智能建筑(大厦)及综合防雷设计探讨

1、毕 业 论 文智能建筑（大厦）的综 合 防 雷 设 计 探 讨 姓名：李桂芳班级：2000级（1）班申请学位：学士学号：2000405215专业：电子信息工程（防雷与电磁兼容方向）导师：杨柳海（珠海市防雷中心工程师）智能建筑（大厦）的综合防雷设计探讨姓名：李桂芳 专业：电子信息工程（防雷与电磁兼容方向）导师：杨柳海 学号：2000405215 摘要： 智能建筑（大厦）是建筑技术和信息技术相结合的产物，是科学技术和经济水平的综合体现，并已成为一个国家、一个地区、一个城市现代化的重要标志。随着科技与经济的不断发展，近几年，我国各地也相继出现一些智能化较高的建筑物。因此，对智能建筑的综合防雷设计则已

2、成为防雷工作者新的任务和挑战。智能建筑（大厦）的综合防雷设计及施工是一个非常重要而又涉及面广，复杂的系统。本文首先（第一、二章）对智能建筑，综合布线的定义和特点进行简述，然后（第三章）以一个工程实例对智能建筑的综合防雷设计进行探讨。主要从外部防雷，内部防雷两方面着手，而因中心机房是智能建筑的心脏，故将对机房的防雷设计进行着重深入的讨论。最后对防雷工程进行综述及提出一些问题与应注意的地方。关键词：智能建筑、综合布线、防雷设计、外部防雷装置、内部防雷装置、SPD、 屏蔽、接地、等电位连接Abstract: Intelligent building are the outcome of techno

3、logy of building and IT , are the comprehensive embodiment of science and technology and economy , and have become a modern important sign of national, one area and one city. Along with the unceasing development of science and technology and economy, in the last few years, every place of our country

4、 also arises some intelligent higher buildings in succession. Therefore for the comprehensive lightening protection design of intelligent building, have become the challenge and the new task of lightening protection worker. Intelligence building comprehensive lightening protection design and constru

5、ction is one very important and is concerned with complex system. This paper first (the 1 st, 2nd Chapter) gives summary and character for intelligent building, and the generic cabling system, then (the 3rd Chapter) with a example project for the comprehensive lightening protection of intelligent bu

6、ilding. Mainly from external, internal lightening protection both begin , and the central computer room is the heart of intelligent building, as a result ，there is a detail discussion for it. Last mainly tell the project summarize and discuss some problems of the project. Keywords: Intelligent build

7、ing 、 generic cabling system、lightening protection design 、external LPS 、internal LPS、 SPD 、shielding、earth termination、bonding目 录前言第一章：智能建筑的概述 4 第二章: 综合布线系统的概述 5第三章：智能建筑（大厦）的综合防雷设计 3.1 防雷设计的一般步骤 7 3.2某一工程的防雷方案设计 3.2.1外部防雷措施 8 3.2.2 内部防雷措施 10 3.2.3大厦防雷系统的综述 17 3.2.4主计算机房的防雷措施 19结论 22致谢 参考文献 前言 智能建筑（

8、大厦）是建筑技术和信息技术相结合的产物，是科学技术和经济水平的综合体现，并已成为一个国家、一个地区、一个城市现代化的重要标志。随着科技与经济的不断发展，近几年，我国各地也相继出现一些智能化较高的建筑物。因此，对智能建筑的综合防雷设计则已成为防雷工作者新的任务和挑战。 智能建筑（大厦）的综合防雷设计及施工是一个非常重要而又涉及面广，复杂的系统。本文首先（第一、二章）对智能建筑，综合布线的定义和特点进行简述，然后（第三章）以一个工程实例对智能建筑的综合防雷设计进行探讨。主要从外部防雷，内部防雷两方面着手，而因中心机房是智能建筑的心脏，故将对机房的防雷设计进行着重深入的讨论。在第四章对防雷工程进行综

9、述及提出一些问题与应注意的地方。摘要： 关键词：智能建筑、综合布线、防雷设计、外部防雷、内部防雷、SPD 电源SPD、信号SPD第一章：智能建筑的概述 随着科学技术的日新月异，特别是计算机技术的迅猛发展，人们越来越追求信息社会和安全舒适的生活方式。1984年，美国康奈涅州哈德佛市建成了世界首座智能大厦（Intelligent Building），二十年时间里，智能建筑一起高效、安全、舒适和便利等优点，势不可挡的冲击现代高层建筑领域。它是现代高科技的结晶，是建筑艺术、控制技术和信息技术的完美结合。智能建筑在世界上被誉为世纪性建筑，是一个国家综合国力和科技水平的具体体现。 智能建筑通常有三部分组成

10、：楼宇自动化系统BAS,通信自动化系统CAS和办公自动化系统OAS。通常被称为3A。 楼宇自动化系统：楼宇自动化系统主要对智能建筑的所有机电装置和能源设备高度自动化和智能化的集中管理，它通过计算机对各子系统进行监测、控制、记录、实现分散节能控制和科学管理，为用户提供良好的工作环境，也为管理者提供更方便的管理手段。楼宇自动化系统主要包括：空调监控系统、给排水监控系统、变配电监控系统、热力站监控系统、照明监控系统、安全防范监控系统、消防灭火报警监控系统、背景音乐系统和广播系统等。 通信自动化系统：智能建筑的信息通信系统是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础，同时与外部通信网（如数据网、计算机网、

11、卫星接收及广电网）相连，与世界各地互通信息。通信网络系统的设计应满足办公自动化系统的要求，并能适应楼外电信部门的通信网向数字化、智能化、综合化、宽带化及个人化发展的趋势。此外，还应考虑到适应接入网和综合业务数字网（ISDN）方面的发展，向用户提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服务。 办公自动化系统：办公自动化系统是指办公人员利用现代科学技术的最新成果，借助于先进的办公设备，实现办公活动的科学化、自动化，最大限度的提高办公效率，减少或避免各种差错，提高管理和决策的科学水平。 智能建筑中的计算机网络智能建筑是时代信息化的结晶，它富有现代科技的先进技术，各种计算机网络、综合业务数字网（ISDN）、

12、因特网等是智能建筑必不可少的基础设施。只有具备了这些与高科技融合的网络，才能够淋漓尽致的发挥职能建筑的各种功能。 智能建筑的特征可以描述如下：通过对建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在联系。以最优化的设计，提供一个投资合理的并拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。综合布线是实现上理想的技术传输通道，也可以说是智能建筑的神经系统。第二章：综合布线系统的概述 综合布线系统是一套用于建筑物内部或建筑物群之间，为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连，并使上述设备与外部通信网络相连。 综合布线系统应用高品质的标准材

13、料，以非屏蔽双绞线（UTP）和光纤等作为传输介质，采用组合压接方式，统一进行规划设计，组成一完整而开放的布线系统。该系统将语音、数据、图像信号的布线与建筑物安全报警、监控管理信号的布线综合在一个标准的布线系统内。在墙上或地面上是只有标准插座，这些插座通过各种适配器与计算机、通信设备以及楼宇自动化设备相联接。综合布线的硬件包括传输介质（光纤、非屏蔽双绞线、大对数电缆等）、配线架、标准信息插座、适配器、光电转换设备、系统保护设备等。 综合布线系统的构成：综合布线系统采用开放式的拓扑结构，是一种模块设计，分为六个子系统：工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备间子系统、管理间子系统

14、以及建筑群子系统。 工作区子系统：工作区子系统有终端设备连接到信息插座的连线组成，包括装配软线、连接器和连接所需的跳接软线，并在终端设备与I/O之间连线搭桥。工作区子系统所使用的连接器必须具有国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受大厦自动化系统所有的低压信号以及高速数据信号。 配线（水平）子系统：从用户工作区连接到干线（垂直）子系统的线便是配线（水平）子系统。它是整个综合布线系统的一部分，与干线（垂直）子系统的区别在于配线子系统在一个楼层上，并与信息插座连接。配线子系统由4对非屏蔽双绞线（UTP）组成，能支持大多数现代通信设备。如果需某些宽带应用时，可用光纤。 干线（垂直）子系统：干线（垂

15、直）子系统提供建筑物干线电缆，负责连接管理间子系统，一般使用光缆或大对数电缆。干线（垂直）子系统包括：垂直干线或远程通信（卫星）接线间和设备间之间的竖向或横向的电缆走向用的通道。设备间和网络接口之间的连接电缆或设备与建筑群子系统各设备间的电缆。干线（垂直）接线间与各远程通信（卫星）接线间之间的连接线缆。主设备间和计算机主机房之间的干线线缆。 管理间子系统：管理间子系统由交连和互连以及I/O组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段，交连和互连允许将通信线路定位或重定位在建筑物的不同部分，以使容易的管理。I/O位于用户工作区和其它房间，使得在移动终端设备时能方便的进行插拔。 设备间子系统：设备间子

16、系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成，还包括设备间和邻近单元（如建筑物的入口区）中的导线。它的作用是把公共系统的各种设备连接起来，将中继线交叉连接处和布线交叉处与公共系统设备（如交换机等）连接起来。设计注意点：设备间要有足够的空间保障设备的存放。设备间要有良好的工作环境（温度、湿度等）。设备间的设计建设应按照机房标准。 建筑群子系统：建筑群子系统将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它支持提供楼群之间通信所需的硬件，其中包括光缆、UTP、以及各种电气保护装置。该子系统的常用介质是光缆和大对数电缆。在智能大厦的布线防雷设计中,必须考虑防雷系统与照明、动力、电话、电

17、视和计算机等设备的管线关系。为了保证在防雷装置接闪时这些管线不受影响,首先,应该将这些电线穿于金属管内,以实现可靠的屏蔽;其次,应该把这些线路的主干线的垂直部分设置在高层建筑物的中心部位,且避免靠近用作引下线的柱筋,以尽量缩小被感应的范围。在管线较长或桥架等设施较长的路线上,还需要两端接地;最后,还应注意电源线、天线和屋顶高处的彩灯及航空障碍灯等线路,防止雷电波侵入。在设计室内各种管线时,必须与防雷系统统一考虑。如果必须通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时,也要在需要的线路上加装避雷器、压敏电阻等浪涌保护器,以克服当其中某一导线被雷电击中,会在相邻的导线感应出过电压击坏低压

18、电子设备。第三章：智能建筑（大厦）的综合防雷设计 3.1 防雷设计的一般步骤：调查分析建筑物所处地方的地理、地质、气象、雷暴活动规律等条件。确定建筑物的防雷类别。外部防雷措施。内部防雷措施。3.2 某一工程的防雷方案设计：即将建设的某综合大楼位于珠海市香洲湾畔，目标是建设成集期货交易、金融、信息、结算为一体的现代化智能型办公楼宇。大厦的主楼设计建筑尺寸为（长120m、宽90m、高70m），地上16层，地下一层。交易大厅、国际会议厅、多功能厅、银行服务区、各公司或金融机构的办公用房等分别位于不同的楼层。其中主计算机房位于第四层，主配电房位于地下层。珠海市位于珠江口西侧，属亚热带季风性湿润气候，使

19、雷暴高发区，年平均雷暴日65天。因靠近珠江口，地下水较高。根据GB50057-1994，按照以下公式：N=kNgAeNg=0.024Td1.3Ae=*10-6LW+2(L+W)H(K=1.5 Td=65 L=120m W=90m H=70m ) 代入公式得：N=0.65次/a可知道该建筑物的防雷类别为二类。建筑物的防雷总框图如下（图1）：3.2.1 外部防雷措施：外部防雷装置由接闪器、引下线、接地装置等组成.按照建筑物的施工顺序即从安全的角度来考虑，外部防雷装置必须从接地系统到引下线再到接闪器逐个环节按要求施工好。A 接地系统对于一幢建筑物内各种接地、究竟是采用各个系统分开安装接地体还是共用接

20、地系统呢? 如果采用分立接地方式就会有如下的一些问题:第一, 分立接地的装置是多个的,接地体的组数则更多,需要占相当大的土地面积,在城市迅速发展、土地资源十分宝贵的今天,是根本无法解决的,即使在城郊、山顶或海岛上,由于地形、地势的限制,要做到分立接地的各个接地装置的要求也常常是不可能的。第二, 分立接地体中,接地线分为工作接地,保护接地,交流接地,直流接地,以及避雷接地线等许多种,它们在工程设计和施工中经常相互交叉,再加地下管线等设施多时,从电气上很难将它们分立开来,因而出现干扰,甚至危及到设备的安全。第三,分立接地方式,接地线众多,谁是标准的零电位,很难确定。因此没有基准零电位点。而在通信数

21、据处理设备及电子计算机系统中,一般都要求有一个有效接地的基准电位,以保证系统可靠而正确地运行。第四,避雷接地与设备的其它接地是不同目的的两种接地。雷击时,避雷接地体会使地电位产生危险的电位梯度,多台设备的其他接地装置,会把这里的电位梯度差,通过不同系统的地线引入同一机房的危险源。鉴于这种原因,目前在世界先进的防雷技术设计中都采用较为通行的作法共用接地( Common earthing system ) 。对于智能建筑而言,大厦内各个设备应建立良好的等电位接地。我国电子计算机机房设计规范( GB50174 -1993) 所规定的“交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等4 种接地宜共

22、用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定”。在实际工程中,为了避免防雷受到雷击而通过接地系统对计算机等电子设备产生危险影响和干扰,将建筑物防雷接地压电力安全接地、电信系统接地做成共地不共线的形式,而且其接地电阻值要小于1。本建筑物采用共用接地系统，总接地电阻1，利用基础桩钢筋作垂直接地体，利用地梁钢筋作水平接地体，若阻值不符合要求要加人工接地体。（大厦的统一接地系统如图2）：建设过程应进行跟踪检测，使各项技术指标符合规范要求。基础桩钢筋作垂直接地体的部分技术指标：a 桩利用系数应0.75b 单桩利用主筋数=4（庄内对交的4条主筋）c 单桩接地平衡度为1（同一桩内4主筋Ri最大/Ri最小的比值

23、）d 主筋表面积（每根引下线所连接的钢筋表面积总和）S4.24Kc2 （按照GB50057-1994, Kc=0.44）地梁钢筋作水平接地体的部分技术指标：a 地梁与引下线主筋的连接，梁与梁主筋的连接，都应可靠牢固。单边焊接长度12d，双边焊接长度6d。b 地梁箍筋与主筋每隔6米进行可靠焊接（短路环）。c基础应按要求预留电气接地，要求离地面0.3m处用12镀锌圆钢从接地柱主钢筋焊接引出，引出长度0.2m。B 引下线 利用建筑物柱钢筋作防雷引下线。部分技术要求：a 沿建筑物四周外墙柱筋均匀布置，间距12m。（18m）b 作引下线的柱利用主筋数2，（本建筑利用柱的对角4条主筋），每层至少有一箍筋与

24、主筋可靠焊接。c 各层应预留电气接地。d 引下线主筋与接地装置、接闪器、应可靠焊接。C 防侧击雷措施本建筑物高于45米以上部分须采取进行防侧击雷措施。a 从45米及以上外墙上的栏杆、门、窗、竖直敷设的金属管道等金属物体于防雷装置（这里指引下线）可靠连接。b 门、窗的金属物与防雷装置连接的过渡电阻0.03c 竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置可靠连接。D 接闪器在女儿墙、梯间等部位敷设避雷带，并在整个屋面组成不大于10m10m或12m8m的网格。另外，为保护屋面的卫星接收天线及其它设备，应按滚球法确定保护范围，安装合适的避雷针。卫星接收天线必须安装在避雷针的保护范围内,安装时注意它

25、与避雷针的距离应大于5 m ,因为避雷针及下引线受雷电感应能击穿23 m 的空气层. 多副卫星接收天线集中安装时应将其机座一对一的用40 mm 4 mm 的扁钢统一引至一处后与避雷网焊接.接闪器的部分技术指标：a 避雷带、避雷网为明敷，支持高度为10-15cm（取10cm）,支柱间距为1m，焊接状况应符合要求（单边焊接12d,双边焊接6d），转角处必须焊成90度的钝 b 避雷带、网的规格为12镀锌圆钢c 避雷带、网、针军营均应与引下线进行可靠连接，且每处的过渡电阻0.03。d 天面上的其它金属物与避雷带进行可靠连接。内部防雷措施:建筑物的内部防雷装置指：除外部防雷装置外，所有附加防雷措施均为内

26、部防雷装置，他们可能减小雷电流在须保护空间所产生的电磁效应。IEC61024-1A总述内部防雷主要通过屏蔽、接地、等电位均压、过电压保护等措施来施行。a 屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。为减少感应效应采取以下措施：外部屏蔽措施、线路敷设与合理的线径、线路屏蔽，这些措施应联合使用。b 建筑物或房间的大空间是由金属支撑物，金属框架或钢筋混凝土的钢筋自然组成的。这些构建构成一个栅格型大空间屏蔽，进入建筑物的各类导电线缆、金属管道等均要预先埋地（埋地长度2，但必须不小于15米），并且应就近与建筑物的屏蔽网做等电位联接。非带电金属导体（如水管等） 采用导线进行直接等电位连接，带电金属导体（电源线、信号线）

27、须通过浪涌保护器(SPD)进行等电位连接，然后通过总等电位连接线排接地。c 计算机房或重要设备的机房须另加金属网格或金属板进行屏蔽。计算机机房是智能大厦的心脏，其防雷措施应要求更高，故将另外进行深入探讨。 B 电源系统的防雷措施： 按照IEC60364-4-44,划分防雷保护区、多级防护理论，220/380V电源系统的分级保护水平框图如下（图3）：保护图如下：对电源系统防过电压采取多级保护措施是行之有效的方法，不同的级别应采用不同类型的SPD，各级保护级别之间的主要区别在于其放电能力不同，以及在被保护设备设施内的安装位置不同，放电能力以及所需的电压限制要求要视跟在放电器后面的设备元件的绝缘强度

28、而定。a电源系统地SPD的安装位置为：-1.总馈电部分或主配电箱（粗级保护/B级）-2.二次配电箱（中级保护/C级）-3.仪器设备连接处（细保护/D级）电源系统中的第一级过电压保护装置要求使用雷电电流放电器，该放电器必须能够按照IEC1024-1的要求，制约非常高的雷电电流。该类型的避雷器的主要组成部分为气体放电间隙。适合该级防护的避雷器有菲尼克斯公司的FLASHTRAB系列，OBO公司的MC、MCD系列等。在二次配电箱中应安装中级保护的SPD。该类型的避雷器的主要组成部分为金属氧化物压敏电阻。常用的有非尼克斯的VALVETRAB系列，OBO的V系列等产品。仪器设备保护装置是第三级保护，SPD

29、直接安装在被保护的仪器设备前面，有插座式安装模块和导轨式安装模块可供选择。该类型的避雷器的主要组成部分为气体放电间隙和金属氧化物压敏电阻。适用于该级防护的有非尼克斯MAINS系列，OBO的CN、VF系列等产品。安装时要注意不同防雷级别SPD之间的解藕问题，典型的场合包括：两级SPD紧凑的安装在两个分立的箱体内，或B级和C级SPD都安装在一个配电箱内。不同保护级别之间的导线通常可以起到解藕作用，但如果导线距离太短，则要安装退藕器。退藕器应使两级SPD之间的能量配合达到如此效果：当雷电形成一个浪涌过电压时，避雷器（B级）可靠响应，带走高能量的电流，以避免由于过载而损坏其它避雷器（C或D级）。不同厂

30、家的避雷器产品的退藕装置对导线距离的要求不一样。有些避雷器模块已经解决了退藕问题，不需要另装退藕器，对距离也没要求。另外，为减少附加残压和不必的感应回路，SPD与被保护装置之间应采用分支引线的V字形连线。b 电源SPD的选择需考虑的主要方面：现场情况分析分析收集数据得出结论A)检查建筑物种类及外部环境(市区或郊区或高山)参考GB50057-1994和IEC等标准选择各级电源SPD的最低通流容量：第一级：高山：100KA（8/20）或50KA（10/350）郊区：60KA（8/20）市区：40KA（8/20）以上第二级：15KA（8/20）B）检查建筑物的供电系统制式TN-C，TN-C-S，TT

31、，IT等不同系统对SPD有不同的要求（本大厦为TN-C-S）C）供电环境是否恶劣（电源电压是否稳定，地网阻值是否偏高）选择最大持续工作电压选择残压值(Ures)： TN-C-S系统，Uc1.15Uo2KV（20KA 8/20测试）基本可满足要求D）是否需要额外报警功能有声光报警，远程遥信报警等产品可供选择智能建筑有着各种庞大的系统，很必须安装有报警功能避雷器 （表1）本大厦的供电系统为TN-C-S形式，拟采用OBO公司的SPD产品，电源系统地的SPD总接线图为（图4）： 部分的SPD选用型号为：（具体的技术参数见表2）B级 3MC50-BC级 V20-C/3+NPE B、C级间的退藕器：4LC

32、63D级 EP220-D,CNS3-D在TN-C-S系统中，B级的避雷器只选用三片的防雷模块（MC50-B），避雷器并联在三根相线上（L1、L2、L3），相线通过避雷器连接到NPE线，在配电箱上安装C级避雷器（V20-C/3+NPE）。对于MC50-B间隙型避雷器，仅当前级断路器的容量大于避雷器要求的数值时，需在SPD前串适当的断路器；而V20-C/3+NPE的前端是必须安装断路器的。B、C两级间的导线距离小于5米时，须安装退藕器。型号MCD50-B标称电压Un230V/50-60HZ最大持续工作电压Uc255V需求等级（按照IEC61643-1）B级雷电保护区LPZ01绝缘电阻Ri100M电

33、压保护水平Up1.3KV响应时间Ta100ns电涌电流测试（10/350）参数： 峰值电流Iimp 电量Q 单位能量W/R50KA25AS0.63MJ/温度范围-40- +85最大串联保险丝500A型号V20-C-280最大持续操作电压Uc AC（最大允许操作电压）Uc DC280V350V雷电保护区LPZ12需求等级（按照IEC61643-1）C级标准放电电流（单模块）In（8/20）20KA整体最大放电电流Imax（8/20）V20-C/3110KA最大放电电流（单模块）Imax（8/20）40KA电压保护水平Up在1KA（8/20）时Up在5KA（8/20）时Up在In（8/20）时90

34、0V1.1KV1.4KV响应时间Ta50ns短路耐受能力25KA时的最大保险丝120 A温度范围-40- +85型号LC63标称电压Un500V/50-60HZ额定负载电流Il63A电感量 Ln5H 10%直流电组Rcu1m温度上升T45k(63A)串联熔丝的最大值63A温度范围-40- +85型号CNS3-D防雷插座标称电压Un230V/50-60HZ雷电保护区LPZ23额定负载电流Il16A最大输出功率Pmax3600W额定放电电流In(8/20)2.5KA最大放电电流Imax(8/20)7KA电压保护水平Upl-nUpl/n-pe1.0KV1.5KV响应时间Ta25ns连接长度L2.0m

35、(表2)C 通信线路的防雷措施 要对大厦的通信线路进行防雷，则必须先对大厦的综合布线方案有一个总体的了解。本大厦是集金融期货信息等一体的智能建筑。交易大厅、会议大厅、多功能厅、银行服务区、各公司或金融机构的办公用房等分别位于不同的楼层，其中主计算机房位于第四层。该大厦的综合布线系统充分考虑到可靠、高速率、可扩充等因素，其拟采用的方案为：系统采用二级星型拓扑结构。主干部分的星型结构中心在主机房，向各楼层辐射，传输介质为光纤和大对数双绞线；水平部分的星型结构中心在各楼层配线间，有配线架引出水平双绞线到各个信息点。系统的拓扑结构图如右（图5）： 工作区由各个办公区域构成，按具体要求分设14孔信息插座

36、，采用可支持100Mb/s传输速率的五类信息插座。水平子系统数据及视频传输采用五类四对双绞线，可支持100Mb/s的传输速率。干线子系统的数据干线采用62.5/125m多模光纤，传输速率可达1000Mb/s 以上；电话干线采用三类100对双绞线缆，每层由楼层配线间配出一条线缆；保安监控系统采用五类25对双绞线缆，可支持100Mb/s的传输速率。管理区的各配线间内，设置110型电缆配线架，光线配线架等必要的网络互连设备。设备间的计算机网络采用光线配线架，对整个大楼的计算机进行统一管理。程控电话和保安监控系统仍采用110型电缆配线架，通过跳线对终端设备进行管理。另外，该大楼的计算机主干网为千兆位以

37、太网（光纤连接），而分支网络用五类、三类UTP,保证100M、10M的带宽独享。通信线路的防雷在高度信息化智能化的大厦显得尤为重要，对通信线路、电子设备的雷电防护措施也采取划分防雷区、多级保护的方法。在多保护电路中，放电管常用作第一级，压敏电阻可用于第一、二级，而暂态抑制二极管一般用于最末一、二级。这些元件各有长短，在同一保护级中通常要配合使用才能起到较好的效果，而通信线路的各级浪涌保护器就是以上各元件配合组成的。通信线路及电子设备的防雷保护也分为三个等级（考虑到信号的衰减问题，根据实际一般采用二级保护）：基本保护级（B级）、综合保护级（C级）、精细保护级（C级）。基本保护级（B级），位于LP

38、Z02区域，依据IEC61644.1设计，用于涉放雷电电流，安装于线缆进户处。综合保护级（C级），位于LPZ03区域，依据IEC61644.21设计，作为粗细综合保护，安装于设备前端。精细保护级（F级），位于LPZ13区域，主要用于限制浪涌过电压，安装于设备侧，与B级产品之间的距离5m 。通信线路防雷器选型需考虑的问题：主要方面： 分析情况、收集数据结论与对策现场情况分析：分析通线路的如情况，确定需防护的级别数考虑到衰减问题，现实工程中一般采用一级或两极防护：有架空线缆引入，需粗级（B）和细级（F）保护没有架空线缆引入，只需细级（F）保护电压等级的选择：避雷器最高工作电压需大于通信线工作电压的

39、1.2倍不同网络类型,通信线路有不同的工作电压速率匹配的选择：避雷器支持的最高传输速率应大于通信线路的传输速率不同网络类型,通信线路有不同的传输速率接口类型的选择：通信线路避雷器是串联安装在线路上的，为了匹配阻抗和保持最小衰减，应该选择与通信设备相同类型的接口对RJ、SD接口要注意线对配合，对同轴接口要注意公母线配合。E）避雷器的插入损耗要最低，不影响正常的数据传输（表3）根据本大厦的实际情况，通信线的主干网是光纤介质，只需在进入建筑物处套金属导管重复接地，从主交换设备开始，对UTP、卫星接收信号线等线缆需安装SPD。部分信号线SPD的选型如下(其具体的技术参数见表4):五类双绞线(以太网):

40、 RJ45S-E1004-B、RJ45SE1004-F电话干线(UTP):RJ45-Tele/4-C、RJ45-Tele/4-F卫星接收天馈线：DS-BNC电子设备的细保护：SD和ASP系列。型号RJ45-Tele/4-CRJ45-Tele/4-FRJ45S-E100/4-BRJ45S-E100/4-F雷电保护区LPZ03130213接口/保护脚RJ45/UTP/4线RJ45/UTP/4线RJ45/STP/4线RJ45/STP/4线最大放电电流基本保护(10/350)线-地 线-线综合保护(8/20) 线-地 线-线精细保护(8/20) 线-地 线-线1.5KA 1.5KA 7.5KA7.5K

41、A7.5KA 7.5KA 7.5KA0.5KA7.5KA 0.5KA1.5KA2.5KA7.5KA7.5KA7.5KA7.5KA7.5KA0.5KA7.5KA0.5KA额定工作电压Un11V11V11V5V动作电压Umax18V 18V 18V 6.5V 电压保护水平Up在In的情况下线-地/线-线500V300V500V300V800V500V800V155M100M串接电阻8.22.2-型号 DS-N传输功率400W雷电保护区LPZ02额定放电电流In(8/20)5KA冲击通流量Iimp（10/350）22.5KA最大传输频率HZ2.5G插入损耗dB0.8响应时间Ta100ns重量g50温

42、度范围-35- +85（表4） 以上电源系统和通信系统的SPD正确的安装也很重要,安装是要注意产品的介绍, 为避免不必要的感应回路,应采用V字型安装,通信线路的SPD的安装线路应尽可能短。 另外，大厦采用共用接地系统，各系统、设施的电源、通信及其它金属设施的接地、等电位连接与共用接地系统的构成应符合以下图的要求（图6）：注：a防雷装置的接闪器以及可能是建筑物空间屏蔽的一部分，如屋顶；b防雷装的引下线以及可能是建筑物空间屏蔽的一部分，如金属立面、墙内钢筋；c防雷装的接地装置以及可能是建筑物空间屏蔽的一部分，如基础内钢筋；d内部导电物体，在建筑物内及其上不包括电气装置的金属装置；e局部信息系统的金

43、属组件；f代表局部等电位连接带单点连接的接地基点；g局部信息系统的网形等电位连接结构；h局部信息系统的星形等电位连接结构；i. 固定安装引入PE线的I级设备和不引入PE线的II级设备；等电位连接带:j主要电力线路的、电力设备等电位连接用的总接地带、总接地母线、总等电位连接带。也可作共用等电位连接带；l主要的信息线路等电连接用的环形等电位连接带和水平等电位连接导体，用接地线多次接到接地系统上作等电位连接，每隔5米一次；m局部等电位连接带：1）等电位连接导体，2）接地导线，3）服务性设施的金属管道，4）信息线路的电缆，5）电力线路的电缆；.进入LPZ1区外，用于管道、电力和通信线缆等外来服务性设施

44、的等电位连接 大厦的综合布线的间距应符合以下要求： 综合布线电缆与电力电缆的间距类别与综合布线接近情况最小净距，mm380V电力电缆 5KVA与线缆平行敷设600有一方在接地的金属线槽或钢管中300双方都在接地的金属线槽或钢管中150注：当380V电力电缆2KVA，双方都在接地的金属线槽中，且平行长度10m时，最小间距可以是10mm电话用户存在振铃电流时，不能与计算机网络在同一根对绞线缆中一起运用双方都在接地的金属线槽中，是指在两个不同的线槽，也可在同一线槽用金属板隔开墙上敷设的综合布线、光缆及管线与其它管线的间距其它管线最小平行净距，mm最小交叉净距，mm电缆、光缆或管线电缆、光缆或管线避雷

45、引下线1000300保护地线5020给水管15020压缩空气管15020热力管（不包封）500500热力管（包封）300300煤气管30020注：如果墙壁电缆敷设高度超过6000mm时，与避雷引下线的交叉净距应按下式计算 S0.05L式中： S交叉净距，mm L交叉处与避雷下线距地面的高度，mm（表5）324 主计算机房的防雷措施。主计算机房是智能大厦的心脏及神经中枢,在此对其防雷设计及措施进行探讨。由于大厦的外部防雷措施一起到一个大的法拉第笼的作用，对直击雷以有较可靠的防范，所以对机房的防雷设计主要从防感应雷产生的过电压、防雷电波入侵等方面进行屏蔽、接地、等电位连接、安装SPD以及设备电源方

46、面进行探讨。A屏蔽屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。为减少感应效应已采取以下措施：外部屏蔽措施、路敷设与合理的线径、线路屏蔽，这些措施应联合使用。电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽,主要用于防治静电场和恒定磁场的影响,另一类是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响.静电屏蔽应具有两个基本要点,即完善的屏蔽体和良好的接地。电磁屏蔽不但要求有良好的接地,而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性,对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。 建筑物或房间的大空间是由金属支撑物，金属框架或钢筋混凝土的钢筋自然

47、组成的。这些构建构成一个栅格型大空间屏蔽，进入建筑物的各类导电线缆、金属管道等均要预先埋地（埋地长度2，但必须不小于15米），并且应就近与建筑物的屏蔽网做等电位联接。非带电金属导体（如水管等） 采用导线进行直接等电位连接，带电金属导体（电源线、信号线）须通过浪涌保护器(SPD)进行等电位连接，然后通过总等电位连接线排接地。信号线应尽量布置在机房的内部位置。天馈线应在LPZ0区和LPZ1区交界处穿金属管屏蔽接地引入，在天馈线的发射设备端和接收设备端应安装SPD；进入机房的双绞线和同轴电缆应穿金属管屏蔽等电位后引入；信息系统设备的金属外壳应用最短的导线与其等电位连接带进行等电位连接。使用含金属部件

48、的光缆，如提供抗拉强度的加强金属芯等，应接通光缆沿线的所有接头，再生器等处得挡潮层（金属层），并在光缆每一端的终端进行直接接地或通过开关型SPD接地。电源线和信号线的SPD的选型须考虑的方面应按照表1和表3要求。 机房电磁屏蔽防护层的建设根据不同的机房对其性能的要求,电磁屏蔽防护层的制造工艺不同. 电磁屏蔽室一般由采用全焊接的屏蔽壳体(包括屏蔽门) 、滤波与隔离、接地装置、通风波导、室内配电系统、室内装潢等部分组成.由于其工程造价较高,故应针对不同的机房内设备工作的频率范围和防护要求来设计,其材料可采用钢板、钢板网、铝板等,连接方式可采用焊接、铆接等;方可得到最佳的性价比,电磁屏蔽防护层的建设

49、可以防止机房内的辐射外泻和外界电磁场对机房设备的干扰;从而大大地提高其设备工作的可靠性、稳定性和抗干扰能力. 本机房拟设计成双层屏蔽结构以确保屏蔽效果。机房的空间六个面均采用4的钢板网与50的角钢制作防护结构,且与建筑物主体结构的钢筋焊接,其焊点长度不小于100mm;面积不小于1000mm2 ;焊点点数不小于4 处。 确保屏蔽网与建筑物主体结构等电位连接.机房的四周及天花板五个面均采用双面铝塑板,地面敷设防静电地板,每块双面铝塑板之间均采用导线可靠连接,确保铝塑板屏蔽层和4 的钢板网对电磁场的屏蔽作用。机房的门均采用4 的钢板网与50的角钢制作双层防护结构,表面敷设双面铝塑板,门与墙面之间均采

50、用导线可靠连接,确保门与墙面的铝塑板屏蔽层和4 的钢板网的连接.机房的玻璃门、窗均采用14 mm 厚的屏蔽玻璃,屏蔽玻璃中间的钢丝抽出1015cm 长且与墙面的钢防护结构焊接. 这样的屏蔽措施，使得大厦的中心机房具备应有的屏蔽效果，而且不许采用公式计算设备的摆放安全距离，但设备应离建筑的结构柱子一定的距离1米以上。B 接地系统接地是防雷工程中重要的一环,也是计算机系统建设中必不可少的技术要点。计算机场站设计规范中明确规定计算机系统应有专用地线,并且良好的接地系统是计算机系统稳定工作的前提。计算机系统的接地应有直流工作地、交流工作地、安全保护地和防雷保护地4种接地。该规范又规定的“交流工作接地、

51、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等4 种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定”。另外，还有静电接地。本机房采用共同接地(即联合接地) 形式,这样不但经济,而且在技术上了很合理,因为采用统一接地后,即使有外来干扰,其参考电平也会跟着浮动,各系统的参考电平将是相对稳定的。为了避免防雷受到雷击而通过接地系统对计算机等电子设备产生危险影响和干扰,将建筑物防雷接地压电力安全接地、电信系统接地做成共地不共线的形式,而且其接地电阻值要小于1。机房内敷设等电位连接带，而本机房是大型机房，主要采用型接地法，并以型配合辅之，M型结构的等电位连接带应每隔5米经建筑物墙内钢筋、金属里面与接地系统连接

52、;M型等电位连接网络信息系统的所有金属组件不应与共用接地系统绝缘，可以通过多电联组合到共用接地系统中；S型等电位连接网络信息系统的所有金属组件除与接地基准电（ERP）连接外，均应与共用接地系统的各组件有足够的绝缘。具体来说，各计算机机房的功率接地和安全接地在TNC S 系统中,利用五芯电缆的N 线、PE 线分别与功率接地、安全接地端子相连，逻辑接地(直流接地)是在机房内防静电活动地板下用紫铜板设置0.6m0.6m 的网格,再从接地风格用紫铜母排240 4mm2 单点与地下室弱电总接地端子板相连;最后与防雷接地、低压电力安全接地的共用接地体(建筑物的基础钢筋) 相连接,而且接地电阻小于1。科学的

53、接地系统,对计算机机房的正常运行将起到相当大的作用。C等电位连接采用共用接地,可减少电击事故的发生,提高接地效果,从电气安全角度看,最经济实用的接地措施是采用等电位连接,而总等电位连接实际上就包含了共用接地。由于共用接地,为多种接地系统所共用,因此,保证共用接地在施工中满足设计要求,是至关重要的。采用共用接地必须作总等电位连接,总等电位连接包含了共用接地。建筑物内实施总等电位连接有如下几方面的作用:1) 降低预期接触电压;2) 消除或降低从建筑物外部窜入的危险电压;3) 减小保护电器不可靠带来的危险;4) 有利于消除外界电磁场引起的干扰。总等电位连接是一种经济实用、安全可靠的接地措施。D屏蔽、

54、接地和等电位连接的相互关系其实屏蔽、接地、等电位连接它们是相互联系相互相承的，共同组成信息系统的雷电防护体系。机房的防雷系统应与大厦的防雷网络成为一个整体，而且应符合图4和图6的要求。电源计算机机房设备属于一级负荷, 应采用两条专用干线引进两路独立电源在末端互投。对用电容量较小的可就近从一级照明负荷干线引进电源, 当电源故障率高时, 可考虑在机房附近设置自备发电机或增加蓄电池容量。计算机设备对电源要求质量较高, 不仅要求采用不间断供电系统, 而且要求电源电压波动在10% 以内才能正常工作。一些网络数据传输设备甚至要求电源电压波动在5% 以内。因此，智能大厦计算机管理系统应采用不间断供电电源(U

55、PS)，设计选取不间断供电电源(UPS)时应考虑以下方面：1) 应使其输出功率大于用电设备额定功率之和的1.31.5 倍, 额定放电时间应为1030min。2) 应满足抗电压波动指标, 否则应在UPS 电源前设置电源稳压器。3) 用电设备中整流器负荷较大时, 在U PS 电源前配电回路上设置谐波吸收器来吸收高次谐波, 使输出电压总波形的失真度不超过5% (单相输出允许10% ) , 电网质量较差的地区应在UPS电源装置前设置频率偏差保护器。4) 根据用电设备对供电可靠性和连续性的要求, 选取UPS 电源工作方式: 单一式、并联式、冗余式和并联冗余式。其旁路电源应满足负荷容量和特性要求。旁路上设

56、置滤波器, 自备发电机不作旁路电源直供负荷。设计单位和施工安装公司必须像设计安装变配电房时充分了解掌握供电对象和环境资料一样充分搜集计算机机房设备和系统资料才能做好电源设计和布置, 从而合理满足计算机机房用电需要。计算机机房应设单独电源管理间, 用防火墙与弱电设备隔离, 避免电源管理间噪声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾事故等传播到计算机设备机房内。机房与电源管理间设单扇朝电源管理间方向开启的连通门, 可考虑在机房与电源管理间之间设置玻璃观察视窗。对于发送和接收数据信号任务繁重, 网络服务器较多的计算机机房, 应考虑选取智能UPS 电源, 要求其将因主电源故障、自身充电故障或其它原因等使其蓄电能力

57、不足以正常供电这一情况发送信号给机房系统监控主机, 系统监控主机应具备相应硬件接口和电源监控处理软件, 对系统内各数据处理机和服务器等进行顺序设置, 强制存储各自当前数据信息、备份文件、进入睡眠状态和执行关机操作等, 避免数据传送紊乱和计算机控制系统误操作等。智能UPS电源故障排除和恢复供电后, 应发送信号给系统监控主机, 使其重新启动, 由它激活和重启系统各数据处理机和服务器等动态实时工作设备。3 电磁屏蔽3. 1 电磁屏蔽技术电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法.屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽,主要用于防治静电场和恒定磁场的影响,另一类是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响.静电屏蔽应具有两个基本要点,即完善的屏蔽体和良好的接地.电磁屏蔽不但要求有良好的接地,而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性,对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多.3. 2 屏蔽体材料的选择原则1) 当干扰电磁场的