智能建筑综合防雷技术及施工措施论文
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浅谈智能建筑综合防雷技术及施工措施【摘要】随着科学技术的发展,电子信息技术越来越广泛的应用在建筑工程领域中,也促使了众多智能建筑结构的涌现。
智能建筑是目前建筑领域中一项极为热门的话题,其在施工中有着系统设备繁多、线路多且极为复杂、微电子设备众多、防护能力薄弱的特点,因此在目前的工程项目中,做好防雷保护技术是一个极为关键的话题,也是整个工程领域中亟待解决的难点。
本文就智能建筑综合防雷技术以及施工方法进行分析,提出了有关工作要点和注意事项,以供同行工作参考。
【关键词】智能建筑;综合防雷;施工技术;微电子在现代化城市建设中,智能建筑已成为一个众所周知的话题,也是建筑也发展的主流趋势。
然而,由于智能建筑与普通建筑结构相比较,存在着电气设备多、电气线路复杂、自动化和智能化技术高的优势,其为人们生活提供了重大优势,同时也造成了建筑防雷功能的削弱和降低。
因此,在目前的建筑工程项目中,我们必须要高度重视智能建筑的防雷技术,不断改进和完善施工措施,从而保障智能建筑综合防雷技术,使得整个技术体系能够达到相关工作标准和相关工作体系要求。
1.智能建筑防雷分析随着科学技术的发展,我国智能建筑方兴未艾,施工数量和施工估计莫不断扩大。
其中各种电气设备的使用量也日益增多,其中包含了大量的电子设备与计算机系统。
这些电子设备与计算机系统的应用都是以集成电路芯片和雷压能力较弱的设备为主的,其对于干扰要求极低,最怕的就是在工作中受到一定的雷击。
而在当前,我国每年由于雷击而造成的建筑物内部的电气设备的破坏时有发生,造成了巨大的经济损失和社会不良影响。
1.1智能建筑分析智能建筑主要指的是以建筑物为基础,以楼宇自动化、通讯自动化和办公自动化三个子系统继承的一个综合性建筑结构体系,也是当前建筑工程项目中最受人们关注和重视的一个环节。
智能化建筑在目前的建筑工程体系中,主要是在建筑物内部设置大量的电子设备、计算机和网络,一旦受到外界影响,必然造成设备的损坏、数据的丢失和设备运行的事物等,造成了整个电气设备出现了综合性的设施流程。
智能建筑防雷技术的基本原则与有效技术措施摘要:智能建筑相较于传统建筑而言,对于防雷技术等有更高的要求,智能建筑中所应用的防雷技术应该满足建筑本身安全性要求的同时,也要实现对建筑物内部人身安全及其电气设备安全的维护。
为了实现高层建筑避防雷技术的目标,我们便要从技术本身出发进行有关的探索,本文从智能建筑防雷技术的基本原则入手来分析有效的技术措施。
关键词:智能建筑;防震技术;基本原则;技术措施智能建筑防雷技术的基本原则雷电是一种较为常见的自然灾害,它可能带来直击雷、感应雷或者是雷电波侵入的危害。
一般而言,当雷电直接击中线路,并且通过电气设备而入地而形成的雷击过电流是我们常说的直击雷;而由雷闪电流所带来的磁场的剧烈变化以及雷闪电与导体所感应出的电压或者过电流而形成的雷击损害是我们所说的感应雷。
从当前看,直击雷所产生的灾害影响相对降低,而感应雷和雷电波的入侵给人类的生产和生活带来较大的危害,感应雷所造成的磁场剧烈变动以及脉动电压入侵能够对一些电气设备造成巨大的损害,从而使得系统无法正常运作。
鉴于雷电的上述危害,在智能建筑物中加设防雷装置成为一种必然的要求。
在建筑物防雷中,要为雷电对地泄放提供顺畅而合理的抗阻路径,避免随机选择而造成的一些雷击危害。
对于雷电干扰的实现是由干扰源、干扰通道及其受阻设备组成的,而干扰源又有内部与外部干扰源的区别,内部的干扰源与相关设备的原理及其质量有关,而外部干扰源则主要是由其使用环境等因素所决定的,这两者构成了内部防雷与外部防雷。
而对于干扰通道而言,一般会有三种耦合路径,静电耦合、公共阻抗及其电磁耦合,这是三种耦合共同存在于内部防雷中,而外部防雷通道则是由分布有电容的电磁耦合来实现电流等的传输。
因此,为了更好的保护建筑物安全,在进行防雷设计时要坚持一定的原则:首先,对于智能建筑物的防雷设计,应从防雷系统的要求出发。
高层建筑物防雷设计是为了更好的实现其防雷效果以保证建筑物及其内部人员和设备的安全,因此,设计时,应该综合考虑该建筑物的防雷要求,从而进行针对性的测量或者评估,保证设计方案的科学性和可行性,以更好的实现建筑物防雷效果。
智能建筑防雷击技术当人类社会进入电子信息时代后,随之产生的智能建筑中安装了通信、计算机等大量的电子设备并形成智能系统,称之为智能建筑。
智能建筑主要包括通讯网络系统、信息网络系统、建筑设备监控系统、安全防范系统、综合布线系统、火灾自动报警及消防联动系统等。
这些系统中采用了大量的计算机及微电子设备,通过遍布整个建筑物的探测器、控制器、网络设备、机柜等为用户提供服务。
由于智能建筑中的计算机及微电子设备功率小、工作电压低、绝缘程度不高,过电压承受能力差,抗干扰、抗电涌的能力较弱等特点,一旦遭雷电干扰,不但会损坏系统中价格昂贵的设备,而且极有可能使整个系统的运行瘫痪,造成巨大的经济损失。
因此,熟悉雷电,掌握建筑智能设备及其系统对雷电侵袭的防护技术尤显重要。
一、雷电作用的种类雷电侵袭智能系统的形式主要有直接雷击、侧向雷击、雷电感应、雷电波侵入,此外还有雷击电磁脉冲等。
1、直接雷击:雷电直接击在建筑物上,雷电流经建筑物泄漏于大地时,产生电效应、热效应和机械效应。
2、雷电感应:雷电放电时,在雷电流通过的周围,将有强大的电磁场产生,使通过电流的导体或金属构件及电力装置上产生很高的感应电压,有时可达到几十万伏,完全能够对一般电气设备的绝缘层造成破坏;在金属构件交叉连接的回路中,由于接触不良或存在空隙的接点,将产生火花。
3、雷电波侵入:雷电对架空线路或金属管道的作用,雷电将沿着这些管线侵入建筑物内部,危及智能系统和设备的安全。
4、雷击电磁脉冲(LEMP):作为干扰源的直接雷击和附近雷击所引起的效应。
绝大多数是通过连接导体的干扰,如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的电位升高以及磁辐射干扰。
二、雷击灾害的新特点当高科技得到广泛应用后,雷击灾害的特点与以往有极大的不同,出现新的特点。
比如:(1)受灾面积增大,从建筑、电力这两个行业延伸到其它行业,特别是高科技应用较广泛的领域。
如邮电通讯、计算机、航天航空、智能系统等。
(2)雷击灾害的空间范围扩大了,从二维空间侵入变为三维空间侵入。
浅谈智能建筑综合防雷技术及施工措施【摘要】在当代城市建筑中,智能建筑已经成为主流发展趋势,而由于智能建筑系统中线路较为复杂,微电子设备遍布系统的每个部分,这就大大削弱了建筑的防雷功能。
因此,必须重视智能建筑的防雷技术,不断改进和完善其施工措施。
本文通过分析雷击给智能建筑带来的严重危害,探讨了智能建筑综合防雷技术的应用方法,并就当前智能建筑施工中的注意事项提出了几点看法,以期为广大同行提供一些参考。
【关键词】智能建筑;防雷技术;施工措施在科技高速发展的今天,电子信息技术逐渐成为时代发展的主题,被广泛应用于各个行业的不同领域中。
建筑领域也不例外。
当前在我国的城市现代化建设中,拥有多种电子设备进行系统控制的智能建筑越来越多,极大的提高建筑的自动化程度,提升了人们的生活水平。
然而智能建筑虽然具有众多优点,但其同时也因为采用了较多的微电子设备,而产生一个极其严重的问题,那就是防雷问题。
我们都知道,微电子设备对于雷击较为敏感,极易受到损坏,一旦智能建筑受到雷击影响,电子设备系统瘫痪,就会给居民造成很大不便,甚至会带来财产损失。
因此,加强智能建筑的综合防雷技术是非常重要的。
1.雷击对智能建筑的危害雷电是最常见的一种自然现象,雷击对人类的生活带来的影响也较为频繁,并且是人类无法控制的自然灾害。
为了避免雷击影响造成的损失,就必须明确分析雷击所造成危害主要涉及的范围,这样才能有针对性的采取防治措施,实现良好的防雷效应。
在当前诸多的智能建筑中,雷击所造成的危害主要是针对建筑智能系统中的微电子设备而言的,微电子设备由于自身的特性,不但会受到雷电直击的影响,最重要的是二次效应对于其的影响更甚,远远大于直击所带来的危害。
这是因为雷电具有强大的瞬间电流,能够改变地面建筑系统中电子设备所产生的电磁场,使其周围的金属物都瞬间拥有感应电压和电流,这对于电线线路和无线通讯等都具有很大的危害,甚至会将电子设备击穿、烧毁,给智能系统带来毁灭性的灾难。
现代智能建筑物弱电系统防雷技术浅谈【摘要】现代智能建设中通常都具备通信网络、计算机网络、办公楼宇自动化以及电视、消防等弱电系统,这些系统的防过电压能力较差,有着较高的防护要求。
而建筑物尤其是高层建筑物受到雷击的概率比较高,雷电波会沿着建筑中的缆线、金属管道等分流侵入,或者在缆线上感应浪涌过电压,并且引起空间电磁脉冲辐射在三维空间内作用电子设备,造成微电子设备的损坏。
因此本文就针对建筑物中弱电系统的防雷技术展开讨论。
【关键词】建筑物;弱电系统;防雷1.雷电的危害及破坏分类在地球的表面无时无刻不在发生的闪电,其中又被称为落地雷的落地闪电每秒钟可达三十到一百个。
雷电也是人类所面临的自然灾害之一。
雷电破坏共分为两种,一种是直击雷破坏,另外一种是感应雷破坏。
我们先来看下直接雷破坏,当雷电直接击中建筑、树木或者动物身上上时,由于受到热效应、电效应以及机械力的效应的影响,从而导致建筑物的损坏以及生物体的伤亡。
如果雷电直接击中露天智能系统设备可以导致其损坏;如果直接击中架空线缆,则会熔断电缆。
而感应雷又被称为二次雷,相对直击雷而言感应雷的发生机率更大,所谓感应雷是指闪电在放电的过程中,附近导体受到影响会产生静电感应及电磁感应,导致金属部件之间会出现火花及高电压。
感应雷又分为静电感应、电磁感应以及雷电波侵入等三种不同类型。
其中静电感应是指出现带电的雷云时,雷云下的建筑物及其相关的传输线路会感应出电荷,其极性与雷云的极性是相反的,发生雷击后会释放被束缚的电荷,从而产生大幅度的脉冲电压。
而电磁感应是在雷电击中避雷针时,引下线的周围就会产生较强的瞬变电磁场,电磁场中的电源线路、信号线路以及弱电系统设备就会感应较大的感应脉冲电压。
上述两种冲击过电压被称为浪涌过电压或者雷电感应过电压。
与直击雷相比,浪涌过电压系统的设备的损害相对较轻,但是其有着发生隐蔽性、放电时间持久性以及雷击破坏面积大的特点,因此发生的机率高出直击雷数倍,百分八十以上的雷害事故都是由其造成的。
智能建筑工程防雷接地技术措施摘要:目前在智能建筑工程实施过程中,一些建设方与施工方通常忽视智能建筑防雷接地系统建设的重要性,给工程遗留下安全隐患;智能建筑在国内外不断兴建,智能化系统应用越来越广泛,高速发展的电子化时代对计算机及微电子设备的可靠性、安全性、质量等提出了更高的要求。
根据雷电电磁脉冲防护理论结合实际工程实践经验,本文对智能建筑雷击的形成及入侵途径和防雷接地技术措施进行了探讨。
关键词:智能建筑防雷接地技术措施中图分类号: tu856 文献标识码: a 文章编号:随着通信技术、计算机技术、信息技术的飞速发展,今天已是电子化时代,日益繁忙庞杂的事物通过高速电脑、自动化设备及通信的发展变得井然有序,而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低,这些高精度的微电子计算机设备内置大量的cmos半导体集成模块,导致过压、过流保护能力极其脆弱。
(美国通用研究公司提供磁场脉冲超过0.07高斯,就可引起计算失效;磁场脉冲超过2.4高斯就可以引起集成电路永久性损坏。
)且电子设备的数量和规模不断扩大,因而它们受到过电压特别是雷电袭击而受到损坏的可能性就大大增加,这是由于以雷击中心1.5km-2.0km范围内都可能产生危险过电压,损坏线路上的设备;其后果可能使整个系统的运行中断,并造成难以估计的经济损失,雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害。
雷击的形成及入侵途径雷电对建筑物及电子设备的破坏主要有两种形式:直击雷和雷电感应及其雷电波的入侵。
a、直击雷是雷电直接击在建筑物上,产生电效应、热效应和机械力而导致建筑物损坏。
建筑物受到直接雷击后,强大的雷击电流沿着接地引下线,经接地体入地后地电位会瞬间升高,产生高电位,引起地电位反击,损坏设备或造成人员伤亡。
b、雷电感应是雷电放电时,在附近导体上产生静电感应和电磁感应,它能使金属部件之间产生火花。
雷电感应可以来自对地雷击,也可以来自云间放电,其中对地雷击由于距雷击点较近,产生的感应浪涌电压较大,作用半径也大,一般500米范围的电子信息设备均是其破坏对象;云中放电的感应浪涌电压虽然较小,但发生概率较高。
智能建筑防雷击技术范本一、介绍现代社会对建筑物的要求越来越高,特别是在防灾减灾方面,建筑物的防雷击技术显得尤为重要。
为了提高建筑物的防雷击能力,智能建筑防雷击技术应运而生。
本文将重点介绍智能建筑防雷击技术的原理、组成以及应用范围等方面。
二、智能建筑防雷击技术原理智能建筑防雷击技术是基于雷电物理学原理进行设计和实施的。
雷电是由云中产生的强电荷积累引起的自然现象,会造成严重的破坏和伤害。
智能建筑防雷击技术致力于在雷电来临之前,通过智能系统判断雷电的风险,并采取相应的措施来保护建筑物的安全。
主要原理包括以下几个方面:1.雷电预警系统通过强电离散现象的探测,智能系统可以提前感知雷电的到来。
预警系统可以通过接收雷电信号,监测云层的电荷分布并进行分析,从而预测出雷电将要发生的时间和地点。
2.智能避雷系统智能建筑防雷击技术通过避雷系统能够将建筑物从雷击位置分离,减少雷电带来的危险。
智能避雷系统根据预警系统的信息,在雷电将要发生的位置上设置避雷设施,例如避雷针、避雷网等,以便将雷电引导到安全区域。
3.电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是智能建筑防雷击技术中的重要组成部分。
通过安装电磁屏蔽装置,可以有效地减少电磁波对建筑物的损害,提高建筑物的防雷击能力。
电磁屏蔽技术主要包括屏蔽材料的选择和布局优化。
三、智能建筑防雷击技术组成智能建筑防雷击技术由以下几个关键组成部分构成:1.雷电监测系统雷电监测系统是智能建筑防雷击技术的核心。
它通过接收和解析雷电信号,并将相关信息传输给智能处理单元。
雷电监测系统通常包括雷电传感器、信号采集装置以及传输设备等。
2.智能处理单元智能处理单元是智能建筑防雷击技术的大脑。
它在接收到雷电监测系统传递的信息后,进行数据分析和处理,并根据预先设定的规则制定相应的应对措施。
智能处理单元通常由微处理器、存储器以及相关软件组成。
3.防雷设施防雷设施是智能建筑防雷击技术的实体部分。
它包括避雷针、避雷网、接地装置等多种设备,用于将建筑物从雷电位置分离,保护建筑物的安全。
浅谈智能建筑综合防雷技术及施工措施【摘要】随着电子信息技术的快速发展,越来越多的智能建筑出现,智能建筑中系统设备繁多,线路比较多,微电子设备复杂,防护能力薄弱。
因此,智能建筑的防雷保护成为了一个越来越重要的课题。
【关键词】智能建筑;防雷技术;施工措施 1.雷击对智能建筑的危害
对于智能建筑而言,除雷电直击外,最具破坏作用的是二次效应,由于雷电流变化梯度大,能产生强大的变电磁场,使周围的金属物产生感应电势和感应电流。
一方面严重地干扰无线、有线通讯;另一方面,一旦侵入微电子设备的信号入口,将使器件被击穿、烧毁,从而使网络瘫痪,设备报废。
由于电子设备的防护能力较弱,敏感的电子设备其所能承受的能量最多只达毫焦耳级,而雷击释放的能量达到数百兆焦耳,能量差别相当悬殊。
因此必须采取措施加以保护。
2.防雷设计基本原则
(1)智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计,坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估。
(2)智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施。
(3)智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。
(4)智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。
(5)智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施。
3.智能建筑综合防雷技术应用分析
3.1引下分流影响
引下分流影响是引下线对雷电分流效果的影响,引下线的粗细和数量直接影响分流效果。
引下线多,每根引下线通过的雷电流就会变小,其感应范围就小,引下线相互之间的距离不应超过规范中的规定,同时应在建筑物的中间部位增加均压环,以减小引下线的电感电压降,这样不仅可以分流,而且可以降低反击电压。
3.2均衡电位
均衡电位指使建筑物内的各个部位都形成一个相等的电位,即等电位。
如果能使建筑物内的结构钢筋与各种金属物及金属管线都能连接成统一的导电体,形成一个类似封闭的金属笼,它是一个具有极小接地电阻和引下线阻抗、以等电位为主体的法拉第笼。
雷击时,能起到均压屏蔽作用,构成一个等电位体,建筑物内就不会产生不同的电位,这样就可保证建筑物内不会产生反击和危及人身安
全的跨步电压,这对防止智能建筑内大量的电子设备免受雷电电磁脉冲干扰亦有很大好处。
4.智能建筑综合防雷施工措施
(1)接闪器对于智能建筑来说,屋面结构一般采用现浇混凝土板,主要采用镀锌圆钢或镀锌扁钢敷设成带状或网状作为接闪器。
智能建筑一般属于一级负荷,要按照一级防雷建筑物的保护措施设计施工,接闪器在屋顶组成不大于10m×10m的网格。
由于较多系统的存在,智能建筑屋面的设备相比普通的建筑要多,常见的包括卫星接收装置、天线、冷却塔、航空障碍灯、金属装饰架、广告牌、旗杆、太阳能热水器等。
上述装置多采用金属构架,为突出屋面建筑,一般在工程后期安装,通常利用预埋地脚螺栓或采用膨胀螺栓固定在屋面板上,如果不采取有效的施工措施,与屋面避雷网的电气连接很不可靠。
(2)接地装置一般钢筋混凝土或钢结构的建筑最好利用其桩基内或底板基础内的钢筋作为接地装置,并在整个基础内构成统一的联合接地体,智能建筑中的智能系统设备如无特殊要求,建筑物接地应采取联合接地。
但是需要注意,有些钢筋混凝土不能作为接地装置,如防水水泥、铝酸盐水泥、矾土水泥、异丁硅酸盐水泥等以人造材料水泥做成的钢筋混凝土基础等。
对避雷系统接地装置的接地电阻值有一定的要求是无可非议的,因为接地电阻越小,散流越快,落雷物体高电位保持时间就越短,危险越小,以至于跨步电压、接触电压也越小。
(3)等电位联结防雷规范给出等电位联结网络的基本形式:s 型星型网络、m型网型网络及sm型混合网。
前者网络单点接地,特点是直流电流不能流人室内钢筋上,外部电流无通路。
后者网络多点接地,特点是接地阻抗低,但易引来直流电流和侵入电流。
具体选用的取舍还应研究信息系统设备信号频率和电磁干扰频率等。
实际上智能建筑内各种电气设备高低频信号并存,采用sm型混合等电位联结网络,在工程上更具有一般性、实用性。
(4)电涌保护电涌保护器是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置。
为了安全起见及使用和维护方便,电源系统的多级防雷原则上均选用并联型电源电涌保护器。
但考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况,在尽量选择残压较低的电源电涌保护器的同时,还必须考虑电涌保护器有足够大的最大连续工作电压。
如果最大连续工作电压偏低,则容易造成电涌保护器自毁。
电源电涌保护器的连接端子,必须至少能适应10删n2的导线连接。
安装电涌保护器时的引线应采用截面积不小于10删n2的多股铜导线,并尽可能短。
当引线长度超过1.0m时,应加大引线的截面积。
引线应紧凑并排或绑扎布放。
电源电涌保护器的接地线应使用不小于25舢n2--35砌n2的多股铜导线,并尽可能就近与交流保护地汇流排、总汇流排或接地网直接可靠连接。
5.总结
在智能建筑中采用屏蔽、等电位联结、合理布线、加装电涌保
护器是智能建筑实施综合防雷的有效方法。
这些措施联合使用,互相配合,各行其责、缺一不可。
防雷工程成为一项多学科,跨部门的复杂系统工程,我们必须紧密结合信息工程技术和电磁兼容技术,采取综合治理、系统防护。
设计当中必须严格遵循有关的规范和标准,对智能建筑物内的各种设备应该单独考虑,综合设计,使防雷设计作到科学性、实用性和经济性相结合。
【参考文献】
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