防雷技术在智能建筑中的应用
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【摘要】随着我国科技技术的高速发展和不断地进步,对智能建筑质量与技术的要求也在不断地提高;而作为自然灾害的雷电来说,防雷技术在智能建筑中的应用也备受关注,为了防止雷电对智能建筑造成严重的影响,本文主要讨论防雷技术在智能建筑中的应用。
【关键词】防雷技术 避雷 智能建筑
灾害分作人灾和天灾,像自然灾害,台风,海啸,旱灾等等这些自然灾害是无法从根本上避免的,自然灾害不仅威力较大,而且范围特别广泛,它不仅会使人员伤害很多,还会对房屋建设造成很严重的伤害;在发生雷电灾害时,经常会发生无法通讯,没有信号,对电力电讯等通讯设备有着很大的影响。对正常的生活秩序有了很大的影响,所以随着当下科学技术水平的不断提高,我们在防范自然灾害——雷电灾害,做出了很重要的防范措施。
一、智能建筑受到雷电破坏的主要原因
智能建筑主要以网络通讯为主,使各方面自动化,优化服务,管理,系统设施,而智能建筑中主要是由电子设备组成的,电子设备由大量的网络构成联系系统,所以往往使智能建筑受到雷电破坏的主要因素就是其中的电子网络系统;因为网络系统的网络是通过卫星接收发出信号,所以当有雷电发生时,雷电会形成脉冲打断信号的发出或接收,对网络系统中接受信号的设备造成影响;而且形成雷電的同时,会产生热,这种热量会烧坏接收信号系统。另一个原因也在于普通的防雷电系统防雷电系统性能较差,无法在雷电天气屏蔽雷电与网络电磁波之间的接触,隔绝系统较差。
二、雷电破坏智能建筑的途径
1.雷击,雷电产生时之所以会有光的产生是因为天空中有云彩带有的电荷与地面上的金属物品发生电磁效应,形成一道光波,实际上是电磁波产生的现象。
2.金属作为介质,在雷击时,金属管道或者金属材质的物品会吸引电荷,把电流由金属介质引导到建筑内,对人体造成伤害或者是毁坏房屋。
3.信号的传播作为中介,在雷电发生的过程之中信号会阻断雷电原有的路程,使雷电会通过信号的来源直接导入到信号的源头,这也就是在雷雨天气禁止打电话,保证人身安全。
4.电磁感应:在发生雷电时,因为雷电大有大量的电荷,产生时会产生磁效应,若周围有金属体时,电磁效应会对金属体产生刺激然后产生火花,因而会发生危险。
5.接地装置接收雷电以后,由于电流较大,不能完全的由接地装置把雷电电流导入地底下,周围的电荷会对其他物品产生印象造成对其他事物的损害。
三、传统避雷针的缺点
避雷针往往是在雷电即将传到地面的过程中,避雷针的效应使顶端的电场强度快速集中变强,周围地面上所带的电荷进行重新排布,影响雷电原本放射的方向,然后通过避雷的金属针,将雷中的电流引入大地,保护其他建筑。因此安装避雷针要在一片空地,最好不要与其他建筑距离太近,否则在雷击中避雷针的时候会影响周围的建筑,导致发生重大事故。
避雷针的保护范围也是比较小的。所以要是想在雷雨天气保护的范围较广,那就需要安装多个避雷针。但实际上在高层建筑物上装有避雷针时,在雷雨天气内这段区域并不能保证这座高层建筑的安全,保证不会被雷电击中,相反的是,这座建筑将会成为最危险的地方,不仅会直接被上空的雷电击中,而且避雷针会吸引其他带有电荷的云彩,导致其他方向的雷电也会击中此建筑物。
所以传统的避雷针有很大的缺陷,而且是不安全的;不能保证建筑,电子设备,人身的安全,甚至还会置身于险地,所以河南省永县检测技术中心研究并讨论了技术更为先进的防雷技术在智能建筑上的应用。
四、如何提高防雷技术
防雷技术在智能建筑的应用主要是使智能建筑防止雷电的直击和侧击,保证智能建筑不受到雷电的破坏,所以要加强智能建筑的雷电防护措施,防护雷电技术不仅仅需要外部防雷电的措施,还需要加强内部防雷电系统。
4.1外部防雷电系统
外部防雷电系统需要加强防范技术,至少需要提高接地系统的密封性和需要有效的泄流,通路。因为智能建筑中,电子设备比较多,线路也是非常的复杂,所以在针对于智能建筑外部的防雷系统需要与智能建筑的地下钢筋的良好衔接起来,而不是只在只能建筑上安一个避雷针。防雷系统与智能建筑的钢筋连接起来相当于是智能建筑的保护罩,不回因为其中的一个缝隙会与智能建筑中的电子设备,线路联电;也不会因为雷电的电荷吸引力较强,产生的磁力较大导致智能建筑内部的线路电荷紊乱,造成静电火花。这样一来保证了只能建筑中的线路安全,电子设备的正常运行。
也可以在智能建筑上增加均压措施,将智能建设中的接地钢筋作为雷电引线引到地底下,这样不会因为智能建筑上某一钢筋上压力过大而导致钢筋被压力折断,在建筑外部形成一个电流通路。
4.2内部防雷措施
为了防止在雷电天气,智能建筑内的电子设备和线路会受到雷电电压过高导致的磁场过于强大的影响,在室内安装安全性能较强的屏蔽器是非常有必要的,因为对于线路,电子设施的干扰是因为雷电天气,外部电压过高,产生的电磁效应所导致的,而屏蔽器有效的可以阻断磁场,电场对内部的电流系统的影响。
而屏蔽器的主要作用在于屏蔽材料的密度,屏蔽器产生的屏蔽层的厚度,在增强防雷技术上建议可以增强屏蔽器的导磁材料,在电磁波频率较高时,可以采用以铜、铅为主要材料的屏蔽器。为了保证智能建筑内电子设备的正常运行,可以使用双层屏蔽器,外层的屏蔽器直接接入地下,而内部的屏蔽器最好要对电磁电压敏感的材料,这样可以有效的防范雷电。
五、结束语
防雷技术是智能建筑中电子设备的保护罩,防雷技术使雷雨天气中雷电的电流被隔绝在外。而雷电的破坏范围广,威力大,所以要增强雷电技术的防范,在新型雷电技术中,可以使防雷电技术形成一个主动的系统,在雷电击中智能建筑前,主动的去引导电流按照防雷电技术的线路引导到地下,雷电技术的范围可以在智能建筑的范围下扩大十米,这样不会因为地下有一些电路受到影响。伴随着现代高科技的发展,防雷技术也在不断地提升,相信在之后会有更有效的防雷技术可以在智能建筑上应用起来。
参考文献:
[1]《电子信息系统的防雷技术》.北京人民邮电出版社.
[2]黄奕,吴前军.《智能建筑防雷电保护设计要点》.天津理工学院学报.
[3]《基于电磁兼容的智能建筑防雷设计》.谢文龙,陈曦,刘作军,北京中国计划出版社.
[4]《建设物防雷设计规范》.北京中国计划出版社.
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