蔣洪偉
(安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站,安徽 蚌埠 233000)
眾所周知,雷擊不僅會對建筑物造成損壞,還會直接影響到個人的生命安全。隨著高層建筑的崛起,發(fā)生雷擊事故的概率也顯著增加,加之智能化建筑的增加,極容易在雷擊的作用下對電子設備造成損壞,這也充分證實下完善防雷設計的必要性。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國每年因雷擊導致電子設備損害的事件屢見不鮮,這也對防雷設計提出了較高的要求。因此,明確智能化建筑防雷SPD 設計要點,具有十分重要的現(xiàn)實意義。
結構、管理、系統(tǒng)和服務是智能化建筑主要的構成要素,四個要素之間具有十分密切的聯(lián)系,通過促進上述要素的優(yōu)化設計,能夠有效提升建筑設計的合理性,有助于為住戶提供更加舒適安全的生活空間。近幾年,智能化建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要潮流,通過對4C 技術的充分運用,將其應用于通信自動化系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)以及辦公自動化系統(tǒng)的設計過程中,有助于為社會民眾提供更加舒適的生活、工作和學習空間。
眾所周知,雷電波入侵智能建筑的形式具有多樣化的特點,例如,在日常生活中常見的直擊雷和感應雷即為主要形式。一般情況下,直擊雷不會對智能建筑中的電子元器件造成較大程度的破壞,而感應雷則會對智能建筑內(nèi)的電器造成嚴重損害。在雷電的作用下,會導致電磁場發(fā)生明顯改變,進而輸出過電流和過電壓,形成雷擊。通常認為,感應雷采取以下幾種形式入侵計算機系統(tǒng),首先是借助通信信號入侵,其次是通過交流供電電源實現(xiàn)入侵,最后為借助接地體完成入侵。在智能化建筑中,各種各樣的弱電系統(tǒng)應接不暇,例如火災自動報警系統(tǒng)。綜合布線系統(tǒng)和閉路電視系統(tǒng)均為常見的弱電系統(tǒng)類型。由于弱電系統(tǒng)對過電流和過電壓的耐受程度較差,且容易對電磁干擾產(chǎn)生強烈的敏感度,一旦遭遇雷擊,會嚴重威脅到建筑內(nèi)部各個系統(tǒng)的安全運行。若不能做好充分的防雷保護工作,或者防雷保護器具發(fā)生損害,極容易導致弱點系統(tǒng)功能異常,嚴重的雷擊甚至能夠?qū)е氯藛T的傷亡。基于這一層面進行審視,完善智能化建筑防雷SPD 設計,具有十足的必要性,可被推廣使用[1]。
智能化防雷SPD 設計應當滿足現(xiàn)代建筑的基本防雷需求,同時涉及人員還應當充分重視雷電所具有的電磁兼容性問題。因此,在進行防雷SPD 設計時,需要將壁類裝置與電泳保護裝置共同作為設計重點,構建完善的防雷系統(tǒng)。由于現(xiàn)代居民建筑的建筑布局相對特殊,建筑物之間密度較高用以提升土地使用率,因此,建筑物防雷設計應當全面考量建筑聚集特點,筆者提出,設計師應當構建廣闊的接地體,并促使各個建筑物能夠擁有獨立、對稱的接地裝置,裝置本身能夠在對稱焊接基礎之上,保證接地電阻低于1Ω。此外,建筑物外立面應當以避雷帶、避雷網(wǎng)等裝置作為設計主體,構建閃接器,形成避雷網(wǎng)絡框架,規(guī)避雷擊的風險。
在以往的壁類設計當中筆者發(fā)現(xiàn),建筑物本身的壁類裝置由于天面、墻壁等環(huán)節(jié)的阻隔,無法實現(xiàn)電氣連接。智能化SPD 裝置則許喲啊借助結構鋼筋材料,將閉合良好的法拉第籠建設在建筑物當中,從而構建起擁有一定應用效果的弱電屏蔽裝置。因此,建筑物需要借助引下線、等電位連接等,形成接地系統(tǒng)。筆者建議,引下線裝置的設置應當根據(jù)國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》的相關要求,設定引下線間距應當高于十八米。不過由于雷電引流過程特點,引下線入地過程中線數(shù)量過多、間距過小,雷電在布局上會表現(xiàn)得更加均勻。在筆者提出的法拉第籠設計方案當中,為了能夠在滿足設計規(guī)范的基礎上提高引流能力,在設計當中筆者提出了借助網(wǎng)格和引下線間距的重新調(diào)整方案。調(diào)整方案當中,引下線的位置設置調(diào)整到了建筑物的外立柱外圍,以此來拉近引下線間距,從而改善以往因轄下設計能力不足等問題。
智能化建筑物內(nèi)部出現(xiàn)的接觸電壓、跨步電壓,會在雷電發(fā)生之后產(chǎn)生危險反擊,因此,在進行建筑物智能SDP 設計時,還應當充分考慮建筑物內(nèi)部地面、金屬材料、墻板之間的導電特性。通過建設等電位設施,避免出現(xiàn)雷電的危險反擊。智能SDP 當中,建筑物可以將樓層作為基本單位,設置防雷區(qū)LPZ,并以防雷區(qū)作為核心點,預留防雷裝置連接板,從而對建筑物內(nèi)部各項弱點設施進行接地保護,彰顯防雷設計的重要價值[2]。
綜合布線是以建筑物的實際需求為核心,通過布線方式形成建筑群內(nèi)部的通信聯(lián)絡,從而為智能系統(tǒng)建設提供基礎。作為建筑物的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”,綜合布線應當以智能管理和智能傳輸為核心節(jié)點形成基于建筑群的網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng),進而達到統(tǒng)一編制、統(tǒng)一管理的目的。在避雷系統(tǒng)當中,建筑綜合布線需要在避免影響建筑正常使用的基礎上進行布線位置的合理規(guī)劃。通常情況下,樓頂板之上、地板之下、墻體內(nèi)部等,在建筑物施工設計時期,就已經(jīng)預留了通路空間,因此,可以將這部分空間作為綜合布線的走線空間,開展線路敷設。目前智能系統(tǒng)主要采用的綜合布線材料為金屬材料,部分金屬材料如線槽、金屬橋架等,都能夠起到對于線芯的保護作用,相反地,PVC 管等塑料材料不可以作為保護材料應用到綜合布線環(huán)節(jié)當中,提升防雷設計的科學性。
筆者在進行總線防雷設計當中,將位于建筑小區(qū)內(nèi)部的總變機構設定為一級保護機構,通過構建開關型SPD 裝置與總編機構內(nèi)部的低壓柜進行連接,從而構建防雷配電體系。而在小區(qū)內(nèi)部則依托配電箱裝置進行SPD 裝設,構建起位于一級保護下的二級保護,提高小區(qū)內(nèi)部電力線路穩(wěn)定供電能力,避免受到雷電擊損。而在小區(qū)內(nèi)部的居民住戶當中,將SPD 安裝到用戶電源,則作為整個綜合布線系統(tǒng)當中的第三季防護,通過三級防護裝置構建了整體建筑的可靠性智能防雷總線體系。而在智能化技術的應用當中,多功能子系統(tǒng)的應用使得綜合布線體系設計更加具有應用價值。智能化子系統(tǒng)在應用當中強調(diào)多環(huán)節(jié)的通信能力,希望借助通信策略來提高防雷控制水平,因此,常見的智能化子系統(tǒng)如建筑群接入系統(tǒng)、設施間通信系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、垂直干線系統(tǒng)等,都是應用在智能化SPD 當中的防雷控制管理系統(tǒng),建筑物通過架設相關系統(tǒng)等方式,能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬件的相互結合和通訊,實際應用效果十分顯著。4 結語
綜上所述,在對智能化建筑的防雷SPD 系統(tǒng)進行優(yōu)化設計過程中,應對防雷SPD 系統(tǒng)作出整體規(guī)劃和構思,結合智能化建筑的特點,重視完善綜合布線設計,合理設置弱點設備的安放位置,實現(xiàn)對雷電電磁脈沖的有效防護,以此來彰顯防雷的實際效果,形成生命安全和財產(chǎn)的保障。