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摘要:近年来的社会发展中,我国每年因为雷击破坏引起的建筑物电气设备损害事件时有发生,所在成的社会经济损失十分重大。因此,在目前的建筑工程项目中做好防雷、接地、抗干扰极为关键,也是现代化智能建筑施工中不可缺少的一项基础流程。本文就智能建筑概念入手分析,着重探索了建筑工程中防雷、接地、抗干扰设计要点,以供相关工作人员探索。
关键词:智能建筑 雷击事件 防雷 电子设备随着信息时代的到来和互联网技术的飞速发展,全球经济呈现出大幅度发展态势,与此同时全世界各大城市争先构建数字化城市,为智能建筑的出现与发展提供了广阔的发展基础。在智能建筑施工建设中,其中包含了大量的电气设备和电子设备,这些设备在应用中普遍存在着耐压等级低、抗干扰能力差的特点,这也为雷击破坏提供了一直的前提,以致于雷电灾害在目前的社会发展中频频发生,给人们生活和工作造成了严重的影响。因此在目前的社会发展中,做好智能建筑的防雷、接地、抗干扰尤为重要。
一、智能建筑分析
自从上个世纪八十年代美国建成世界上第一座智能建筑开始,随着信息技术的发展,智能建筑已成为现代化城市建设中最受人们关注的一项,其是适应现代社会信息化、经济国际化以及计算机技术、通信技术、自动技术相互渗透和发展的一项综合性建筑结构。时至今日,国际社会对智能建筑提出了一个综合性的定义,就是一个建筑物在设计中除了传统的结构功能之外,还需要提供一个相应的综合性、智能化的管理控制体系,从而适应住户对建筑物用途、信息的需要。因此,智能建筑结构可谓是一个安全性高、舒适性好、系统复杂、利用效率高的一个综合性的建筑物。当前,现代智能建筑已成为一个综合性的建筑结构体系,其主要包含有建筑自动化系统、信息自动化系统和办公自动化系统三个方面,这三个方面的相互交错和渗透为智能建筑管理体系提供了综合、系统、全面的管理流程,也有效的保障了建筑结构功能的合理发挥。
但是,在智能建筑工程中,由于各种缆线布置复杂、系统设备繁多、电子装置种类众多和防雷击能力单薄的特点,使得在工作中为了保护系统安全、设备运行正常必须要采取相应的措施来对装备加以保护和控制,在这个工作环节,防雷、接地和抗干扰就显得十分重要,也是现代化社会发展的核心内容和工作流程。
二、建筑物雷击现象分析
近年来,随着新兴媒体的出现和兴起,各种新闻的传输也不断增多和加快,与此同时各种建筑雷击事件也不断曝光,造成的极为恶劣的社会影响和国民经济损失。就这些雷击现象进行分析和总结,其常见的主要由直击雷击和感应雷击两种。
1、直击雷击
直击雷击主要指的是雷电直接几种了建筑物、建筑结构、树木、动物身体上而造成了极大的电流传输,这是一种电效应、热效应也是机械效应的共同作用下产生的一种,是一种直接摧毁建筑物、建筑结构而引起经济损失和人员伤亡的现象。由于雷击的电效应,很有可能杂牌成智能建筑机房微电子设备受到浪涌而出现过电压破坏的现象。
2、感应雷击
感应雷击也被称之为二次雷击,是雷云之间或者是雷云对地面之间防电而影响到附近的高压线、埋地线以及其他的一些金属管线产生了感应电压,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。
三、智能建筑防雷、接地、抗干扰设计要点
1、智能建筑的防雷
对于智能化系统而言,除雷电直击外,最具破坏作用的是二次效应,由于雷电具有高电位、大冲流、瞬时性的特点,强大的闪电产生静电场、交变电磁场和电磁辐射、雷电波侵入、地电位反击等,雷电电磁脉冲LEMP影响。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。国际电工委员会IEC指出:雷电是高科技的天敌。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[1]。
(1)根据建筑物的重要性、功能、发生雷击事故的可能性及后果,按防雷要求,将建筑物的防雷分为三类。对各类建筑物的避雷措施,防雷规范GB50057-94中已规定了相应要求;
(2)天线防雷设施:天线装设在建筑物屋顶,须与屋面上的防雷接地装置连在一起,且连接点不得少于两处。如天线的突出部分超出大楼的防雷防护范围之外,应装设独立的避雷针,并应与天线避雷接地装置可靠连接。为综合防雷,天线宜装设天线馈线系统避雷器;
(3)进出建筑物管、线、缆的防雷:进出建筑物的各种金属管、电缆、引入线应在进出处与大楼防雷接地装置相连;电缆进出线应在进出口处,将电源金属外皮、钢套管等与电气设备接地相连。如电缆转换成架空线,应在转换处装置避雷器[2]。
2、智能建筑的接地
接地问题是强电、弱电、智能化系统带有普遍性的问题。接地按作用可分为功能性接地和保护性接地两大类。
功能性接地有:系统接地、工作接地、逻辑接地、屏蔽接地;
保护性接地有:保护接地、防雷接地、静电接地、重复接地等。
建筑物的接地按连接方式又可分为独立接地和联合接地。
3、智能建筑的抗干扰
在建筑物建筑群以外的自然环境和建筑内部设备的环境中存在着大量的电磁干扰,电磁干扰将会使智能化系统设备产生误码、错码,产生误动作;使信号系统受到污染、产生噪声。强大的脉冲干扰还会导致电子器件、设备的损坏;在实际工作中,使设备性能下降、无法工作的现象时有发生。
3.1 干扰源的产生
(1)广播、通信、雷达、导航发射设备的信号频谱。这些设备的发射功率很大,它的基波可以产生有用信号的干扰,谐波可以构成无用信号的干扰;
(2)工业、科学、医疗、感应加热设备的辐射场强。这些设备由于功率大,屏蔽又不够好,功率泄漏大,高次谐波成分强。
3.2 干扰途径
不论是设备还是系统内部的干扰都是以电容耦合、电感耦合、电磁波辐射、公共阻抗(接地系统)和导线(电源线、信号线、输出控制线等)的传导方式对设备产生干扰。因此,消除和抑制干扰的方法有电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁屏蔽、电子设备接地、搭接和滤波。
3.3 常见的抗干扰措施
(1)在电源的进出线端口处加设低通滤波器,消除电网中的高频干扰;
(2)为防止市电电网急剧变化或雷击出现过电压,智能设备建议使用串联型稳压电源供电。
四、结束语
从以上几个方面的分析可看出,防雷的手段是接地,接地的目的是为了抗干扰。防雷、接地、抗干扰的最终目的是为了保证建筑物及建筑物内设备与人身的安全。
参考文献
[1] 张芙蓉. 浅谈信号楼的防雷接地[J]. 铁路通信信号工程技术. 2007(05)
[2] 张文有,孙伟,王筱芳. 智能楼宇防雷与接地设计[J]. 甘肃科技. 2007(01)
关键词:智能建筑 雷击事件 防雷 电子设备随着信息时代的到来和互联网技术的飞速发展,全球经济呈现出大幅度发展态势,与此同时全世界各大城市争先构建数字化城市,为智能建筑的出现与发展提供了广阔的发展基础。在智能建筑施工建设中,其中包含了大量的电气设备和电子设备,这些设备在应用中普遍存在着耐压等级低、抗干扰能力差的特点,这也为雷击破坏提供了一直的前提,以致于雷电灾害在目前的社会发展中频频发生,给人们生活和工作造成了严重的影响。因此在目前的社会发展中,做好智能建筑的防雷、接地、抗干扰尤为重要。
一、智能建筑分析
自从上个世纪八十年代美国建成世界上第一座智能建筑开始,随着信息技术的发展,智能建筑已成为现代化城市建设中最受人们关注的一项,其是适应现代社会信息化、经济国际化以及计算机技术、通信技术、自动技术相互渗透和发展的一项综合性建筑结构。时至今日,国际社会对智能建筑提出了一个综合性的定义,就是一个建筑物在设计中除了传统的结构功能之外,还需要提供一个相应的综合性、智能化的管理控制体系,从而适应住户对建筑物用途、信息的需要。因此,智能建筑结构可谓是一个安全性高、舒适性好、系统复杂、利用效率高的一个综合性的建筑物。当前,现代智能建筑已成为一个综合性的建筑结构体系,其主要包含有建筑自动化系统、信息自动化系统和办公自动化系统三个方面,这三个方面的相互交错和渗透为智能建筑管理体系提供了综合、系统、全面的管理流程,也有效的保障了建筑结构功能的合理发挥。
但是,在智能建筑工程中,由于各种缆线布置复杂、系统设备繁多、电子装置种类众多和防雷击能力单薄的特点,使得在工作中为了保护系统安全、设备运行正常必须要采取相应的措施来对装备加以保护和控制,在这个工作环节,防雷、接地和抗干扰就显得十分重要,也是现代化社会发展的核心内容和工作流程。
二、建筑物雷击现象分析
近年来,随着新兴媒体的出现和兴起,各种新闻的传输也不断增多和加快,与此同时各种建筑雷击事件也不断曝光,造成的极为恶劣的社会影响和国民经济损失。就这些雷击现象进行分析和总结,其常见的主要由直击雷击和感应雷击两种。
1、直击雷击
直击雷击主要指的是雷电直接几种了建筑物、建筑结构、树木、动物身体上而造成了极大的电流传输,这是一种电效应、热效应也是机械效应的共同作用下产生的一种,是一种直接摧毁建筑物、建筑结构而引起经济损失和人员伤亡的现象。由于雷击的电效应,很有可能杂牌成智能建筑机房微电子设备受到浪涌而出现过电压破坏的现象。
2、感应雷击
感应雷击也被称之为二次雷击,是雷云之间或者是雷云对地面之间防电而影响到附近的高压线、埋地线以及其他的一些金属管线产生了感应电压,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。
三、智能建筑防雷、接地、抗干扰设计要点
1、智能建筑的防雷
对于智能化系统而言,除雷电直击外,最具破坏作用的是二次效应,由于雷电具有高电位、大冲流、瞬时性的特点,强大的闪电产生静电场、交变电磁场和电磁辐射、雷电波侵入、地电位反击等,雷电电磁脉冲LEMP影响。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。国际电工委员会IEC指出:雷电是高科技的天敌。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[1]。
(1)根据建筑物的重要性、功能、发生雷击事故的可能性及后果,按防雷要求,将建筑物的防雷分为三类。对各类建筑物的避雷措施,防雷规范GB50057-94中已规定了相应要求;
(2)天线防雷设施:天线装设在建筑物屋顶,须与屋面上的防雷接地装置连在一起,且连接点不得少于两处。如天线的突出部分超出大楼的防雷防护范围之外,应装设独立的避雷针,并应与天线避雷接地装置可靠连接。为综合防雷,天线宜装设天线馈线系统避雷器;
(3)进出建筑物管、线、缆的防雷:进出建筑物的各种金属管、电缆、引入线应在进出处与大楼防雷接地装置相连;电缆进出线应在进出口处,将电源金属外皮、钢套管等与电气设备接地相连。如电缆转换成架空线,应在转换处装置避雷器[2]。
2、智能建筑的接地
接地问题是强电、弱电、智能化系统带有普遍性的问题。接地按作用可分为功能性接地和保护性接地两大类。
功能性接地有:系统接地、工作接地、逻辑接地、屏蔽接地;
保护性接地有:保护接地、防雷接地、静电接地、重复接地等。
建筑物的接地按连接方式又可分为独立接地和联合接地。
3、智能建筑的抗干扰
在建筑物建筑群以外的自然环境和建筑内部设备的环境中存在着大量的电磁干扰,电磁干扰将会使智能化系统设备产生误码、错码,产生误动作;使信号系统受到污染、产生噪声。强大的脉冲干扰还会导致电子器件、设备的损坏;在实际工作中,使设备性能下降、无法工作的现象时有发生。
3.1 干扰源的产生
(1)广播、通信、雷达、导航发射设备的信号频谱。这些设备的发射功率很大,它的基波可以产生有用信号的干扰,谐波可以构成无用信号的干扰;
(2)工业、科学、医疗、感应加热设备的辐射场强。这些设备由于功率大,屏蔽又不够好,功率泄漏大,高次谐波成分强。
3.2 干扰途径
不论是设备还是系统内部的干扰都是以电容耦合、电感耦合、电磁波辐射、公共阻抗(接地系统)和导线(电源线、信号线、输出控制线等)的传导方式对设备产生干扰。因此,消除和抑制干扰的方法有电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁屏蔽、电子设备接地、搭接和滤波。
3.3 常见的抗干扰措施
(1)在电源的进出线端口处加设低通滤波器,消除电网中的高频干扰;
(2)为防止市电电网急剧变化或雷击出现过电压,智能设备建议使用串联型稳压电源供电。
四、结束语
从以上几个方面的分析可看出,防雷的手段是接地,接地的目的是为了抗干扰。防雷、接地、抗干扰的最终目的是为了保证建筑物及建筑物内设备与人身的安全。
参考文献
[1] 张芙蓉. 浅谈信号楼的防雷接地[J]. 铁路通信信号工程技术. 2007(05)
[2] 张文有,孙伟,王筱芳. 智能楼宇防雷与接地设计[J]. 甘肃科技. 2007(01)