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摘要：在智能化的建筑系统中对于雷电的防护需要根据雷电的具体类型做出针对性的应变方案，所以智能化机电系统需要根据自身的特点进行雷击的防护措施制定。本文具体阐述了智能化机电系统的避雷措施，同时总结智能化系统中的具体防雷设计，实现防雷击配套设施的建设是智能化工程实施的重要环节。
关键词：智能化建筑；雷电设计；接地保护
引言
现代建筑的一个发展方向为“节水、节地、节能、节材”的绿色建筑。绿色建筑中可以运用信息化、智能化手段来实现建筑节能的目的。随着绿色建筑的发展，其智能系统越来越复杂，系统防雷装置质量的优劣关系到整个智能系统的安全，本文对建筑智能系统的防雷装置检测技术进行研究分析，旨在加强绿色建筑的质量控制。
1雷电入侵建筑的形式及途径
雷电分为直击雷和感应雷，直击雷是带电云层和大地之间放电造成的，引起感应雷的两种原因是由雷电静电感应及雷电流产生电磁感应。直击雷造成伤害的主要部位是建筑物的外部，建筑智能系统设备遭雷击迫害大部分是由感应雷击引起，智能建筑的防雷设计应主要考虑防止感应雷引起的伤害。感应雷入侵建筑智能系统的主要途径有：（1）建筑物的电力线和各种电子设备的供电线路、连接外网的各种信号线路。（2）直接雷电流流经公共接地系统时产生磁场涡流在金属表面感应出的雷电冲击波。
2智能建筑雷电防护的必要性
随着智能化建筑规模的不断扩大，并且占据城市建筑的主要部分，其优势也逐渐显现出来。然而正是因为智能建筑具备独特的设计，使得智能化建筑在设计的过程中时刻注重雷电的防护工作，该过程的必要性主要从以下两个方面进行分析：其一、智能化建筑相比较而言高度较高，所使用的设备也相对较多，部分智能建筑正是因为高度的原因很容易受到雷电的冲击。数据表明，当建筑物的高度在一百米以上时，建筑物受到的雷击次数与建筑物本身的高度成正比；其二、智能建筑的内部结构相对较为复杂，而且建筑物本身就是一个密集度较高的集体，建筑内部的机电设备较多，特别是那些以信息传输为基础的电子设备较为广泛地使用到智能建筑系统中，而且电子设备内部使用的元器件密度较高，很容易受到电磁脉冲的干扰，而且元器件的耐高压能力也不够强。如果电子设备直接受到雷击会产生实质性的破坏，直接导致经济方面的损失，自然也会产生一定的社会负面影响。
3新建智能化建筑的主要防雷接地设计
3.1浪涌保护器防护
SPD全称SurgeProtectionDevice（电涌保护器），也叫作避雷器，它的主要作用是将进入电力线、传输线的过电压保持于设备或系统可接受的电压范围内，有时会把强大的雷电流泄流入地，让被保护的系统不会损坏。分为电压开关型、电压限制型和混合型：（1）电压开关型，采用限流型采用气体放电管GDT、火花间隙等开关型元器件的SPD。（2）电压限制型，采用压敏电阻MOV等限压型元器件的SPD。（3）组合型，由开关型组件、电压限制组件共同组成，具备电压开关型、限压型两者都有的特性，最终依然取决于所加电压当前特性。按照冲击通流容量和保护级别分类，SPD可分为I类试验（T1）、II类试验（T2）和III类试验（T3）级其中T1与T2两者之间的能量差别巨大，前者是直接被击中，后者是受到冲击波影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过第一级浪涌保护器，避免直接的传导雷进入LPZ1区内，把数万、数十万伏浪涌电压保持于4000V下；通过第二级浪涌保护器，再把通过一级防雷器残余电压的浪涌维持在2500V下，等电位地连接LPZ1—LPZ2；最后借助三级浪涌保护器，让残余浪涌电压的值降至1500V内，这样一来浪涌能量便无法损坏设备。
3.2综合合理布线
建筑智能系统线缆应与电力线缆、电力变压器、可能产生电磁干扰的设备保持必要的间距。综合布线系统应根据环境条件选用相应的缆线和配线设备，宜敷设在金属线槽或金属管道内，且等电位连接网络的金属部件敷设，不宜贴近雷电防护区的屏蔽层。布置建筑智能系统线缆路由走向时，应尽量减小由线缆自身形成的电磁感应环路面积。
3.3各子系统防雷与接地
（1）信息网络系统。在被保护设备的端口处设置适配的信号浪涌保护器。网络交换机、光端机的配电箱内，应加装电源浪涌保护器。各楼层设备间的机柜均应与楼层等电位连接端子做可靠连接。数据机房内网络机柜均应与机房局部等电位连接网络做可靠连接。（2）安全防范系统。办公楼室外区域设有户外高速球型摄像机，为防止直击雷，在摄像机立杆顶部安装避雷针，避雷针与金属立杆焊接牢固，用4×40mm的扁钢将其连接到接地网角钢。沿着立杆的摄像机线路穿金属管屏蔽。室外前端摄像机进线处安装电源、控制和信号为一体的三合一信号浪涌保护器，室外枪式摄像机进线处安装电源和信号为一体的二合一信号浪涌保护器。浪涌保护器的选择要与被保护设备接口兼容，并应满足设备传输速率要求。
3.4接地装置
在建筑接地装置设计当中，接地装置主要是采用人工接地装置、建筑基础接地装置（钢筋）两种方法，无论是采用哪种防雷接地方法，都必须要确保设计方案的合理性。如业主没有提出具体的设计要求，需要每隔30m安装一个检测点，检测点高度要控制在0.3-2m之间，并保证所有的检测点高度一致。如果工程设计是采用了高级装饰材料，可以地下检测设计方案，并且可以开展防雷接地中的电阻测试。在材料选择当中，主要以热浸镀锌钢材为主，不得采用裸铝导体材料用作接地线、接地体，并且深埋设计要结合实地勘察要求。在施工过程中，要保证水平埋设深度在0.5m以上（冻土层以下），人行通道深埋为1m以上，并且在人行道采用均压措施或上铺鹅卵石。如果是采用垂直接地设计方案，需要做到以下几点：（1）圆钢垂直接地直径为不小于14mm，水平接地不小于78mm；（2）扁钢水平接地不小于90mm；（4）接地体间距要大于3m；（5）为了保证接地装置的牢固性，主要是采用焊接形式，以搭接焊为主。
3.5避雷网和接地体材料的选择
在建筑之中，很多避雷网材料都不合格，出现了严重的锈蚀情况。在接地材料方面，除了建筑混凝土内部之外的防雷接地钢材（当完全埋没在混凝土中时才可以用裸钢），都应经过热镀锌的处理，各种材料镀层要求参照防雷规范，对于焊接处与损伤处需要进行防腐处理。铜具有较好的导电率和较高的抗氧化性程度，抗腐蚀性强。锌这种材料的阴极保护功能较好，镀锌钢等镀锌层相对较厚的材料适用于碱性腐蚀的地区。铅是一种不活泼的金属，非常耐腐蚀，铅包铜不但具备铅的防腐性，而且具备铜的导电性，也是接地材料之中较为适合的材料之一，尤其是酸性腐蚀强的地区十分适用。
结语
防雷至关重要，智能化防雷的设计要综合各种因素，必须坚持安全可靠的原则，从设计源头和施工质量过程把控，预防和降低电子设备遭受雷击带来的损害。保证智能化系统各电子设备的安全使用。
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[4]庾炯基，詹树来，张智育.浅谈智能建筑若干有效防雷接地技术.科技风.2013（03）.
[5]庾炯基，詹树来，张智育.浅谈智能建筑若干有效防雷接地技术.科技风.2013（03）.
论文作者:贾志坤1,冯立才2
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/27
标签：防雷论文; 雷电论文; 建筑论文; 系统论文; 电压论文; 浪涌论文; 装置论文; 《建筑细部》2018年第29期论文;