淺析高層智能大廈雷擊機理及防雷設(shè)計

摘 要：隨著科技發(fā)展以及建筑業(yè)進步，高層智能大廈成為目前城市中所常見的一種建筑，但是常受到雷電天氣的影響。基于此，本文針對高層智能大廈受雷擊的現(xiàn)象進行分析，并且通過防護直擊雷、相同電位下進行聯(lián)結(jié)防護、防護雷電波入侵以及采取電磁屏蔽措施等，為高層智能大廈防雷工作提供參考。

關(guān)鍵詞：高層智能大廈；雷擊現(xiàn)象；防雷設(shè)計

中圖分類號：TM862 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0341-01

引 言

雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，但是卻極易對人類活動造成不良的影響，尤其是在高層建筑當(dāng)中，經(jīng)常由于雷擊造成自身功能的受損。所以在高層智能建筑的建設(shè)過程當(dāng)中，必須要進行防雷設(shè)計以保護內(nèi)部功能以及使用者的安全。繼續(xù)擰防雷設(shè)計之前首先需要對高層智能大廈遭受雷擊的原因及影響進行系統(tǒng)的分析。

1 高層智能大廈雷擊現(xiàn)象分析

高層智能大廈是一個十分廣義的概念，智能大廈是一種在建筑內(nèi)部應(yīng)用各種智能手段與系統(tǒng)，將大廈的各種設(shè)施進行合理有效的調(diào)配使其達到智能高效的目的。高層建筑一般是指超過12層以上的建筑，這類建筑由于高度，相較于低層建筑更易受到雷擊的影響，并且其內(nèi)部各種智能設(shè)備在雷擊之下也會產(chǎn)生各種不良現(xiàn)象。

雷擊是一種自然環(huán)境中十分常見的現(xiàn)象，嚴重的雷擊會對人、樹木、建筑物造成殺傷或者破壞，并且在雷擊的過程中還會對各種電子設(shè)備產(chǎn)生危害。雷電災(zāi)害對于現(xiàn)代建筑，尤其是智能大廈的危害較大，雷擊的災(zāi)害主要表現(xiàn)為直擊雷、雷電波侵入、地電位反擊、感應(yīng)過電壓以及系統(tǒng)內(nèi)部操作過電壓等。現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展所帶來的負面效應(yīng)就是對于抗雷擊能力較差，并且一旦受到雷擊，就會造成大型CMOS集成元件等受到影響，無法進行正常的運轉(zhuǎn)看，從而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失或者是社會危害。

2 高層智能大廈防雷設(shè)計

2.1 防護直擊雷

直擊雷是一種帶電的云層與建筑物直接進行迅猛放電的現(xiàn)象，在這個過程中所伴隨產(chǎn)生了強烈的電效應(yīng)、熱效應(yīng)，對高層智能大廈當(dāng)中的各項電子設(shè)備造成嚴重的影響。在對直擊雷進行防護的主要措施包含以下幾種方式：①可以在智能大廈的外部安裝防雷裝置，進行接地裝置的安裝過程中，將其與傳感器安裝傳輸線，這樣可以有效地將各種雷電信息進行收集與傳輸，使得相關(guān)技術(shù)部門在了解雷電天氣動態(tài)是能夠掌握一手訊息。②為了增加建筑物的防雷性能可以將焊接接地裝置和導(dǎo)線之間構(gòu)成統(tǒng)一整體，并且對相關(guān)的參數(shù)進行參考，來對雷電的電擊強度進行分析，進行合適的建設(shè)[1]。

2.2 相同電位下進行聯(lián)結(jié)防護

高層智能大廈受到地下電壓的影響，從施工工作開始時就會影響到安全。地下電壓會使得高層智能大廈發(fā)生安全事故的概率變大，并且造成經(jīng)濟損失。在這種情況下就需要采取相同電位下聯(lián)結(jié)防護的方式來進行保護。建筑物內(nèi)部的各個帶電導(dǎo)體都是獨立存在的但卻進行連接的，利用等勢面來進行電位差的控制，會使得在雷擊環(huán)境下受到雷擊的影響逐漸縮小。字相同電位下的聯(lián)結(jié)防護措施可以有效地把各個結(jié)構(gòu)鋼和金屬管進行溝通，使其在遭受雷擊時消除雷擊帶來的電壓影響。聯(lián)結(jié)防護的部分必須符合各項安全標(biāo)準，保障使用過程中的有效性。

2.3 防護雷電波入侵

雷電波入侵是因為在高層建筑當(dāng)中，各種架空線路和金屬管道，為雷電波提供了入侵的線路和媒介，會使得累計點受到嚴重的破壞。智能大廈中，各種主線與管道的質(zhì)量需要進行質(zhì)量的保障，在建筑物的墻體內(nèi)部含有各種管道，這也就為雷電波入侵提供了機會。在防護雷電波入侵的過程中，可以通過在變壓器的高低壓兩側(cè)，分別進行防雷裝置的安裝，從而有效保障雷電波入侵的危害。入侵的雷電波會因為防雷裝置而受到降低。并且在建筑物和架空金屬管道連接的部位，必須要連接相應(yīng)到防雷接地裝置，實時進行性能檢測，出現(xiàn)問題是及時維修，防止雷電侵害。對于埋地的金屬管道，也需要防雷裝置的安裝，并且利用鋼筋混凝土作為接地裝置[2]。

2.4 采取電磁屏蔽措施

在雷電危害產(chǎn)生的過程中，電磁波對于高層智能大廈的干擾現(xiàn)象也十分嚴重。針對這一現(xiàn)象，就需要結(jié)合高層智能大廈自身特點來進行防雷網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置，高層智能大廈防雷網(wǎng)所包含的重要內(nèi)容有內(nèi)墻、樓板和金屬管等。在整體結(jié)構(gòu)的各個部位都進行電磁屏蔽的工作，可以有效保障在雷電天氣時電磁波對各個設(shè)備所產(chǎn)生的不良影響。電磁屏蔽主要是在高頻的環(huán)境下利用低電阻金屬來進行電磁干擾的一種措施，也可以理解為是利用導(dǎo)體中的電流產(chǎn)生磁通并進行屏蔽的過程。電磁屏蔽措施是在建筑物的整體電子防雷系統(tǒng)中重要的組成部分，并且仍需要不斷的發(fā)展進步，完善技術(shù)。

3 結(jié) 論

總的來說，進行高層智能建筑的防雷設(shè)計不僅是一項工作量較大的工作，而且還是一項對于細節(jié)要求較高的工作。在進行防雷設(shè)計的過程中需要考慮到各項性能，并且還要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w的氣候條件等進行分析，采取創(chuàng)新的技術(shù)與高質(zhì)量的材料，保障防雷設(shè)計的安全與可靠。

參考文獻

[1]盛財旺.地面建筑物防雷系統(tǒng)中雷電效應(yīng)研究[D].北京交通大學(xué)，2015.

[2]陸凌云.建筑電氣防雷技術(shù)設(shè)計的探索[A].《建筑科技與管理》組委會，2014：2.

收稿日期：2018-8-6