智能建筑物雷電災(zāi)害分析及防護(hù)措施

陳李喆

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，為智能建筑物應(yīng)用范圍的擴(kuò)大起到了積極的推動(dòng)作用。相對(duì)一般的建筑物，智能建筑物的經(jīng)濟(jì)效益和使用價(jià)值較大，為人們帶來了理想的建筑環(huán)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(duì)智能建筑物雷電災(zāi)害進(jìn)行詳細(xì)地分析，找出問題發(fā)生的原因，并制定出可靠的防護(hù)措施，提高智能建筑物的安全性能。

關(guān)鍵詞：智能建筑物；雷電災(zāi)害；防護(hù)措施

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

經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，加快了現(xiàn)代化社會(huì)的建設(shè)步伐。在此形勢(shì)影響下，智能建筑物的生產(chǎn)規(guī)模及應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，為人們良好的居住環(huán)境創(chuàng)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(guān)的電子元件存在著抗干擾能力較差等問題，加大了雷電災(zāi)害發(fā)生的幾率。

1 智能建筑物整體的概況

某智能建筑物設(shè)計(jì)上采用了最新的設(shè)計(jì)理念，內(nèi)部的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施相對(duì)比較完善，線路布局較為復(fù)雜，連接著大量的精密性儀器。由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，該智能建筑物內(nèi)部的設(shè)備靈敏度較高，很容易受到外來因素的干擾。雷電自然災(zāi)害等一系列影響因素的存在，為設(shè)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(fā)生的幾率。該智能建筑物長(zhǎng)50m，寬25m，高度為90m，建筑物總共分為25層。結(jié)合該地區(qū)整體的氣候變化狀況，可以發(fā)現(xiàn)這些該地區(qū)年平均密度為80.8d/a。利用相關(guān)的技術(shù)手段分析，得知該智能建筑物每年受到雷電災(zāi)害的次數(shù)約為0.406次/a.建筑物內(nèi)部配有照明系統(tǒng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)等。同時(shí)也分布著一些常用的辦公物品。

2 智能建筑物雷電災(zāi)害分析

根據(jù)該智能建筑物內(nèi)部分布的物品及線路布局狀況，可以發(fā)現(xiàn)其中存在著許多的辦公資料及電氣設(shè)備等。這些物品的可燃點(diǎn)較低，很容易受到明火的影響，存在著一定的安全隱患。設(shè)計(jì)方面禁止該智能建筑物內(nèi)部堆放易燃易爆的物品。

由于受到雷電災(zāi)害的影響，影響了該智能建筑物整體的安全性能。主要表現(xiàn)在：（1）當(dāng)該建筑物遭受雷擊時(shí)，外來人員進(jìn)入該建筑物內(nèi)部接觸到相關(guān)的電子設(shè)備時(shí)，將會(huì)造成重大的人員傷亡事故；（2）由于建筑物內(nèi)部部分導(dǎo)線的絕緣皮層破損，受到雷擊時(shí)該建筑物內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施存在著漏電的安全隱患；（3）受到雷電災(zāi)害的影響，破壞了建筑物的物理結(jié)構(gòu)，影響了建筑物使用過程中的安全穩(wěn)定性；（4）當(dāng)雷擊現(xiàn)象較為明顯時(shí)，局部的電流或者電壓將會(huì)瞬間升高，容易引發(fā)大規(guī)模的火災(zāi)；（5）遭受雷擊的建筑物，內(nèi)部的智能系統(tǒng)受到嚴(yán)重的影響，不能及時(shí)地響應(yīng)相關(guān)設(shè)備的操作請(qǐng)求，加大了安全事故發(fā)生的幾率；（6）用戶線路上的過電壓，無(wú)法在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)皆撝悄芙ㄖ飪?nèi)部相關(guān)的裝置上，影響了設(shè)備的靈敏度。

3 智能建筑物雷電災(zāi)害的防護(hù)措施

3.1 直擊雷的防護(hù)措施

所謂的直擊雷，主要是指雷雨天氣中的閃電之間地?fù)糁兄悄芙ㄖ?、周圍的其它裝置、或者防雷裝置等，并產(chǎn)生了一系列的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致建筑物內(nèi)部部分區(qū)域?qū)щ娋€路上的電壓和電流明顯增大，溫度也在相應(yīng)升高的過程。

對(duì)于這種雷電災(zāi)害，主要的防護(hù)措施有：（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(shí)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(qiáng)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(shí)，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(kuò)大不具有導(dǎo)電性能裝置的保護(hù)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(jì)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。

3.2 相同電位下的聯(lián)結(jié)防護(hù)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(fā)生的幾率。針對(duì)這種情況，可以采取相同電位下的聯(lián)結(jié)防護(hù)。即利用物理學(xué)等勢(shì)面的相關(guān)原理，采取必要的防護(hù)措施。將建筑物內(nèi)部獨(dú)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(dú)立的個(gè)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(hù)。它的主要原理在于利用等勢(shì)面的特點(diǎn)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(jì)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。

3.3 雷電波入侵的防護(hù)措施

智能建筑物內(nèi)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(yù)埋件相連。設(shè)計(jì)過程中建筑物內(nèi)部主要的金屬物需要與防雷預(yù)埋件構(gòu)成統(tǒng)一的整體，增強(qiáng)防雷效果。實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，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(dǎo)體傳輸一定的電流和電壓，設(shè)計(jì)過程中的接地操作能夠有效地避免這種情況的出現(xiàn)；（2）將避雷裝置分別安放在變壓器高、低壓兩側(cè)。

3.4 電磁屏蔽的主要防護(hù)措施

為了減少電磁波對(duì)于智能建筑物的干擾影響，需要利用相關(guān)的防護(hù)措施達(dá)到電磁屏蔽的目的。一般情況下，針對(duì)智能建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以采用法拉第式的防雷網(wǎng)進(jìn)行全面地布控。這種防雷網(wǎng)主要是將建筑物內(nèi)部的墻面、地板、金屬導(dǎo)管、金屬管線等看做統(tǒng)一的整體，使其呈現(xiàn)六邊形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種籠式的避雷網(wǎng)能夠有效地發(fā)揮出電磁屏蔽的效果，并對(duì)遭受雷擊的智能建筑物進(jìn)行分流、分壓操作，降低了安全事故發(fā)生的幾率。在設(shè)計(jì)的過程中，根據(jù)智能建筑物整體的內(nèi)部構(gòu)造特點(diǎn)，采取合理的電磁屏蔽方式，最大限度地發(fā)揮出防雷網(wǎng)的屏蔽效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)雷電災(zāi)害發(fā)生時(shí)，建筑物內(nèi)部局部的電流和電壓將會(huì)明顯的增大，威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，降低了相關(guān)設(shè)備的安全性能。因此，需要對(duì)智能建筑物雷電災(zāi)害發(fā)生的原因進(jìn)行必要地分析，并找出可靠的防護(hù)措施，提高智能建筑物整體的抗干擾性。在設(shè)計(jì)的過程中，需要充分考慮智能建筑物的內(nèi)部構(gòu)造特點(diǎn)，采取合理的防護(hù)措施增強(qiáng)防雷效果。

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