防雷保护技术在智能建筑中应用
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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。
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。
浅谈智能建筑弱电工程防雷接地智能建筑作为当下建筑业的发展趋势,不仅注重建筑设计和智能化系统的应用,对于弱电工程防雷接地系统也非常重视。
弱电工程防雷接地系统是智能建筑的基础设施之一,其设计和施工关乎建筑安全和系统稳定运行,具有非常重要的意义。
我们来简单了解一下智能建筑弱电工程防雷接地系统的作用和意义。
弱电工程是指建筑物中除了供电配电系统以外的其他低电压、小电流系统的总称,如通信系统、网络系统、安防系统、智能化控制系统等。
而防雷接地系统作为弱电工程中的一个重要组成部分,主要用于防止雷击损坏建筑或设备,并确保建筑和设备的安全运行。
在智能建筑中,各种智能系统的稳定运行离不开弱电工程防雷接地系统的保障,因此其重要性不言而喻。
智能建筑弱电工程防雷接地系统设计时需要考虑的因素有很多,首要的是建筑的实际情况。
建筑的高度、外形、屋面结构、周围环境等因素都会对防雷接地系统的设计产生影响,因此需要对建筑进行全面的分析和评估。
其次是建筑内部的弱电系统的需求和布局,不同的智能系统对于防雷接地系统的要求也会有所不同,因此需要对各个系统的特点和需求进行综合考虑。
最后还需要考虑施工和维护的方便性,确保防雷接地系统的设计能够满足实际施工和维护的要求,避免日后出现不必要的困扰和损失。
在实际的施工中,智能建筑弱电工程防雷接地系统的施工工艺也有很多要求。
首先是材料的选择和使用,不同的材料对于防雷接地系统的性能和稳定性都会产生影响,因此需要选择符合标准要求的材料进行施工。
其次是施工过程中的技术要求,包括接线、焊接、固定等方面的要求,需要严格按照标准要求和设计要求进行操作,确保系统的稳定性和安全性。
最后是验收和测试,施工完成后需要对防雷接地系统进行全面的测试和验收,确保系统的性能和功能达到设计要求,并对施工质量进行全面评估。
除了设计和施工,智能建筑弱电工程防雷接地系统的维护和管理也非常重要。
一般来说,防雷接地系统的管理工作主要包括定期检查、测试和维护。
浅谈防雷接地在智能建筑中的应用摘要:为保证系统、设备安全正常运行,必须采取专门、特殊的措施加以保护,而防雷、接地、抗干扰则是重要必备有效的保护措施之一。
关键词:防雷接地智能建筑系统保护随着经济的发展,中国大量的智能化建筑拔地而起,其中采用了大量的电子设备。
据统计,雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%,防雷过电压已成为具有时代特点的一项迫切要求。
防雷与接地对于智能建筑中的弱电设备的安全运行和数据的可靠传输有着重要的影响,并且是抑制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容性的重要手段之一。
从以上关于智能建筑的有关构成中可以看出,智能建筑线缆密布、系统设备繁多、微电子装备复杂,且过电压防护能力薄弱,为保证系统、设备安全正常运行,必须采取专门、特殊的措施加以保护,而防雷、接地、抗干扰则是重要必备有效的保护措施之一。
一、雷击直击雷击--指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用,直接摧毁建筑物,构筑物以及引起人员伤亡等。
由于直击雷的电效应,有可能使机房微电子设备遭受浪涌过电压的危害。
感应雷击(又称二次雷击)--指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压,该电压通过传导体传送至设备,间接摧毁微电子设备。
感应雷击对微电子设备,特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大,据资料显示,微电子设备遭雷击损坏,80%以上是由感应雷引起的。
另外还有操作过电压,即是指当电流在导体上流动时,会产生磁场储存能量,当负载(特别是电感性大的负载)电器设备开关时,会产生瞬时过电压,操作过电压同感应雷击一样,可以间接损坏微电子设备。
二.外部防雷措施根据国家标准《建筑物防雷设计规范》gb50057-94(2000年版),外部防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。
2.1接闪器:根据建筑物的特点和防雷等级选用避雷网、避雷带或避雷针。
在保护范围以外的突出金属物,如金属设备、金属管道、金属栏杆、广告牌、航空标志灯等,均应与防雷系统相焊接或卡接,构成统一的导电系统。
智能建筑的防雷接地技术分析【摘要】如今社会变化日新月异,工程建筑也趋于智能化,一些建筑工程商家常常忽视防雷接地工作,给建筑埋下安全隐患。
所以说防雷、接地、抗干扰是智能建筑必做的功课,本文就是针对弱电工程防雷接地技术进行研究,包括防雷接地技术的设计以及施工,希望和广大同仁一起探讨。
【关键词】智能建筑;防雷接地;抗干扰;分析随着计算机技术的快速进步,电子设备被广泛应用,电子元件的准确度越来越高,速度越来越快,储存的信息量也越来越多。
面对庞大的信息,区区几伏特的工作电压已经不能承受。
所以,一旦外界有干扰,类似雷电等,系统便不能正常工作,发生信息数据丢失、运作不稳定等现象,严重了还会导致系统彻底瘫痪。
雷电是无法避免、无法控制的,其波及的范围非常广、破坏力很强。
据资料显示,雷电破坏中的罪魁祸首是电磁脉冲,而且攀升速度很快。
所以,为了防患于未然,采取必要的措施防止雷击产生,把防雷措施运用于智能建筑中刻不容缓。
1 防雷接地要求按接地的不同作用进行分类,分为直流工作接地和交流工作接地,以及安全保护接地三种。
接地装置包括接地体和接地线,接地体是埋在土壤中导体,它起到散流的作用;而接地线也是一段导体,它把接地体和换线处连接起来。
接地电阻是接地装置中优劣的重要指标,国家接地电阻标准在《计算站场地技术要求》中有明确规定。
接地的目的是防止干扰,由于电流和电阻成反比例,所以降低电阻能促进电流更好的流动。
在接地实际操作中,有两点需要格外注意:①信号电路与电源电路不能用共地回路,高电平电路和低电平电路同上,也不能使用;②灵敏电路的接地,应各自隔离或屏蔽,以防地回流或静电感应而产生干扰[1]。
2 电缆接地一般一座建筑的入口处必须设置接地装备,装置还要位于靠近保护器处。
主干线路的保护屏蔽层要求用4mm多股铜线,连接到主干线经过的接地装置上,还有要求主干线电缆的屏蔽层整体是覆盖良好的。
接地的电阻值因设备而异,通常情况下,电阻值不应该超过1ω。
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。
智能建筑中防雷技术的应用及处理摘要科学技术的不断进步和发展,致使人们对智能化的建筑有了进一步的追求。
雷电作为损害智能化建筑的灾害之一也不断引起人们的关注。
关键词智能建筑;防雷技术;应用处理中图分类号tu895 文献标识码a 文章编号1674-6708(2012)68-0172-01雷电灾害是我国十大灾害之一。
它不仅会造成建筑物的损坏、人员的伤亡,而且对电力、电讯等设备造成损坏,对人类生产生活带来巨大的影响。
近年来,科学技术的不断进步和发展,致使各种高端的计算机网络技术和通讯技术遍布人类生活的每个角落。
各种智能化的建筑物都已采用计算机网络技术和通讯功能。
1 雷电的种类和特点雷电是一种强大的电脉冲波。
雷电主要包括了球形雷、电磁脉冲、云闪和直击雷四种形式。
这四种形式中球形雷和直击雷危害最大,对电子设备影响比较大的是电磁脉冲,对人类危害最小的是云闪,它主要发生在两块云之间或者在一片云的两边发生。
直击雷是在云体上聚集着大量的带电离子,这些带电粒子通过某种渠道来进行泄放,通常是某个高层建筑、铁塔、空旷地段的人群等,在电荷释放的过程中,这些媒介就会受到严重的损坏,直接雷是危害最大的一种形式,球形雷相对直击雷来说次之。
雷击的频率和破坏程度是非常大的,据不全统计,每秒钟大约有100次雷击发生,在全世界近4 000人死于雷击。
同时发生雷击和地形有一定的关系,每座100m高的建筑物平均每年会被击中一次。
每座400m的建筑物,例如信号塔或者广播电视塔等每年被击中的频率大概在25次作用。
每次雷击产生的高压将近6亿伏。
这种破坏主要集中以下两个方面,直接雷击建筑物上所产生的电动力和热效应多带来的破坏,第二就是雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用以及雷电波侵入作用。
高层建筑物由于目标明显,很容易受到雷击。
当前很多高层建筑上都安装有电子设备,这种建筑一旦遭遇雷击,将会带来巨大的损失。
2 智能建筑中防雷技术的应用2.1 智能建筑随着科技的发展,很多建筑为了避免雷击采取了相应的措施,智能建筑就是其中一种,它主要采用了计算机网络和通讯技术对建筑物内的设备进行自动控制或者管理。
防雷保护技术在智能建筑中的应用摘要:文章通过针对雷电破坏智能建筑内网络系统和电子设备的形式和途径,阐述了防止雷害的方法和措施。
关键词:智能建筑;等电位联结;电涌保护器;综合布线系统智能建筑是以建筑为平台,兼备通信网络、办公自动化、建筑设备自动化,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个高效、舒适、便利的建筑环境。
智能建筑内包含大量的网络系统和电子设备,这些系统和设备通常耐过电压能力低,防干扰要求高,最怕受到雷击,雷电高电压以及雷击电磁脉冲侵入所产生的电磁效应、热效应都会对系统和设备造成干扰或永久性损坏。
每年我国电子设备因雷击而造成的经济损失十分严重。
而普通建筑物的防雷系统已满足不了更新、更高的要求,智能建筑的防雷保护成为一个越来越重要的课题。
一、雷电破坏的形式和途径
雷电破坏智能建筑有以下的形式和途径:
1.直击雷(包括侧击雷):带电荷的雷云直接与地面上的物体之间放电,产生电效应、热效应和机械力。
2.雷电波侵入:由于雷电对架空线路或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。
3.雷电感应:雷电放电时,由于雷电流变化的梯度大而产生强大的交变磁场,在附近的导体上产生静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。
4.地电位反击:雷电流由接闪器接闪后由接地装置引起的冲击电位,可能对其它物体发生放电而造成危害。
5.雷击电磁脉冲:作为干扰源的雷电流及雷电电磁场产生的电磁场效应,是闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近而引起的。
三、防雷的装置和措施
1.接闪器:是被保护物中直接接受雷击的金属导体。
一般接闪器可采用圆钢、焊接钢管或扁钢制成,通常沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。
布置接闪器时,可单独或任意组合采用滚球法、避雷网。
除利用混凝土构件内钢筋作接闪器外,接闪器应热镀锌或涂漆。
2.引下线:又称引流器,是连接接闪器和接地装置的金属导体。
应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性的要求。
可采用圆钢或扁钢,还可利用建筑物的金属爬梯、钢柱、金属烟囱等,但应优先利用建筑物钢筋混凝土柱或剪力墙中的主钢筋作引下线。
引下线不应小于两条。
3.均压环:建筑高度超过30米时,从30米起每隔不大于6米沿建筑物四周设水平避雷带形成闭合环,并与引下线可靠连接。
闭合环常利用建筑外墙圈梁或楼板主钢筋焊接而成。
30米及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连通。
4.接地装置:是接地体和接地线的总合。
可采用角钢、钢管、圆钢或扁钢等,应优先利用建筑物基础内的钢筋作自然接地体,当
自然接地体的接地电阻达不到要求时,增加人工接地体。
利用自然接地体时,建筑物基础必须是采用硅酸盐水泥、周围土壤的含水量不低于4%、基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层。
防雷接地、工作接地、安全保护接地和弱电系统接地宜共用接地系统,达到均压、等电位,以减少各种接地设备间、不同系统之间的电位差。
各类接地设专用接地干线,接地电阻必须按接入设备中要求的最小值确定。
5.等电位联结:是将设备和装置外露可导电部分用导体或电涌保护器所作的电位基本相等的电气连接。
它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。
6.屏蔽:是一种防止外来电磁波的干扰、侵入或防止内部电子设备产生的高频能向外部泄放的装置。
可采用建筑物和房间的外部屏蔽、合理敷设线路、线路屏蔽等措施。
外部屏蔽通常指由诸如由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等组成的屏蔽笼(即法拉第笼),它对笼内部屏蔽信号源的辐射信号有较大的衰减作用;线路敷设方面,要求建筑物内的各种电源电缆、通讯线应敷设在金属管、金属格栅或钢筋成格栅形的钢筋混凝土管道内,且管间保持一定的距离。
垂直敷设的金属管线和金属线槽敷线的干线应集中在建筑物的中心部位;此外,可采用双层屏蔽及同轴电缆。
7.电涌保护器:是用于限制瞬态过电压和分流电涌电流的器件,它至少包含一个非线性电压限制元件。
分为电源电涌保护器、天馈电涌保护器和信号电涌保护器。
电源线路的各级电涌保护器应分别安装在被保护设备电源线路的前端;天馈线路电涌保护器应串接与天馈线与被保护设备之间;信号电涌保护器应连接在被保护设备的信号端口上。
四、综合布线系统的防雷
综合布线在智能建筑中的地位举足轻重。
该系统由六个子系统组成:建筑群子系统;设备间子系统;管理子系统;垂直干线子系统;水平干线子系统;工作区子系统。
我们下面分析一下对综合布线系统的防雷保护。
1.建筑群子系统:由连接两个及以上建筑物之间的缆线和配线设备组成。
若采用光缆作为建筑物间网络连接介质,不需要安装避雷器,甚至可以架空敷设。
若采用双绞线,则必须穿管埋地敷设。
进入建筑后,采用双绞线敷设时,导线必须单独敷设在弱电金属桥架或金属管道内。
2.设备间子系统:由进线设备、程控交换机、计算机等各种主机设备及其配线设备组成。
它是布线系统最主要的管理区域,通常分为语音管理和数字管理两部分。
语音设备管理区子系统连接大楼外的各种线路,经与垂直干线子系统跳接后,连通各语音管理子系统,为防雷电破坏,应安装通信避雷柜作为通信线路的第一级防雷措施。
连接进出大楼的大对数通信电缆必须埋地敷设,以防进出大
楼的通信线路引入的感应雷。
数据设备管理子系统即是计算机网络核心设备,是采用大对数双绞电缆作为传输主干缆。
3.管理子系统:设置在各层配线间,由配线设备、输入/输出设备等组成。
管理子系统也分为数据和语音两部分。
语音部分采用bix安装架固定在墙面上。
由接线板,绕线环等组成,需要安装信号避雷器作为通信线路的第二级防雷措施。
数据部分采用双绞线作为垂直主干线,也需要在机柜中安装信号避雷器作为计算机网络的第二级防雷措施,防护由于引下线泄放雷电流而形成的电磁场突变所产生的雷电感应。
4.垂直干线子系统:由设备间的配线设备和跳线设备以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。
分为语音主干线和数据主干线两部分。
语音主干线按照程控交换机和电信系统的标准和做法,采用屏蔽大对数双绞电缆,因为已在管理区子系统安装了信号避雷器,所以这部分一般不需要再装防雷设备。
数据主干线如采用大对数双绞电缆作为数据传输主干缆,因为已在管理区子系统安装了信号避雷器,所以一般也不需要在这部分再安装防雷设备。
5.水平干线子系统:由连接管理子系统至工作区子系统的水平布线及信息插座组成。
数据点和语音点均采用双绞线敷设在金属桥架和金属管道内。
由于金属桥架和金属管道与综合接地系统相连,形成了信号线路的屏蔽层,并且在管理子系统中,已设置防雷保护装置,所以在水平干线子系统中不必再加装防雷装置。
6.工作区子系统:由连接在信息插座上的各种设备组成。
连接
计算机网络的数据点由于在管理子系统中已采取了防雷措施,所以在工作区子系统一般不需要再加装防雷设施。
若需要利用调制解调器通过语音点连接计算机,由于语音线路与外线连接,则有必要安装信号避雷器,作为末级防雷措施。
五、结语
智能建筑防雷是一个综合防雷系统,也是一个全新的课题。
随着智能化技术的日趋完善以及智能建筑在我国的不断普及,智能建筑的防雷保护技术也将不断得到发展。
本文仅是个人对智能建筑防雷保护技术的粗浅看法,不当之处,望专家同行指正。