珠三角地區(qū)建筑物雷擊風(fēng)險評估的必要性及其建議

梁鍇

（廣東省清遠(yuǎn)市氣象局，廣東清遠(yuǎn)511517）

一、在珠三角地區(qū)開展雷擊風(fēng)險評估的必要性

珠江三角洲位于廣東省中南部，平均海拔在200米以下，屬于亞熱帶氣候，年平均氣溫在21～23℃，終年溫暖濕潤，由于地勢較為平坦，離海洋較近，這里成為了臺風(fēng)經(jīng)常光顧的地區(qū)，這就為雷暴的產(chǎn)生提供了很好的條件?，F(xiàn)代雷電理論研究認(rèn)為：積雨云雷暴的產(chǎn)生與地區(qū)的氣候、地形相關(guān)，云地閃電的產(chǎn)生與地質(zhì)條件、地面的地貌相關(guān)。隨著珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市現(xiàn)代化程度的不斷提高，對于雷電災(zāi)害的預(yù)防和雷擊風(fēng)險評估就顯得越來越重要。

對于雷擊風(fēng)險評估的探索，廣東地區(qū)、尤其是珠三角地區(qū)的城市是走在最前面的，而且國家和地區(qū)政府對于雷電災(zāi)害的研究工作也是十分重視的。雷擊風(fēng)險評估主要就是通過對建設(shè)項(xiàng)目所處的自然環(huán)境以及建設(shè)項(xiàng)目自身做出雷擊可能行的評估，對系統(tǒng)遭受雷擊產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行計(jì)算，并且對其防護(hù)措施提出可行性意見的過程。其中評估的對象包括建設(shè)項(xiàng)目所在現(xiàn)場的大氣雷電環(huán)境、建設(shè)項(xiàng)目可能遭受雷電災(zāi)害的途徑、建設(shè)項(xiàng)目使用的材料、用途、功能區(qū)的布局以及使用的設(shè)備、服務(wù)設(shè)施自身性質(zhì)和特定的保護(hù)措施等。

積極做好珠三角地區(qū)的雷電災(zāi)害調(diào)查分析工作，組織制定雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估辦法，開發(fā)建設(shè)雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估管理系統(tǒng)，提高雷電風(fēng)險評估效能，特別是對防雷重點(diǎn)單位和信息網(wǎng)絡(luò)、公共設(shè)施、人員密集場所、化學(xué)危險品、易燃易爆場所等新建項(xiàng)目開展雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估，這不僅減少了建設(shè)單位建筑物自身的風(fēng)險，更為重要的是保證了小區(qū)居民的人身財產(chǎn)安全。

二、住宅小區(qū)雷擊風(fēng)險評估的判定

珠江三角洲地區(qū)的城市發(fā)展速度是非常迅速的，而且向著更加大型化、智能化的方向發(fā)展，住宅小區(qū)的占地面積不但越來越大，而且樓層也越建越高，幼兒園、中小學(xué)、超市、社區(qū)服務(wù)中心、銀行、酒店、餐館等相應(yīng)的配套設(shè)施功能完善且相對集中，這就對我們的管理水平提出了更高的要求，同時更為重要的是如何來保障住宅小區(qū)的安全，如消防、防雷、防盜等，都需要從這種大型小區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行考慮。一旦雷擊發(fā)生在這種人口密度相對集中且小區(qū)規(guī)模較大的地區(qū)，很有可能會造成連鎖反應(yīng)，其損失或傷亡將是無法計(jì)算和彌補(bǔ)的。據(jù)調(diào)查所知，現(xiàn)如今老百姓普遍沒有防雷意識和雷擊發(fā)生后的應(yīng)對辦法，例如居民亂拉線路、在樓頂私搭擋雨金屬棚或花架等，這些問題在珠三角地區(qū)這樣的氣候環(huán)境中極易導(dǎo)致雷電事故，從而遭成重大的傷亡事故。

在進(jìn)行住宅小區(qū)的雷擊風(fēng)險評估之前時，我們首先根據(jù)上面的雷擊風(fēng)險評估判定圖來判定該小區(qū)是否要進(jìn)行雷擊風(fēng)險評估，確定需要評估之后，我們需要從以下三個方面作為風(fēng)險來源進(jìn)行考慮。第一，考慮閃電是否會對地面目標(biāo)物產(chǎn)生影響，若目標(biāo)物遭受雷擊后會不會危及周圍的人畜安全。第二，考慮閃電在空中形成電路時所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場對所波及范圍的弱電線路、電氣設(shè)備特別是智能化系統(tǒng)設(shè)備的影響，這種影響往往是永久性的，不可逆的，如直接會導(dǎo)致設(shè)備的短路和元器件的直接報廢。第三，當(dāng)閃電擊中住宅小區(qū)的任何目標(biāo)物或閃電在小區(qū)附近落地時，考慮閃電放電通路會是否會對經(jīng)過附近的人畜產(chǎn)生閃擊或跨步電壓，從而導(dǎo)致人畜的傷亡。

三、住宅小區(qū)雷擊防護(hù)措施

（一）直擊雷的防護(hù)措施

在接地裝置的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該通過適當(dāng)增加人工接地體的辦法來降低接地電阻，由于住宅小區(qū)的基礎(chǔ)是天然的接地裝置，其電阻值一般都能達(dá)到1Ω以下的要求，所以我們可圍繞住宅小區(qū)建筑物或小區(qū)的有利位置做一段人工接地體。在設(shè)計(jì)引下線時，我們可利用建筑物的柱內(nèi)兩條對角主鋼筋綁扎或焊通作為天然引下線，同時設(shè)置時要達(dá)到間距的要求。像避雷針、避雷帶這樣的接閃器，其有效性是通過計(jì)算滾球法保護(hù)范圍，避雷網(wǎng)是屏蔽的手段，網(wǎng)格的大小由建筑物防雷類別決定，在設(shè)計(jì)住宅小區(qū)建筑物的接閃器時，可以利用天面永久性的金屬結(jié)構(gòu)作為接閃器的一部分，安裝在建筑物天面的接閃器應(yīng)該是避雷短針、避雷帶或避雷網(wǎng)的組合。

（二）均壓環(huán)和側(cè)擊雷防護(hù)措施

在均壓環(huán)的設(shè)計(jì)方面，我們可以利用建筑物圈梁的外側(cè)兩條主筋與經(jīng)過的引下線焊通作均壓環(huán)，特別是人口密度比較集中、樓層比較高的小區(qū)，我們建議在高度超過30米及以上或超過10層樓時每層應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)，外墻的金屬門窗、護(hù)欄及幕墻鋼架等外墻金屬構(gòu)件與均壓環(huán)焊通連接。這樣設(shè)計(jì)的好處是可以充分降低在整個防雷裝置的電勢差，防止側(cè)擊雷的發(fā)生。

（三）防雷電波侵入設(shè)計(jì)

由于雷電波往往是通過建筑物的管道、線路進(jìn)行侵入，因此，如何設(shè)計(jì)這些管道、線路來防止雷電流入侵，將是我們要考慮的問題。凡進(jìn)出建筑物的金屬管道和金屬線槽在界面處都應(yīng)當(dāng)與接地干線相連接，在采用非屏蔽電纜時，通常應(yīng)埋地敷設(shè)一段距離，應(yīng)在界面處安裝適配的電涌保護(hù)器，同時變壓器要安裝避雷器。

（四）防雷電電磁脈沖設(shè)計(jì)

高層住宅內(nèi)的軟系統(tǒng)要采取防雷電電磁脈沖措施，在接地方面，建筑物內(nèi)的管道、大型設(shè)備等都要接在接地干線上，如果像計(jì)算機(jī)房，靜電板、金屬門窗、金屬線槽等有特殊用途的裝置等，應(yīng)與防雷裝置可靠連接。軟系統(tǒng)如信息系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)等的信號線路要在界面處安裝適配的信號型SPD，SPD的連接線應(yīng)盡量短且與其它的線路相隔開來，室內(nèi)的各種軟系統(tǒng)的布置應(yīng)遵從合理布線的原則，不要造成電磁彼此影響。在電磁兼容的問題上，要按照各個軟系統(tǒng)的線路與電力線之間的距離應(yīng)符合電磁兼容原則進(jìn)行處理，為避免強(qiáng)、弱電力線路互相干擾，就要分開強(qiáng)、弱電力線路，同時大樓線路井內(nèi)敷設(shè)的各種電力線纜、通信電纜、信號電纜與引下線路徑應(yīng)有安全的距離，盡量避開LEMP強(qiáng)的區(qū)域。

由于雷擊風(fēng)險評估的各個環(huán)節(jié)都是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的，一旦任何一個環(huán)節(jié)出了問題，其造成的影響往往是巨大的。因此，在進(jìn)行雷擊風(fēng)險評估時，我們一定要認(rèn)真工作，精準(zhǔn)計(jì)算和設(shè)計(jì)，通過采取切實(shí)有效的防雷措施來最大限度地減少因雷擊造成的生命和財產(chǎn)損失。

[1]解兵．淺談智能化住宅小區(qū)的工程項(xiàng)目特點(diǎn)．信息通信．2011年04期．

[2]吳軍．論住宅小區(qū)建筑的防雷措施．中國科技信息．2005年11期．

[3]楊仲江．雷擊風(fēng)險評估與管理基礎(chǔ)【M】．北京：中國氣象出版社，2010．