1）在該智能建筑物內部容易遭受雷擊的區域安裝質量可靠的接閃器，并在相關的傳輸導線上安裝傳感器，及時地將雷擊信息傳送到相關的技術部門，提高建筑物的安全性能；（2）為了增強防雷效果，可以在該建筑物主體的立柱上增加引下線，并構建接地裝置。同時，采取焊接的方式將接地裝置與引下線之間形成統一的整體，擴大不具有導電性能裝置的保護范圍；（3）接閃器在安裝的過程中需要確定具體的尺寸規格，主要的參考依據是根據相關的計算公式，確定具體應用過程中的技術參數，確定出接閃器最大的應用范圍，為防雷效果的發揮提供可靠的保障。

3.2 相同電位下的聯結防護措施

在智能建筑物使用的過程中，由于地電位反擊電壓的存在，加大了智能建筑物安全事故發生的幾率。針對這種情況，可以采取相同電位下的聯結防護。即利用物理學等勢面的相關原理，采取必要的防護措施。將建筑物內部獨立的裝置、帶電的導體等，利用相同電位的導體將這些獨立的個體聯結起來，使得智能建筑物遭受雷擊的過程中導電裝置的電位差能夠減少在一定的范圍內。這樣的過程稱為相同電位下的聯結防護。它的主要原理在于利用等勢面的特點控制電位差的范圍。結合這樣的措施，智能建筑物在設計的過程中需要將所有的結構鋼筋與金屬管線連接在一起，形成導電性能良好的導體。通過這樣的操作，有利于消除雷擊過程中感應過電壓帶來的影響。

3.3 雷電波入侵的防護措施

智能建筑物內部的線路或者管道主要采用的是全埋的方式。它將與用戶端的電纜外層、金屬管道等與建筑物的外墻方面的預埋件相連。設計過程中建筑物內部主要的金屬物需要與防雷預埋件構成統一的整體，增強防雷效果。實現這樣的目標，主要采取的措施有：（1）將所有的電纜、金屬管道接地。雷電波的入侵主要是通過導體傳輸一定的電流和電壓，設計過程中的接地操作能夠有效地避免這種情況的出現；（2）將避雷裝置分別安放在變壓器高、低壓兩側。

3.4 電磁屏蔽的主要防護措施

為了減少電磁波對于智能建筑物的干擾影響，需要利用相關的防護措施達到電磁屏蔽的目的。一般情況下，針對智能建筑物的結構特點，可以采用法拉第式的防雷網進行全面地布控。這種防雷網主要是將建筑物內部的墻面、地板、金屬導管、金屬管線等看做統一的整體，使其呈現六邊形的網狀結構。這種籠式的避雷網能夠有效地發揮出電磁屏蔽的效果，并對遭受雷擊的智能建筑物進行分流、分壓操作，降低了安全事故發生的幾率。在設計的過程中，根據智能建筑物整體的內部構造特點，采取合理的電磁屏蔽方式，最大限度地發揮出防雷網的屏蔽效果。

4 結束語

當雷電災害發生時，建筑物內部局部的電流和電壓將會明顯的增大，威脅著人們的生命財產安全，降低了相關設備的安全性能。因此，需要對智能建筑物雷電災害發生的原因進行必要地分析，并找出可靠的防護措施，提高智能建筑物整體的抗干擾性。在設計的過程中，需要充分考慮智能建筑物的內部構造特點，采取合理的防護措施增強防雷效果。

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