楊 志

內(nèi)蒙古自治區(qū)磴口縣氣象局

智能建筑物雷電災(zāi)害分析及防護措施

楊 志

內(nèi)蒙古自治區(qū)磴口縣氣象局

隨著數(shù)字信息技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，一種具有多功能、高效率、高舒適性的建筑應(yīng)運而生了，即智能建筑。智能建筑以建筑為平臺，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。通常超高智能建筑內(nèi)部安裝了大量的計算機和精密電子儀器設(shè)備，一旦遭受雷擊，建筑物本身和其內(nèi)部的人員及電子設(shè)備均容易遭受損害?；诖耍疚膶⒅胤治鎏接懼悄芙ㄖ锢纂姙?zāi)害的防護，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

智能建筑物；雷電災(zāi)害；防護

1 、雷擊對智能建筑造成的影響

雷電是發(fā)生在自然界中的正?，F(xiàn)象，雷擊給人們造成的災(zāi)難也難以避免，而雷電災(zāi)害也成為影響我國的主要氣象災(zāi)害之一。若想要降低雷擊帶來的經(jīng)濟損害，就一定要對雷擊現(xiàn)象進(jìn)行分析，了解他的危害程度和范圍大小，只有采取對應(yīng)的的防護舉措，才可以達(dá)到預(yù)想的防雷效果。在現(xiàn)代的大部分智能建筑里，雷擊帶來的災(zāi)難主要面向建筑體系中的電子信息設(shè)施來說的，電子設(shè)施因為獨特的特性，不僅會遭到雷擊的直接破壞，還會因為本身的二次效應(yīng)使其自身的損害更大，遠(yuǎn)超過直接受擊造成的影響。這是由于雷電可以產(chǎn)生巨大的瞬時電流，可以影響地表建筑里電子設(shè)施的電磁場，使得圍繞在其周圍的金屬物質(zhì)立刻具有感應(yīng)電流，這些弊端對電路和通訊設(shè)備都隱藏著潛在的危險，嚴(yán)重的能將電子設(shè)施燒壞，給智能設(shè)備造成滅絕性的毀壞。針對現(xiàn)代的電子科技來說，電子設(shè)施的自身保護系統(tǒng)還不成熟，特別是某些電子設(shè)施極為脆弱，他們可以承受的能量只有幾毫焦耳，但是雷電可以產(chǎn)生幾百兆焦耳的能量，根本不能相提并論，所以一定要采取相應(yīng)的舉措給予防護。

2 、智能建筑物雷電災(zāi)害防護措施

2.1 直擊雷防護

1)在該智能建筑物內(nèi)部容易遭受雷擊的區(qū)域安裝質(zhì)量可靠的接閃器，并在相關(guān)的傳輸導(dǎo)線上安裝傳感器，及時地將雷擊信息傳送到相關(guān)的技術(shù)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(gòu)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(tǒng)一的整體，擴大不具有導(dǎo)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(guī)格，主要的參考依據(jù)是根據(jù)相關(guān)的計算公式，確定具體應(yīng)用過程中的技術(shù)參數(shù)，確定出接閃器最大的應(yīng)用范圍，為防雷效果的發(fā)揮提供可靠的保障。

2.2 相同電位下的聯(lián)結(jié)防護

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(fā)生的幾率。針對這種情況，可以采取相同電位下的聯(lián)結(jié)防護。即利用物理學(xué)等勢面的相關(guān)原理，采取必要的防護措施。將建筑物內(nèi)部獨立的裝置、帶電的導(dǎo)體等，利用相同電位的導(dǎo)體將這些獨立的個體聯(lián)結(jié)起來，使得智能建筑物遭受雷擊的過程中導(dǎo)電裝置的電位差能夠減少在一定的范圍內(nèi)。這樣的過程稱為相同電位下的聯(lián)結(jié)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(jié)合這樣的措施，智能建筑物在設(shè)計的過程中需要將所有的結(jié)構(gòu)鋼筋與金屬管線連接在一起，形成導(dǎo)電性能良好的導(dǎo)體。通過這樣的操作，有利于消除雷擊過程中感應(yīng)過電壓帶來的影響。

2.3 電磁屏蔽的主要防護

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(guān)的防護措施達(dá)到電磁屏蔽的目的。有屏蔽的系統(tǒng)在利用建筑物自身內(nèi)的鋼筋及金屬框架無法達(dá)到要求的時候，需要額外添加金屬網(wǎng)或其他符合要求的屏蔽的措施，用恰當(dāng)?shù)穆窂戒佋O(shè)線路，增強線路屏蔽效果。

2.4 安裝有相關(guān)設(shè)備

目前的智能建筑多數(shù)都在內(nèi)部安裝有相關(guān)的設(shè)備，例如衛(wèi)星接收器、金屬裝飾架、太陽能熱水器等，此類設(shè)備在其內(nèi)部都含有大量的金屬，所以在接閃器施工的時候，如果不采取相關(guān)的防護措施，接閃網(wǎng)特別容易引起連電反應(yīng)，減弱接閃器的效果，所以一定要采取相關(guān)措施把這些設(shè)備和接閃網(wǎng)加固可靠地連接。然后就是在引下線的施工過程中，一定要保證在混凝土澆筑之前將內(nèi)部鋼筋做好電氣連接的相關(guān)工作，特別是接地體鋼筋之間的連接，引下線施工的時候，必須在事先就形成暢通的電氣通道，這樣才能確保引下線的柱頭和各鋼筋形成相連的防雷系統(tǒng)。在防雷系統(tǒng)中，接地裝置是一個較為重要的裝置，其功能就是將雷電所產(chǎn)生的電流導(dǎo)入地下，以此來減少對建筑的損害。經(jīng)過理論及經(jīng)驗證實，相比接地電阻，接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)更應(yīng)該受到重視。環(huán)形接地網(wǎng)就是要把接地的物體沿著建筑物四周圍成一個閉合的圓環(huán)。這樣的連接方法能夠使界面之內(nèi)的電場均勻分布，從而削弱跨步電壓對人的損害，也能削弱屋內(nèi)在被雷擊時，因為電位梯度大而引起的設(shè)備高壓反擊的危險。

總而言之，通常超高智能建筑內(nèi)部安裝了大量的計算機和精密電子儀器設(shè)備，以此來構(gòu)成整個建筑的智能系統(tǒng)，但這些計算機和精密電子儀器設(shè)備等大都為弱電設(shè)備，他們的耐壓等級低，防電磁干擾能力較弱，因此該類建筑一旦遭受雷擊，建筑物本身和其內(nèi)部的人員及電子設(shè)備均容易遭受損害，故該類建筑的防雷工作及其重要。這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

[1]黃曉虎. 智能建筑物雷電災(zāi)害分析及防護措施[A]. 中國氣象學(xué)會.創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 提高氣象災(zāi)害防御能力——S11第十一屆防雷減災(zāi)論壇[C].中國氣象學(xué)會：，2013：4.

[2]林冠文，王涪德，梁建文. 高層智能建筑物綜合雷電防護措施[J].現(xiàn)代建筑電氣，2012，06：5-8+26.

[3]曾山佰. 智能建筑綜合雷電防護技術(shù)探索與研究[D].南京信息工程大學(xué)，2006.

[4]呂東波，韓盛濤，景華穎. 弱電設(shè)備的雷電災(zāi)害分析及防護措施[J].黑龍江科技信息，2010，15：52.