黑龙江省三建建筑工程有限责任公司
摘要：随着科学技术水平和经济水平的不断提升，在很大程度上促进了电气设备的智能化。越来越多的智能建筑电气的出现，在为人们的日常工作生活带来便利的同时，也带来了相应的安全问题。因此应提高对智能建筑电气防雷设计的重视，避免雷击损害电气设备，并保障人们的生命、财产安全。
关键词：防雷设计；保护策略；信息网络
一、智能建筑中雷电压形成的原因与危害分析
受空气中饱和水蒸气与上下气流发生碰撞、摩擦等的影响，使得带有电荷的不同类型的雷云形成。大地中存在的静电感应使得带电雷云在靠近地面的时候，地面产生和雷云相反极性的电荷，进而使得云层与地面形成极板电容器。云层中的电荷过于密集，便会对地面产生较强的电场，并击穿空气绝缘，从而对地面释放大量的超负荷的电压。云层中的负荷与地面的负荷进行中和，从而产生带有大量能量的电流，除了会对通信造成不利影响外，还会对建筑造成一定的破坏，甚至对人们的生命、财产安全造成威胁。通常可将雷过电压分成两类，其一便是直击型雷过电压，其二便是雷电感应过电压。其中直击型的雷过电压指的是架空的线路直接受到雷电的冲击，在高压的冲击下形成过电压。而过电压会沿着线路进行扩散，从而对建筑中的智能电气设备造成破坏，并损坏设备和地面间的绝缘。雷电感应过电压指的则是高频的脉冲电流，受到雷电冲击的线路会产生相应的电磁感应，从而出现脉冲浪涌。这部分脉冲浪涌通过线路对电气设备进行入侵，从而导致电气设备的使用功能无法正常有效的发挥，甚至是造成永久性的损坏。
二、智能建筑电气防雷设计的有效策略研究
1.结合智能建筑实况制定完整合理的防雷方案
在实施防雷措施前，应制定相应的防雷方案，从而为后续的施工提供相应的指导。在制定防雷方案时应对建筑的实际状况进行综合考虑。如建筑所在地的情况、建筑的实际特点、其中智能电气设备的类型和特点等，从而保障所制定的防雷方案更具有合理性与可行性。通常防雷方案应包含以下几方面内容：即直接型雷电的防护与感应型雷电的防护。其中直击型雷电的防护应对接闪杆、接闪带、接闪网等材料进行有效利用，并有机结合成框架，从而使各个材料与设备的使用功能可以有效发挥。若为在设计中应用接闪杆，则施工人员可在建筑的最高位置设置规格在10米*10米内的金属网络，并将建筑中的金属体和此框架进行连接，从而起到较好的防雷效果。而感应型雷电则主要利用建筑中所具有的数据线、信号线和电源线等进行入侵，从而对智能电气设备产生破坏。所以针对感应型的雷电制定防雷方案时，应将质量合格的防雷器安装在建筑中各线路的进口位置、出口位置。
2.智能建筑中信号系统的雷电防护策略
当信号系统收到破坏时，会对建筑中的通信产生一定的破坏。所以应对信号系统进行相应的保护，制定合理有效的雷电防护措施。当建筑中信号系统采用的是有线传输的方式，则应选择穿管埋地、屏蔽电缆等引入方式对线路的电缆进行处理。且将SPD安装在信号的接收器和线路电缆间，并将SPD安装在天线发射的设备端和接受的设备端，从而保障电话线进入主机房后可通过金属管屏蔽接地等将其引入。采用的是同轴电缆、双绞线等进行上网，则应将SPD安装在同轴电缆或双绞线上。
3.智能建筑中电源系统分级保护策略
在建筑中其低压的供电系统极易受到浪涌的冲击影响，因此为保护电源系统，可通过分级保护等方法进行。针对瞬态过电压可通过分段的方式进行移植，当前阶段企业通常采用的是三级保护的方式。首先应做的便是接入第一级的保护，即在建筑供电系统的入口处和地面大容量电源防浪涌保护器间进行。SPD的最大冲击容量每相应在25kA以上，限制电压应控制在2400v以内，属于1级电源防浪涌保护器。其次，在智能建筑中敏感或者十分重要的用电设备的分路配电设备处的SPD位置安装第二级保护，这些SPD能够将智能建筑供电入口浪涌防护器所剩余的浪涌量吸收，就目前的保护效果来看，其对瞬态过电压有良好的抑制作用。一般建筑供电系统做好雷电二级保护就可以了。但对于智能建筑而言，还要对其进行第三级保护，即在智能建筑用电设备的内部电源部分安装一个内置式的电源浪涌保护器，从而将智能建筑中存在的微小瞬态过电压完全消除。第三级保护中所使用的电源浪涌保护器最大冲击容量每相应不大于20kA，限制电压应控制在1000v以内。
4.等电位联结保护策略
对于智能建筑防雷设计而言，主要在智能建筑中的主要金属构件以及进入建筑物中的金属管道实施等电位联结保护，并利用电子设备构成功能强大的信息系统。在等电位联结保护策略实施中若等电位联结中的连接体不能直接与建筑物相关金属构件及金属管道时，应将瞬态等电位联结的电涌保护器作为进行金属连接的导体。另外，还要在智能建筑中设备房外部合理敷设金属屏蔽网，同时要保证屏蔽网与房内环形接地母线多点均匀连接在一起，从而充分发挥金属屏蔽网的作用。当然在智能建筑内部中还有大量的弱电设备需要进行防雷保护，这要视实际情况而定，例如采用光纤传输的系统需要将光纤加强芯和挡潮层接地处理。
5.智能建筑内信息网络系统的防雷保护策略
（1）建筑群子系统
由于建筑群子系统是由连接两个及以上建筑物之间的缆线和配线设备组成。所以，建筑物间网络连接线最好是采用光缆，光缆加强芯要与光电转换器外壳连接并可靠接地。若采用铜缆双绞线，则必须穿金属管埋地敷设，在进入智能建筑大楼的LPZ0与LPZ1区交界处安装符合通讯网络设备耐压水平要求的电涌保护器（SPD）。
（2）设备间子系统
由进线设备，程控交换机，计算机服务器等各种主机设备及其配线设备组成，是整个布线系统的核心区域。连接进出智能建筑的通信线应采用光缆。若采用铜缆双绞线，则必须穿金属管埋地敷设并接地。在设备间各设备前端要采取二级防雷措施，最好安装通信避雷柜设备。各设备之间要进行等电位连接。
（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。管理子系统各设备的物理连接往往是采用双绞线，需要采取二级防雷措施，安装通讯网络类SPD。
（4）垂直干线子系统、水平干线子系统
主要是由各楼层间、同一层的插座、配线架组成的。对于较高层的智能建筑垂直干线子系统的布线最好采用光缆；无论是垂直干线子系统，还是水平干线子系，若采用铜缆双绞线，要做好屏蔽保护，走线都要穿金属管或电桥架中布设并接地。
（5）工作区子系统
系统由工作区内的终端设备连接到信息插座的连接线缆所组成。工作区一般有电话机、数据终端、微型计算机、电视机等设备。由于从源头上对智能建筑内信息网络系统的防雷保护进行了层层设防和屏蔽，感应雷通过信息网络线再侵入工作区子系统干扰和破坏终端设备的可能性是极小的。
参考文献：
[1]尹峰.智能建筑电气防雷设计相关策略研究[J].门窗，2017（1）：125-125.
[2]吴宏婷.智能建筑电气防雷设计相关策略研究[J].城市建设理论研究：电子版，2014（17）.
[3]赵桂本.智能建筑电气防雷设计相关策略研究[J].工程技术：全文版：00128-00128.
[4]马驰.基于智能建筑的电气防雷设计研究[J].建筑工程技术与设计，2015（4）.