于兆龍 高興時(shí)

摘要：智能化建筑在現(xiàn)代建筑中并不陌生，且呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是智能化建筑中必不可少的組成部分，在智能化建筑中發(fā)揮著十分重要的作用。但是電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要天敵就是雷擊，一旦遭受雷擊，將造成嚴(yán)重的災(zāi)害事故。因此文章首先探討了智能化建筑中雷電入侵的基本形式和途徑，接著分析了智能化建筑中防雷的主要措施，最后就智能化建筑中綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的防雷措施展開(kāi)了相關(guān)探討，期望對(duì)同行有所裨益。

關(guān)鍵詞：智能建筑；電子設(shè)備；防雷措施

近年來(lái)，智能化建筑的發(fā)展速度日益加快，其能夠提供高效、安全、舒適以及便利的生活和工作環(huán)境，日益受到人們的廣泛青睞。在智能化建筑中包含的有大量的電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這些電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般都屬于耐電壓等級(jí)比較低，防干擾要求比較高的弱電設(shè)備，其最擔(dān)心遭受雷擊。

一、雷電波入侵智能建筑的形式

對(duì)于智能化建筑而言，雷電波對(duì)其入侵的形式主要有直擊雷和感應(yīng)雷兩種方式。通常來(lái)說(shuō)，直擊雷對(duì)智能化建筑內(nèi)的電子系統(tǒng)擊中的可能性比較小，但是感應(yīng)雷（也就是由雷閃電流產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)變化和導(dǎo)體感應(yīng)出的過(guò)電壓以及過(guò)電流所形成的雷擊）一旦擊中了智能建筑，將產(chǎn)生無(wú)法估量的損失。感應(yīng)雷通常通過(guò)三種途徑來(lái)入侵微電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：①雷電的地電位反擊電壓通過(guò)接地體入侵；②由交流供電電源線(xiàn)路入侵；③由通信信號(hào)線(xiàn)路入侵。無(wú)論是何種形式和途徑入侵，都會(huì)導(dǎo)致電子系統(tǒng)遭受不同程度的損壞或者嚴(yán)重的干擾。

二、智能化建筑的防雷保護(hù)措施

1.保護(hù)電源系統(tǒng)

可以采取電子避雷器實(shí)行分級(jí)保護(hù)，從高壓柜、低壓柜、主配電箱以及分配電箱上采取逐級(jí)保護(hù)的措施，以便于降低雷電過(guò)電壓，促使各項(xiàng)設(shè)備能夠承受的其該電壓水平。

2.保護(hù)電子設(shè)備

依據(jù)雷電脈沖LEMP對(duì)電子設(shè)備所采取的不同襲擊途徑，運(yùn)用綜合防治的措施進(jìn)行雷擊防護(hù)。例如由于雷電能量對(duì)電子設(shè)備相連的各種導(dǎo)線(xiàn)上發(fā)生作用，進(jìn)而產(chǎn)生雷電波、感應(yīng)過(guò)電壓則沿著導(dǎo)線(xiàn)直接入侵到電子設(shè)備的內(nèi)部，比如配電線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)以及天饋線(xiàn)等等；又比如由于雷電能量直接子啊電子元件上產(chǎn)生耦合作用，導(dǎo)致電子元器件出現(xiàn)誤動(dòng)作以及損壞等現(xiàn)象；針對(duì)上述存在的各類(lèi)問(wèn)題，可以采取如下措施進(jìn)行防范：第一，采取等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備；第二，采取穿金屬管敷線(xiàn)的方式，提高屏蔽的能力，降低感應(yīng)效應(yīng)；第三，采取對(duì)設(shè)備、機(jī)房以及建筑物的屏蔽措施；第四，配備電子避雷器，以便于阻止雷電侵入到電子設(shè)備中而引起的過(guò)電壓幅值。

3.保護(hù)信息系統(tǒng)

依據(jù)不同的電子設(shè)備自身的敏感性特點(diǎn)以及不同的部位，采取區(qū)別對(duì)待和妥善處理的分極保護(hù)的措施。對(duì)于智能化建筑的信息系統(tǒng)而言，主要是通過(guò)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常而言，綜合布線(xiàn)系統(tǒng)包含以下6個(gè)子系統(tǒng)：①建筑群子系統(tǒng)。②設(shè)備間子系統(tǒng)。③管理子系統(tǒng)。④垂直干線(xiàn)子系統(tǒng)。⑤水平干線(xiàn)子系統(tǒng)。⑥工作區(qū)子系統(tǒng)。

三、智能化建筑中綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施

以下針對(duì)智能化建筑中的綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的防雷措施進(jìn)行詳細(xì)論述。

1.建筑群子系統(tǒng)

其主要的組成部分為連接兩個(gè)及以上建筑物之間的纜線(xiàn)以及基本設(shè)備。因?yàn)橛糜谝戮€(xiàn)的鋼筋以及整個(gè)建筑物的屏蔽網(wǎng)均位于外墻處，而雷電流需要經(jīng)過(guò)此處的鋼筋方能分流到接地裝置上，因此外墻位置的電流密度較大，電磁場(chǎng)較強(qiáng)。因此如果需要運(yùn)用光纜來(lái)作為建筑物之間的網(wǎng)絡(luò)連接介質(zhì)，則無(wú)需安裝避雷器，還可以采取架空鋪設(shè)的方式。但是如果需要運(yùn)用雙絞線(xiàn)，則需要穿管地埋敷設(shè)。若進(jìn)入建筑后還是運(yùn)用雙絞線(xiàn)敷設(shè)，還需將導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)在弱電金屬橋架或者是金屬管道的內(nèi)部。并良好連接金屬橋架、金屬管道和綜合接地系統(tǒng)，充當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽層，不能和強(qiáng)電導(dǎo)線(xiàn)共用強(qiáng)電金屬橋架或者強(qiáng)電金屬管道。

2.設(shè)備間子系統(tǒng)

其主要組成部分為進(jìn)線(xiàn)設(shè)備、程控交換機(jī)、計(jì)算機(jī)等各類(lèi)主機(jī)設(shè)備以及配線(xiàn)設(shè)備。其屬于布線(xiàn)系統(tǒng)中最為重要的管理區(qū)域，一般可分為語(yǔ)音管理和數(shù)字管理兩個(gè)部分。語(yǔ)音設(shè)備管理區(qū)子系統(tǒng)和大樓外的各種線(xiàn)路相連接，其和垂直干線(xiàn)子系統(tǒng)后跳接后，直接將各個(gè)語(yǔ)音管理子系統(tǒng)連通。對(duì)其可以采取安裝通信避雷柜來(lái)作為通信線(xiàn)路的第一級(jí)防雷措施，同時(shí)必須埋地敷設(shè)連接進(jìn)出大樓的大對(duì)數(shù)通信電纜，以避免進(jìn)出大樓的通信線(xiàn)路所引入的感應(yīng)雷；而數(shù)據(jù)設(shè)備管理子系統(tǒng)則屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備，其主要利用大對(duì)數(shù)雙絞電纜來(lái)作為傳輸主干纜。可通過(guò)安裝計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防雷器于機(jī)柜中來(lái)用作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一級(jí)防雷措施。如果運(yùn)用光纜作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主干線(xiàn)，則能夠絕對(duì)避免雷電的影響，屬于最好的防雷措施。

3.管理子系統(tǒng)

其主要由配線(xiàn)設(shè)備、輸入以及輸出設(shè)備等共同組成，并設(shè)置于各層配線(xiàn)間。其也可以分為數(shù)據(jù)以及語(yǔ)音兩個(gè)部分。語(yǔ)音部分主要是運(yùn)用BIX安裝架在墻面上進(jìn)行固定，并由接線(xiàn)板和繞線(xiàn)環(huán)等組成，需安裝信號(hào)避雷器來(lái)作為通信線(xiàn)路的第二級(jí)防雷措施；對(duì)于數(shù)據(jù)部位來(lái)說(shuō)，其若采用的是雙絞線(xiàn)來(lái)作為垂直主干線(xiàn)，同樣需要安裝信號(hào)避雷器在機(jī)柜中作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第二級(jí)防雷措施，避免因引下線(xiàn)泄放雷電流而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)突變所導(dǎo)致的感應(yīng)雷。

4.垂直干線(xiàn)子系統(tǒng)

其主要組成部分為設(shè)備間的配線(xiàn)設(shè)備、跳線(xiàn)設(shè)備以及設(shè)備間到各個(gè)樓層配線(xiàn)間的連接電纜。其也包含語(yǔ)音主干線(xiàn)和數(shù)據(jù)主干線(xiàn)兩個(gè)部分。語(yǔ)音主干線(xiàn)依據(jù)程控交換機(jī)以及電信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)做法，利用屏蔽大對(duì)數(shù)雙絞電纜。由于信號(hào)避雷器已經(jīng)在管理區(qū)子系統(tǒng)中進(jìn)行安裝，因此該部分無(wú)需再安裝防雷設(shè)備；數(shù)據(jù)主干線(xiàn)類(lèi)若采用大對(duì)數(shù)雙絞電纜，類(lèi)似于語(yǔ)音主干線(xiàn)，也無(wú)需再安裝防雷設(shè)備。而如果直接選用光纜來(lái)作為計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)主干線(xiàn)，則能夠絕對(duì)避免雷電流的破壞。

5.水平干線(xiàn)子系統(tǒng)

其主要由連接管理子系統(tǒng)到工作區(qū)子系統(tǒng)的水平布線(xiàn)以及信息插座等工作構(gòu)成。數(shù)據(jù)點(diǎn)以及語(yǔ)音點(diǎn)全部運(yùn)用雙絞線(xiàn)在金屬橋架和金屬管道內(nèi)進(jìn)行敷設(shè)。因金屬橋架和金屬管道直接連接綜合接地系統(tǒng)，能夠形成信號(hào)線(xiàn)路的屏蔽層，加之防雷保護(hù)裝置已經(jīng)安裝與管理子系統(tǒng)中，因此該部分無(wú)需繼續(xù)安裝防雷裝置。但是若進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，還需關(guān)注防雷裝置和水平布線(xiàn)系統(tǒng)之間的關(guān)系。其一，需于金屬管內(nèi)穿插這些纜線(xiàn)，已達(dá)到可靠的屏蔽；其二，需在高層建筑物的中心位置設(shè)置線(xiàn)路主干線(xiàn)的垂直部分，避免接近用作引下線(xiàn)的柱筋，以降低被感應(yīng)范圍；其三，應(yīng)注意電源線(xiàn)、天線(xiàn)等線(xiàn)路的引入做法，防止雷電波侵入。

6.工作區(qū)子系統(tǒng)

工作區(qū)子系統(tǒng)，主要是由連接在信息插座上的各種設(shè)備組成的。對(duì)于連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，其在管理子系統(tǒng)中已經(jīng)采取了相應(yīng)的防雷措施。因此在工作區(qū)子系統(tǒng)中通常無(wú)需再添加防雷設(shè)施，如果需要運(yùn)用調(diào)制解調(diào)器拉通過(guò)語(yǔ)音點(diǎn)來(lái)連接計(jì)算機(jī)，因?yàn)檎Z(yǔ)音線(xiàn)路和外線(xiàn)需要連接，因此需要安裝信號(hào)避雷器，同時(shí)做好相應(yīng)的屏蔽措施，以便于降低雷電電磁脈沖的危害。

總之，在智能化建筑系統(tǒng)中，防雷保護(hù)已經(jīng)迫在眉睫。文章通過(guò)分析雷電波對(duì)智能化建筑入侵的形式以及途徑等，提出了智能化建筑的防雷保護(hù)措施，尤其是對(duì)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的防雷優(yōu)化措施進(jìn)行了詳細(xì)的論述，對(duì)于提高智能化建筑系統(tǒng)的防雷能力具有十分重要的作用。我們相信，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)在防雷技術(shù)方面還將取得更大的成績(jī)。

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