智能化建筑防雷SPD 設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析

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(huì)對建筑物造成損壞，還會(huì)直接影響到個(gè)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(shè)備造成損壞，這也充分證實(shí)下完善防雷設(shè)計(jì)的必要性。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國每年因雷擊導(dǎo)致電子設(shè)備損害的事件屢見不鮮，這也對防雷設(shè)計(jì)提出了較高的要求。因此，明確智能化建筑防雷SPD 設(shè)計(jì)要點(diǎn)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能化建筑概述

結(jié)構(gòu)、管理、系統(tǒng)和服務(wù)是智能化建筑主要的構(gòu)成要素，四個(gè)要素之間具有十分密切的聯(lián)系，通過促進(jìn)上述要素的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠有效提升建筑設(shè)計(jì)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(shù)的充分運(yùn)用，將其應(yīng)用于通信自動(dòng)化系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)以及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，有助于為社會(huì)民眾提供更加舒適的生活、工作和學(xué)習(xí)空間。

2 智能化建筑防雷的必要性

眾所周知，雷電波入侵智能建筑的形式具有多樣化的特點(diǎn)，例如，在日常生活中常見的直擊雷和感應(yīng)雷即為主要形式。一般情況下，直擊雷不會(huì)對智能建筑中的電子元器件造成較大程度的破壞，而感應(yīng)雷則會(huì)對智能建筑內(nèi)的電器造成嚴(yán)重?fù)p害。在雷電的作用下，會(huì)導(dǎo)致電磁場發(fā)生明顯改變，進(jìn)而輸出過電流和過電壓，形成雷擊。通常認(rèn)為，感應(yīng)雷采取以下幾種形式入侵計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，首先是借助通信信號(hào)入侵，其次是通過交流供電電源實(shí)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(yīng)接不暇，例如火災(zāi)自動(dòng)報(bào)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(qiáng)烈的敏感度，一旦遭遇雷擊，會(huì)嚴(yán)重威脅到建筑內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。若不能做好充分的防雷保護(hù)工作，或者防雷保護(hù)器具發(fā)生損害，極容易導(dǎo)致弱點(diǎn)系統(tǒng)功能異常，嚴(yán)重的雷擊甚至能夠?qū)е氯藛T的傷亡?；谶@一層面進(jìn)行審視，完善智能化建筑防雷SPD 設(shè)計(jì)，具有十足的必要性，可被推廣使用[1]。

3 智能化建筑防雷SPD 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 防雷設(shè)計(jì)構(gòu)思

智能化防雷SPD 設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足現(xiàn)代建筑的基本防雷需求，同時(shí)涉及人員還應(yīng)當(dāng)充分重視雷電所具有的電磁兼容性問題。因此，在進(jìn)行防雷SPD 設(shè)計(jì)時(shí)，需要將壁類裝置與電泳保護(hù)裝置共同作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，構(gòu)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(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)全面考量建筑聚集特點(diǎn)，筆者提出，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)構(gòu)建廣闊的接地體，并促使各個(gè)建筑物能夠擁有獨(dú)立、對稱的接地裝置，裝置本身能夠在對稱焊接基礎(chǔ)之上，保證接地電阻低于1Ω。此外，建筑物外立面應(yīng)當(dāng)以避雷帶、避雷網(wǎng)等裝置作為設(shè)計(jì)主體，構(gòu)建閃接器，形成避雷網(wǎng)絡(luò)框架，規(guī)避雷擊的風(fēng)險(xiǎn)。

在以往的壁類設(shè)計(jì)當(dāng)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(shí)現(xiàn)電氣連接。智能化SPD 裝置則許喲啊借助結(jié)構(gòu)鋼筋材料，將閉合良好的法拉第籠建設(shè)在建筑物當(dāng)中，從而構(gòu)建起擁有一定應(yīng)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(shè)置應(yīng)當(dāng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，設(shè)定引下線間距應(yīng)當(dāng)高于十八米。不過由于雷電引流過程特點(diǎn)，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(huì)表現(xiàn)得更加均勻。在筆者提出的法拉第籠設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，為了能夠在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上提高引流能力，在設(shè)計(jì)當(dāng)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(dāng)中，引下線的位置設(shè)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(shè)計(jì)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(huì)在雷電發(fā)生之后產(chǎn)生危險(xiǎn)反擊，因此，在進(jìn)行建筑物智能SDP 設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑物內(nèi)部地面、金屬材料、墻板之間的導(dǎo)電特性。通過建設(shè)等電位設(shè)施，避免出現(xiàn)雷電的危險(xiǎn)反擊。智能SDP 當(dāng)中，建筑物可以將樓層作為基本單位，設(shè)置防雷區(qū)LPZ，并以防雷區(qū)作為核心點(diǎn)，預(yù)留防雷裝置連接板，從而對建筑物內(nèi)部各項(xiàng)弱點(diǎn)設(shè)施進(jìn)行接地保護(hù)，彰顯防雷設(shè)計(jì)的重要價(jià)值[2]。

3.2 綜合布線要點(diǎn)

綜合布線是以建筑物的實(shí)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(luò)，從而為智能系統(tǒng)建設(shè)提供基礎(chǔ)。作為建筑物的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，綜合布線應(yīng)當(dāng)以智能管理和智能傳輸為核心節(jié)點(diǎn)形成基于建筑群的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到統(tǒng)一編制、統(tǒng)一管理的目的。在避雷系統(tǒng)當(dāng)中，建筑綜合布線需要在避免影響建筑正常使用的基礎(chǔ)上進(jìn)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(shè)計(jì)時(shí)期，就已經(jīng)預(yù)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(shè)。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(hù)作用，相反地，PVC 管等塑料材料不可以作為保護(hù)材料應(yīng)用到綜合布線環(huán)節(jié)當(dāng)中，提升防雷設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

筆者在進(jìn)行總線防雷設(shè)計(jì)當(dāng)中，將位于建筑小區(qū)內(nèi)部的總變機(jī)構(gòu)設(shè)定為一級保護(hù)機(jī)構(gòu)，通過構(gòu)建開關(guān)型SPD 裝置與總編機(jī)構(gòu)內(nèi)部的低壓柜進(jìn)行連接，從而構(gòu)建防雷配電體系。而在小區(qū)內(nèi)部則依托配電箱裝置進(jìn)行SPD 裝設(shè)，構(gòu)建起位于一級保護(hù)下的二級保護(hù)，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(dāng)中，將SPD 安裝到用戶電源，則作為整個(gè)綜合布線系統(tǒng)當(dāng)中的第三季防護(hù)，通過三級防護(hù)裝置構(gòu)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(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，多功能子系統(tǒng)的應(yīng)用使得綜合布線體系設(shè)計(jì)更加具有應(yīng)用價(jià)值。智能化子系統(tǒng)在應(yīng)用當(dāng)中強(qiáng)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(shè)施間通信系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、垂直干線系統(tǒng)等，都是應(yīng)用在智能化SPD 當(dāng)中的防雷控制管理系統(tǒng)，建筑物通過架設(shè)相關(guān)系統(tǒng)等方式，能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬件的相互結(jié)合和通訊，實(shí)際應(yīng)用效果十分顯著。4 結(jié)語

綜上所述，在對智能化建筑的防雷SPD 系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對防雷SPD 系統(tǒng)作出整體規(guī)劃和構(gòu)思，結(jié)合智能化建筑的特點(diǎn)，重視完善綜合布線設(shè)計(jì)，合理設(shè)置弱點(diǎn)設(shè)備的安放位置，實(shí)現(xiàn)對雷電電磁脈沖的有效防護(hù)，以此來彰顯防雷的實(shí)際效果，形成生命安全和財(cái)產(chǎn)的保障。