摘要:本文針對現(xiàn)行建筑物防雷相關(guān)規(guī)范,結(jié)合對高層智能小區(qū)的防雷裝置審核工作中發(fā)現(xiàn)的一些問題,在此提出共勉。
關(guān)鍵詞:高層智能小區(qū),防雷裝置,浪涌保護(hù)器,設(shè)計(jì),智能科技論文投稿
一、前言
智能建筑是指“以建筑物為平臺,兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等,集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”。
智能建筑的類別已從以往的辦公寫字樓擴(kuò)展到賓館、醫(yī)院、體育場館、住宅、廠房等領(lǐng)域;有著向智能小區(qū)、智能城市發(fā)展的趨勢
二、高層智能住宅小區(qū)的雷電防護(hù)特點(diǎn)
2.1系統(tǒng)多,須加強(qiáng)智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑結(jié)構(gòu)的配合及協(xié)調(diào)。如:綜合布線系統(tǒng)、安保系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等都須做雷電防護(hù)。
2.2樓層高、占地區(qū)域大,相對普通建筑物,它所遭受的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)遠(yuǎn)高于普通建筑物。遭受雷擊之后造成的損失和影響更大。
三、高層智能小區(qū)建筑物防雷劃分和雷電防護(hù)等級
3.1依照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057—2010,根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果來劃分建筑物防雷等級;筆者所在的惠州區(qū)域的高層智能小區(qū),根據(jù)其年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)計(jì)算所得,一般都屬于二類防雷建筑物。
3.2依照《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343—2012,根據(jù)“防雷裝置攔截效率”或“按電子信息系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價(jià)值”對小區(qū)進(jìn)行評估,按最高標(biāo)準(zhǔn)確定雷電防護(hù)等級。對重點(diǎn)工程或用戶提出要求時(shí),還應(yīng)通過雷電風(fēng)險(xiǎn)評估確定雷電防護(hù)措施。
準(zhǔn)確的評價(jià)了高層智能小區(qū)以上兩點(diǎn)內(nèi)容,才能做出更好的防雷設(shè)計(jì)。
四、高層智能小區(qū)的防雷裝置設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)及實(shí)際設(shè)計(jì)中存在的問題
4.1對側(cè)擊雷防護(hù)的理解不夠全面。
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010中規(guī)定,1、高度超過45m的二類建筑物,對水平突出外墻的物體,當(dāng)滾球半徑45m球體從屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到突出外墻的物體時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的防雷措施。2、高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超過60m的部位,各表面上的尖物、墻角、邊緣、設(shè)備以及顯著突出的物體,應(yīng)按屋頂上的保護(hù)措施處理,如果此部位布置接閃器應(yīng)重點(diǎn)布置在墻角、邊緣、及顯著突出的物體上。這兩點(diǎn)是目前全國設(shè)計(jì)都存在的一個難點(diǎn)和重點(diǎn)。由于各種因素,現(xiàn)在高層的外墻設(shè)計(jì),除玻璃幕墻,其余基本都未按以上要求設(shè)計(jì)。這個問題,如果不在設(shè)計(jì)時(shí)就提出,在中后期再提出整改,其施工難度及施工質(zhì)量將受到嚴(yán)重影響。
4.2對雷電防護(hù)內(nèi)容理解有偏差。
在智能化小區(qū)高速發(fā)展的今天,防雷已經(jīng)不單對建筑物本身,其內(nèi)部的各種系統(tǒng)也成為了雷電防護(hù)的重點(diǎn)。但是有些設(shè)計(jì),在配電系統(tǒng)圖里并未設(shè)計(jì)任何防雷電浪涌入侵的SPD,大部分設(shè)計(jì)圖紙即使在低壓配柜的位置設(shè)計(jì)了SPD,也并未標(biāo)明其接線方式及參數(shù)。
建筑物的直擊雷防護(hù)對閃電電磁感應(yīng)有衰減作用,但對閃電電涌入侵基本沒任何作用,設(shè)計(jì)者往往忽視到這點(diǎn)。例如在高層建筑天面的消防水泵、電梯機(jī)房,設(shè)計(jì)時(shí)這些設(shè)備的電源系統(tǒng)都安裝電源過電壓保護(hù)器,但這些電源都有控制連鎖裝置,其控制信號由設(shè)在底層的消防控制柜控制,消防控制柜是由計(jì)算機(jī)來控制,這些設(shè)備的供電系統(tǒng)大部分沒有設(shè)計(jì)過電壓保護(hù)裝置,當(dāng)遭受閃電電涌入侵時(shí),整個系統(tǒng)可能失控甚至損毀。類似事故已屢見不鮮。
4.3對SPD的設(shè)計(jì)千篇一律,未考慮設(shè)備的保護(hù)級別和SPD的參數(shù)及各級SPD能量搭配等問題。
4.3.1電源線路浪涌保護(hù)器的選擇注意事項(xiàng)
高層智能小區(qū)的電子信息系統(tǒng)設(shè)備基本都是有TN交流配電系統(tǒng)供電,GB50343-2012規(guī)范明確規(guī)定,這類建筑物內(nèi)總配電柜(箱)開始引出的配電線路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地形式。
SPD在TN-S系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電壓UC應(yīng)滿足:“SPD安裝在相線與中性線間或相線與PE線間時(shí)UC≥253V,安裝在中性線與PE線間時(shí)UC≥220V”。
在LOZ0區(qū)和LPZ1區(qū)交界處安裝的SPD,其沖擊電流IIMP應(yīng)按線纜有無屏蔽處理,然后依據(jù)雷電流I,埋地金屬管、電源及信號線纜的總數(shù)目n1,架空金屬管、電源及信號線纜的總數(shù)目n2,每一線纜內(nèi)導(dǎo)線的總數(shù)目m,屏蔽層每千米的電阻RS,芯線沒千米的電阻RC等參數(shù)計(jì)算出IIMP。但實(shí)際一般直接按無法計(jì)算處理,直接取12.5KA。這種做法是有違設(shè)計(jì)要求的。
對于TN系統(tǒng)中各種設(shè)備耐沖擊電壓額定值Uw也有相應(yīng)的規(guī)定,電源進(jìn)線端設(shè)備為6KV,配電分支線路設(shè)備為4KV,用電設(shè)備為2.5KV,而電子信息設(shè)備僅為1.5KV。
浪涌保護(hù)器設(shè)置級數(shù)應(yīng)綜合考慮保護(hù)距離、浪涌保護(hù)器連接導(dǎo)線長度、被保護(hù)設(shè)備耐沖擊電壓額定值Uw等因素。各級SPD應(yīng)能承受在安裝點(diǎn)上預(yù)計(jì)的放電電流,其有效保護(hù)水平應(yīng)小于相應(yīng)類別設(shè)備的Uw。
4.3.2SPD安裝級數(shù)的理解誤區(qū)
規(guī)范要求進(jìn)入建筑物的交流供電線路,在線路的總配電箱等LPZ0A或LPZ0B與LPZ1區(qū)交界處,應(yīng)設(shè)置I類實(shí)驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或II類實(shí)驗(yàn)的浪涌保護(hù)器作為第一級保護(hù)。很多人對此理解不夠,認(rèn)為只要是一條線路,前端裝設(shè)了第一級保護(hù),后續(xù)線路就可安裝Ⅲ類實(shí)驗(yàn)的浪涌保護(hù)器。實(shí)際上這樣的理解是不準(zhǔn)確的。我們用來判定需要安裝哪種實(shí)驗(yàn)類別浪涌保護(hù)器的標(biāo)準(zhǔn),僅僅是SPD所處的雷電防護(hù)分區(qū)。安裝位置處在什么分區(qū),就按該分區(qū)要求要求安裝該類SPD。也就是說一條線路可以安裝3個甚至4個I類實(shí)驗(yàn)的SPD。
4.3.3SPD使用的安全隱患
現(xiàn)如今SPD品牌繁多,質(zhì)量好壞不一。從安全角度我們就需要在設(shè)計(jì)當(dāng)中,SPD前端應(yīng)配備保護(hù)電器,防止SPD誤動作后,造成系統(tǒng)癱瘓等重大影響。當(dāng)兩級SPD的距離過近,不滿足要求時(shí),還須加裝退耦裝置,或者直接安裝具有能量自動配合功能的SPD。
五、針對以上內(nèi)容,以后設(shè)計(jì)中應(yīng)改進(jìn)的內(nèi)容
5.1設(shè)計(jì)單位應(yīng)按照新規(guī)范要求,完善4.1中涉及的側(cè)擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)。在做好防雷的同時(shí),最好能兼顧到外墻的安全及美觀。
5.2有關(guān)閃電浪涌保護(hù)的設(shè)計(jì)內(nèi)容,須按《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010和《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012的要求,除了完善屏蔽、和接地的設(shè)計(jì),在配電系統(tǒng)圖中所有須安裝的SPD的位置,必須要有設(shè)計(jì)。對高智能化小區(qū)的弱電設(shè)備,如消防監(jiān)控等,也宜設(shè)計(jì)相應(yīng)的閃電浪涌入侵防護(hù)。所設(shè)計(jì)的SPD,須繪制安裝示意圖(須安裝保護(hù)電器)。并附上SPD的各項(xiàng)參數(shù),以及SPD的接地線規(guī)格、長度和接地電阻等施工注意事項(xiàng)。
六、結(jié)束語
高層智能小區(qū)的防雷設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的,除了要認(rèn)真執(zhí)行和理解國家制定的各種防雷規(guī)范外,還應(yīng)考慮該智能小區(qū)的實(shí)際智能化程度和當(dāng)?shù)氐睦妆┣闆r和地質(zhì)環(huán)境等因素。好的設(shè)計(jì)加上好的施工,智能化小區(qū)的發(fā)展前景將一片光明!
參考文獻(xiàn)
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010
《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343—2012
《電子信息系統(tǒng)防雷接地技術(shù)》周志敏
《建筑防雷與接地技術(shù)》張小青
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