小瓊摘要：在強對流天氣災害中雷電災害主要發生于夏季，根據雷電災害相關統計信息，獲知我國每年有近21個省市區域受雷電災害威脅，且每年的雷暴日達到了近60天。近年來隨著我國社會經濟水平的快速增長，高層建筑物、智能建筑物逐漸遍布于各個省市區域，更好的滿足了區域城市的社會發展需求。但是從雷電災害的角度上看智能建筑物的防雷設計及安全防御措施是否有效，不僅影響著智能建筑物的應用，同時還對人們的生產生活安全問題造成了一定程度的威脅。本文將雷電災害的發生與防御作為研究背景，針對城市智能建筑物圍繞雷暴特點、建筑物特點、雷電防護等展開分析，將提高智能建筑物的安全防御效果，降低智能建筑物遭受雷電災害的可能性作為研究目的，期望本文的理論研究能夠助推我國智能建筑物防雷設計水平的提升。
關鍵詞：智能建筑物；雷電災害；安全防御
引言：雷電災害發生的原理為大氣放電，當智能建筑物受到雷電閃擊，其建筑物主體結構和內部設備設施都有可能受到嚴重的損害，雖然我國建筑工程項目施工領域在實際的施工環節中在建筑頂部均設計與布置了相應的防雷裝置，但是建筑物內部的計算機網絡系統也會因感應雷擊發生損壞，在雷電災害發生背景下，電子設備設施、網絡系統等受雷電災害的比例占據近80%，為人們帶來了直接的、不可預料的經濟損失。所以對智能建筑物雷電災害安全防御進行分析具備現實意義。
一、理論綜述
從智能化系統、智能化設備的角度上看，雷電直擊與雷電災害二次效應均可直接導致整個系統癱瘓、設備報廢，如果將雷電直擊與雷電災害二次效應相對比，則二次效應所產生的雷電波、變電磁場、雷電流等能夠導致周圍的金屬物質感應電流，在短時間內特定的范圍中有線通訊和無線通訊受到嚴重干擾，同時當電子設備的信號入口侵入了相應的雷電流后，電子設備內部構件則存在燒毀、擊穿的威脅，繼而導致電子設備報廢。高科技、信息技術為人們的生產生活提供了極大的便利，但是雷電災害作為高科技、信息技術的天敵，對人們的生產生活存在直接的威脅。
（一）雷電災害分析
1、雷電與雷云
每年的夏季大氣中發生隆隆響聲伴有閃光的自然現象就是人們常說的雷電現象，而雷擊現象主要是指大氣中兩片異種電荷的云層相互作用對地面放電，雖然云層放電對人、畜、鳥等并沒有嚴重的生命威脅，但是對于建筑物、飛行器以及電子設備和網絡系統則具備較為嚴重的影響。雷擊的形式主要為直擊雷、二次雷或雷電感應和雷電反擊。一般情況下雷云中負電荷在上，正電荷在下，但是更為全面的分析可知雷云中的氣流并不限制與上下移動或左右移動，通過總結與歸納國內外大量文獻，對典型的雷云電荷分布有了更為深刻的認知，如下圖1所示，當地面受到雷電直擊時，大多數情況都是負電荷，少數情況為正電荷，且地面所受到的最后一次雷電直擊通常是正電荷放電。
首先雷電的發生是否具備一定的破壞作用決絕予雷電的峰值電流和雷電的波形，而雷電流發生的大小則與區域地理位置、季節和氣象存在直接關系，國內眾多學生將統計學作為研究基礎尋找雷電流的特性和雷電的分布，發現不同種類的雷電放電存在較大的差異，正負閃電值受限于云層的政府電荷，正電荷的雷擊電相較于負電荷的雷擊閃電更為猛烈，一般在100KA至200KA以上。
3、雷電災害
雷電災害能夠通過各種途徑威脅人畜生命安全，破壞建筑物、電子設備及網絡系統。雷電災害的發生所造成的經濟損失和社會損失難以估量。隨著人力社會進入信息時代人力受雷電災害的影響范圍也逐漸擴大，例如從以往的電力和建筑領域逐漸擴展到通信、計算機、石油化工及航天領域。同是雷電災害80%發生于微電子器件和網絡系統上，本質上雷電災害并沒有發生改變，而是人類社會的發展和科學技術的進步增加了人類社會受雷電災害威脅的概率。
（二）智能建筑分析
1、智能建筑的概念
首先對建筑物的基本要素進行分析，明確建筑結構、建筑系統、建筑服務與建筑管理為建筑物的四項基本要素，且四項要素之間存在著緊密的聯系。其次對智能建筑的概念進行分析，明確智能建筑是在建筑物四項基本要素的基礎上借助信息技術，為人們提供智能化服務，應用智能系統進行建筑物的管理，建筑物內部結構更為科學合理，同時能夠使智能建筑物管理者得到最大的經濟效益。建筑智能化的目的就是利用4C技術構建智能建筑結構與系統，集現代服務管理理念于一身為人類的工作和生活提供更多的可能性。
2、智能建筑的構成
智能建筑有IB（建筑平臺）、CNS（通信網絡系統）、OAS（辦公自動化系統）、BAS（設備自動化系統）共同組成，其中IB為平臺，CNS、OAS、BAS為系統。
3、智能建筑的發展方向
目前我國各個省市區域的智能建筑已經不局限于辦公，正在逐步向酒店、商場、公寓方向發展，同時智能建筑不局限于一棟建筑，正在逐步向智能廣場、智能小區的方向發展，隨著時代的進步與發展智能建筑將逐步發展成為每一個城市區域的高端建筑，具備良好的發展前景。
二、智能建筑雷電災害安全防御
（一）外部防雷
1、接閃裝置
智能建筑物外部接閃裝置主要為避雷針、避雷網格、避雷帶設備，三種設備能夠任意組合構成接閃裝置，具體選擇可以依照智能建筑外觀建設需求及風格要求酌情選擇經濟協調的組合方式。但是當建筑物的高度大于防雷裝置的保護級別時，避雷針防雷設備不適用于滾球半徑的智能建筑物，而避雷帶設備適用于外部結構為窄長條形的智能建筑物。此外還可以利用智能建筑物的金屬樓頂面、屋面做接閃裝置，但是必須滿足一下要求：金屬板搭接長度≥100mm；金屬板厚度≥0.5mm（板下無易燃物品）；當金屬板下存在易燃物品，那么鐵板厚度≥4mm、銅板厚度≥5mm、鋁板厚度≥7mm。
如果智能建筑物建造獨立的接閃防雷裝置，那么需要滿足式（2-1）要求。其中k i一級為0.075；二級為0.05；三級為0.05。Km空氣1；固體為0.5。
2、引下線
引下線的原理就是將接閃裝置導體進行延續。引下線的布置主要分為獨立引下線方式、非獨立引下線方式和自然引下線方式。當接閃裝置由多個桿塔或一根桿塔組成，或接閃裝置由網格導體組成都需要獨立布置引下線。要求非獨立引下線的數量≥兩根，智能建筑物引下線間的平均距離為一級≤12m；二級≤18m；三級≤25m。
3、接地體
接地體的布置目的主要是為了將雷電流泄放入大地，不對人畜及建筑物造成損害，一般情況下智能建筑物與周邊建筑物可以共同應用一個單一的接地體裝置，既能夠達到防雷保護的目的，又能夠保證網絡通信系統的安全。一般情況下接地體可以由建筑本身的鋼筋混凝土結構中的鋼筋作為接地體，也可以在智能建筑四周布置環形的接地體結構。其中環形接地體結構由兩個方向的結構組成，分別為水平和處置，要求垂直接地體長度范圍在1.5m至2.5m之間，間距為其長度的1.5至2倍。
（二）內部防雷
智能建筑內部雷電災害的防御主要從以下一個方面展開：優化智能建筑內部電磁環境；針對智能建筑內部的信息系統、網絡系統及電子設備在其周圍布置金屬屏蔽網；應用等電位連接方式；智能建筑主機房應設置在建筑低層的中心部位并設置防雷保護區；光纜接地；必要情況安裝浪涌保護器，如信息系統中心、監控中心、應急機房等。
結束語
我國的防雷技術發展與應用落后于智能建筑技術的發展，而防雷設計作為一項繁瑣復雜的電氣設計工程，要想保證防雷設計的全面性，本文提倡從氣象學、電氣工程設計、建筑學等多學科展開研究。智能建筑為人類的工作和生活提供了更高質量的服務，而雷電災害安全防御水平的提升是保證智能建筑內部各系統設備得以穩定安全運行的必要條件，所以在智能建筑施工建設期間應對雷電災害安全防御予以高度重視。
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