智能化建筑防雷SPD 设计要点探析

蒋洪伟

（安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽 蚌埠 233000）

众所周知，雷击不仅会对建筑物造成损坏，还会直接影响到个人的生命安全。随着高层建筑的崛起，发生雷击事故的概率也显著增加，加之智能化建筑的增加，极容易在雷击的作用下对电子设备造成损坏，这也充分证实下完善防雷设计的必要性。调查数据显示，我国每年因雷击导致电子设备损害的事件屡见不鲜，这也对防雷设计提出了较高的要求。因此，明确智能化建筑防雷SPD 设计要点，具有十分重要的现实意义。

1 智能化建筑概述

结构、管理、系统和服务是智能化建筑主要的构成要素，四个要素之间具有十分密切的联系，通过促进上述要素的优化设计，能够有效提升建筑设计的合理性，有助于为住户提供更加舒适安全的生活空间。近几年，智能化建筑已经成为建筑行业发展的主要潮流，通过对4C 技术的充分运用，将其应用于通信自动化系统、楼宇自动化系统以及办公自动化系统的设计过程中，有助于为社会民众提供更加舒适的生活、工作和学习空间。

2 智能化建筑防雷的必要性

众所周知，雷电波入侵智能建筑的形式具有多样化的特点，例如，在日常生活中常见的直击雷和感应雷即为主要形式。一般情况下，直击雷不会对智能建筑中的电子元器件造成较大程度的破坏，而感应雷则会对智能建筑内的电器造成严重损害。在雷电的作用下，会导致电磁场发生明显改变，进而输出过电流和过电压，形成雷击。通常认为，感应雷采取以下几种形式入侵计算机系统，首先是借助通信信号入侵，其次是通过交流供电电源实现入侵，最后为借助接地体完成入侵。在智能化建筑中，各种各样的弱电系统应接不暇，例如火灾自动报警系统。综合布线系统和闭路电视系统均为常见的弱电系统类型。由于弱电系统对过电流和过电压的耐受程度较差，且容易对电磁干扰产生强烈的敏感度，一旦遭遇雷击，会严重威胁到建筑内部各个系统的安全运行。若不能做好充分的防雷保护工作，或者防雷保护器具发生损害，极容易导致弱点系统功能异常，严重的雷击甚至能够导致人员的伤亡。基于这一层面进行审视，完善智能化建筑防雷SPD 设计，具有十足的必要性，可被推广使用[1]。

3 智能化建筑防雷SPD 设计要点

3.1 防雷设计构思

智能化防雷SPD 设计应当满足现代建筑的基本防雷需求，同时涉及人员还应当充分重视雷电所具有的电磁兼容性问题。因此，在进行防雷SPD 设计时，需要将壁类装置与电泳保护装置共同作为设计重点，构建完善的防雷系统。由于现代居民建筑的建筑布局相对特殊，建筑物之间密度较高用以提升土地使用率，因此，建筑物防雷设计应当全面考量建筑聚集特点，笔者提出，设计师应当构建广阔的接地体，并促使各个建筑物能够拥有独立、对称的接地装置，装置本身能够在对称焊接基础之上，保证接地电阻低于1Ω。此外，建筑物外立面应当以避雷带、避雷网等装置作为设计主体，构建闪接器，形成避雷网络框架，规避雷击的风险。

在以往的壁类设计当中笔者发现，建筑物本身的壁类装置由于天面、墙壁等环节的阻隔，无法实现电气连接。智能化SPD 装置则许哟啊借助结构钢筋材料，将闭合良好的法拉第笼建设在建筑物当中，从而构建起拥有一定应用效果的弱电屏蔽装置。因此，建筑物需要借助引下线、等电位连接等，形成接地系统。笔者建议，引下线装置的设置应当根据国家标准《建筑物防雷设计规范》的相关要求，设定引下线间距应当高于十八米。不过由于雷电引流过程特点，引下线入地过程中线数量过多、间距过小，雷电在布局上会表现得更加均匀。在笔者提出的法拉第笼设计方案当中，为了能够在满足设计规范的基础上提高引流能力，在设计当中笔者提出了借助网格和引下线间距的重新调整方案。调整方案当中，引下线的位置设置调整到了建筑物的外立柱外围，以此来拉近引下线间距，从而改善以往因辖下设计能力不足等问题。

智能化建筑物内部出现的接触电压、跨步电压，会在雷电发生之后产生危险反击，因此，在进行建筑物智能SDP 设计时，还应当充分考虑建筑物内部地面、金属材料、墙板之间的导电特性。通过建设等电位设施，避免出现雷电的危险反击。智能SDP 当中，建筑物可以将楼层作为基本单位，设置防雷区LPZ，并以防雷区作为核心点，预留防雷装置连接板，从而对建筑物内部各项弱点设施进行接地保护，彰显防雷设计的重要价值[2]。

3.2 综合布线要点

综合布线是以建筑物的实际需求为核心，通过布线方式形成建筑群内部的通信联络，从而为智能系统建设提供基础。作为建筑物的“中枢神经系统”，综合布线应当以智能管理和智能传输为核心节点形成基于建筑群的网络传输系统，进而达到统一编制、统一管理的目的。在避雷系统当中，建筑综合布线需要在避免影响建筑正常使用的基础上进行布线位置的合理规划。通常情况下，楼顶板之上、地板之下、墙体内部等，在建筑物施工设计时期，就已经预留了通路空间，因此，可以将这部分空间作为综合布线的走线空间，开展线路敷设。目前智能系统主要采用的综合布线材料为金属材料，部分金属材料如线槽、金属桥架等，都能够起到对于线芯的保护作用，相反地，PVC 管等塑料材料不可以作为保护材料应用到综合布线环节当中，提升防雷设计的科学性。

笔者在进行总线防雷设计当中，将位于建筑小区内部的总变机构设定为一级保护机构，通过构建开关型SPD 装置与总编机构内部的低压柜进行连接，从而构建防雷配电体系。而在小区内部则依托配电箱装置进行SPD 装设，构建起位于一级保护下的二级保护，提高小区内部电力线路稳定供电能力，避免受到雷电击损。而在小区内部的居民住户当中，将SPD 安装到用户电源，则作为整个综合布线系统当中的第三季防护，通过三级防护装置构建了整体建筑的可靠性智能防雷总线体系。而在智能化技术的应用当中，多功能子系统的应用使得综合布线体系设计更加具有应用价值。智能化子系统在应用当中强调多环节的通信能力，希望借助通信策略来提高防雷控制水平，因此，常见的智能化子系统如建筑群接入系统、设施间通信系统、管理系统、垂直干线系统等，都是应用在智能化SPD 当中的防雷控制管理系统，建筑物通过架设相关系统等方式，能够实现软硬件的相互结合和通讯，实际应用效果十分显著。4 结语

综上所述，在对智能化建筑的防雷SPD 系统进行优化设计过程中，应对防雷SPD 系统作出整体规划和构思，结合智能化建筑的特点，重视完善综合布线设计，合理设置弱点设备的安放位置，实现对雷电电磁脉冲的有效防护，以此来彰显防雷的实际效果，形成生命安全和财产的保障。