鄭松

摘要 圍繞中小學(xué)校園常見(jiàn)的防雷隱患和相應(yīng)整改策略進(jìn)行論述。具體分析了福建省雷電特征和雷電對(duì)中小學(xué)的危害，結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，按照外部防雷、內(nèi)部防雷、制度性問(wèn)題分析了典型的防雷隱患，并就接閃帶、引下線接地體的規(guī)范設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，從強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)和資金保障、建立防雷保障長(zhǎng)效機(jī)制、加大防雷安全宣傳力度方面提出了完善措施，以供參考。

關(guān)鍵詞 中小學(xué)校；防雷設(shè)計(jì)；問(wèn)題隱患；整改策略

中圖分類(lèi)號(hào)：TU895 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）09–0-03

1 福建省雷電的分布特征

1.1 雷暴的分布特征

福建省東臨海洋，境內(nèi)山地丘陵較多，雷暴天氣較為常見(jiàn)，其中，南平市、三明市、龍巖市年均雷暴日數(shù)在60 d以上，寧化、長(zhǎng)汀、上杭年均雷暴日數(shù)超過(guò)75 d，其余各市年均雷暴日數(shù)在35～65 d之間，平潭、東南、崇武三地年均雷暴日數(shù)在35 d以下。近年來(lái)，福建省年均雷暴日數(shù)呈現(xiàn)顯著減少的趨勢(shì)，尤其是山區(qū)的降低速度比沿海地區(qū)快。南平西部和北部地區(qū)、寧德北部地區(qū)、龍巖東部地區(qū)和三明市大部分地區(qū)雷暴氣候趨勢(shì)系數(shù)為-0.52，超過(guò)了0.001顯著性水平，降低速度最快的是南平北部，趨勢(shì)系數(shù)為-0.64。中部和沿海地區(qū)降低趨勢(shì)較不明顯，系數(shù)為-0.13。福建全省1—12月均有雷暴活動(dòng)，但主要集中在3—9月，一般是自1月開(kāi)始，至8月雷暴日數(shù)每月遞增，直至8月達(dá)到雷暴活動(dòng)高峰，9月開(kāi)始迅速減少，10月—翌年2月雷暴均鮮有出現(xiàn)。初雷日最早在福建省西北部的寧化、建寧地區(qū)，平均初雷日為2月15日，東南部平均初雷日集中在3月，初雷日最晚的是東山和詔安，平均初雷日為3月13日，和省西北部最早初雷日相比，相差1個(gè)月之久。這是因?yàn)?月副熱帶西風(fēng)急流的位置在南部，高度低，強(qiáng)度大，出現(xiàn)強(qiáng)切變環(huán)境，為強(qiáng)對(duì)流的發(fā)展提供了動(dòng)力條件。隨著副熱帶西風(fēng)急流南移，福建省的初雷自北向南開(kāi)始。省北部和西部由于初雷日出現(xiàn)較早，終雷日出現(xiàn)較晚，全年雷暴活動(dòng)期在8個(gè)月以上，寧化縣甚至長(zhǎng)達(dá)250 d左右。

1.2 閃電的活動(dòng)特征

福建省地閃次數(shù)較高的地區(qū)是中部、南部和部分沿海地區(qū)。地閃次數(shù)較高的月份主要是4—9月，7月出現(xiàn)地閃次數(shù)占全年地閃次數(shù)的30%左右。地閃頻次時(shí)段分布為單峰型，地閃次數(shù)峰值主要在13：00～20：00，午后至上半夜的地閃活動(dòng)較強(qiáng)，13：00～20：00地閃活動(dòng)最強(qiáng)，06：00～11：00地閃活動(dòng)最弱，但具體各月地閃次數(shù)峰值在各時(shí)段略有差異。

福建省地閃活動(dòng)基本全年12個(gè)月均有，4—9月是地閃活動(dòng)較為頻繁的時(shí)期，10月以后開(kāi)始明顯減弱。4—6月地閃多分布于三明、龍巖和沿海等地區(qū)，7—9月地閃活動(dòng)區(qū)域較為分散，主要集中在中部、西南部、東南部，10—12月全省地閃活動(dòng)明顯減弱。就各地地閃密度而言，莆田地閃密度最高，泉州和龍巖次之，平潭地閃密度最低。就地閃次數(shù)季節(jié)分布而言，夏季為地閃高發(fā)期。福建省1月、11—12月正地閃活動(dòng)較強(qiáng)，11—12月正地閃活動(dòng)最強(qiáng)，10月正地閃活動(dòng)最弱。寧德、三明東部和龍巖地區(qū)地閃強(qiáng)度較強(qiáng)，南平中部、三明中部和閩南地區(qū)地閃強(qiáng)度較弱，省內(nèi)地閃密度越高的地區(qū)，平均地閃強(qiáng)度越低，地閃密度越低的地區(qū)，平均地閃強(qiáng)度越強(qiáng)。福建省平均地閃強(qiáng)度主要集中在0～20 kA之間，占總地閃次數(shù)的84左右，以10～20 kA的地閃次數(shù)最高[1]。

2 雷電對(duì)中小學(xué)的危害

中小學(xué)是人員較為密集的場(chǎng)所，各類(lèi)校園雷擊事故頻現(xiàn)。典型的有2007年重慶開(kāi)縣小學(xué)遭受雷擊，導(dǎo)致7名學(xué)生死亡，39人受傷，5人重傷。此次事故由于教學(xué)樓旁邊樹(shù)木眾多，雷擊電流在上課時(shí)擊中了二年級(jí)和四年級(jí)教室，導(dǎo)致室內(nèi)人員受傷。2012年6月15日大連長(zhǎng)海縣四塊石小學(xué)5名四年級(jí)小學(xué)生行走至學(xué)校操場(chǎng)時(shí)，正值雷雨交加，出現(xiàn)閃電火球擊中小學(xué)生昏迷，初步原因推測(cè)為雨傘引雷。這些事故反映出當(dāng)下中小學(xué)防雷工作存在雷電防護(hù)不到位、防雷意識(shí)不足、防雷宣傳不到位、防雷檢查效果差等問(wèn)題。

3 中小學(xué)外部防雷現(xiàn)狀

中小學(xué)校舍防雷安全出臺(tái)統(tǒng)一規(guī)范前，許多中小學(xué)防雷工程設(shè)計(jì)施工方式多種多樣，符合規(guī)定的校舍較少，尤其是農(nóng)村中小學(xué)防雷不規(guī)范現(xiàn)象突出。2010年前，對(duì)福建省中小學(xué)進(jìn)行防雷普查時(shí)，發(fā)現(xiàn)城市中小學(xué)防雷合規(guī)率較高，農(nóng)村中小學(xué)僅有15%防直擊雷裝置符合規(guī)定，而且這些大部分為樓高三層及以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小學(xué)校，在農(nóng)村地區(qū)有50%左右的層數(shù)較低的學(xué)校沒(méi)有安裝合規(guī)的防直擊雷裝置。這些校舍較為老舊，多數(shù)有20年以上歷史。3%左右的農(nóng)村中小學(xué)校已按照規(guī)定安裝了防直擊雷裝置，但接閃器和引下線、接地裝置的材料及安裝方式不規(guī)范，存在較大安全隱患，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

3.1 接閃器

接閃器采用的材料并非按防雷標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu)的，規(guī)格也存在不合理之處。有些學(xué)校不安裝接閃帶，而是將不符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋型材或鋼絞線作為替代品。有些地方接閃帶并未形成閉合形狀，僅是在凸出位置做接閃帶。有些接閃器和金屬支架并未合理分離，有些缺少支架支撐而是直接以平鋪方式附在女兒墻上。有些以不是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求之下的普通鋼筋型材或螺紋鋼充作接閃桿，因規(guī)格不一致導(dǎo)致安裝出現(xiàn)松動(dòng)。屋脊、墻體拐角、外造型處沒(méi)有相應(yīng)防雷保護(hù)，未安裝接閃網(wǎng)格。通信設(shè)備線路和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線路、供電線路各類(lèi)線交相纏繞在接閃器上，存在嚴(yán)重的安全隱患。部分實(shí)際安裝的接閃器和設(shè)計(jì)圖紙不一樣，接閃帶混合使用不同規(guī)格的施工材料，不按設(shè)計(jì)圖采購(gòu)鋼材。戶(hù)外的水箱、空調(diào)外機(jī)和旗桿等地方有些直接與接閃帶相連。

3.2 引下線

農(nóng)村部分中小學(xué)防雷引下線多為明敷方式，可能導(dǎo)致接觸電壓危害人身安全。此外，已安裝的引下線經(jīng)檢查規(guī)格不過(guò)關(guān)現(xiàn)象較為普遍。使用的鋼筋未采取鍍鋅措施，建筑內(nèi)的鋼筋規(guī)格也不一致。有的未安裝引下線而是以鋼絞線代之，安裝的引下線長(zhǎng)度又未在10 m以下，甚至有些將3種及以上的材料或同性質(zhì)材料但規(guī)格不同的型材進(jìn)行混合焊接，熱鍍、冷鍍、鋼筋和扁鋼相交焊接，搭接長(zhǎng)度不按規(guī)定裁取。部分建筑物引下線固定方式不合理，短時(shí)間會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，松動(dòng)的原因有些甚至是沒(méi)有固定點(diǎn)支撐，而是直接將引下線附掛在墻壁之上，一些引下線保護(hù)不當(dāng)，不及時(shí)更換，產(chǎn)生銹蝕甚至斷裂。有些引下線在有人會(huì)經(jīng)過(guò)或停駐的地方?jīng)]有安裝塑料材質(zhì)的防護(hù)套，也沒(méi)有樹(shù)立欄桿或警示牌。

以柱子內(nèi)主筋作為引下線的，按照規(guī)定是要選擇2根主筋的，但這個(gè)點(diǎn)在實(shí)踐中常常被忽略，引下線規(guī)格偏小，2根引下線間隔不按照?qǐng)D紙預(yù)定設(shè)置，建筑物室內(nèi)和室外墻壁拐角處未搭設(shè)引下線。柱內(nèi)主鋼筋出入屋面和女兒墻時(shí)，接閃帶與螺紋鋼之間沒(méi)有間隔或介質(zhì)，直接相連，有些擅自將螺紋鋼加工成所需形狀進(jìn)行焊接。引下線出入柱內(nèi)主筋和接閃帶構(gòu)筑件的過(guò)渡地帶時(shí)，構(gòu)筑件的焊接不是高級(jí)別的鍍鋅材料和接閃帶進(jìn)行相接，而且焊接處很少進(jìn)行防腐處理。有些焊接的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠，導(dǎo)致焊接不到位，尤其是墻壁拐角和室內(nèi)角落，焊接工藝粗糙、焊接點(diǎn)不平整、焊接點(diǎn)不嚴(yán)密，且存在生焊、漏焊、錯(cuò)焊和焊接長(zhǎng)度不足等現(xiàn)象[2]。伸縮縫未按規(guī)定做出“U型”彎，以致出現(xiàn)倒伏、脫落、接閃帶未完全閉合、網(wǎng)格尺寸不符合規(guī)定等現(xiàn)象。

3.3 接地裝置

中小學(xué)校園安裝的接地裝置中的接地體和接地線，可以將雷電流引導(dǎo)泄放入地。在檢查中發(fā)現(xiàn)部分接地線的使用方法不標(biāo)準(zhǔn)，以鋼筋、鋼絞線、鐵絲鏈接，甚至部分工程并未設(shè)置接地線，接地體也沒(méi)有按照規(guī)定深度埋藏，所埋的接地線較淺，有的以普通鋼筋做接地體，接地體直接拋在地面，以土埋藏地下。

4 內(nèi)部防雷

中小學(xué)校內(nèi)部防雷方式一般為屏蔽、等電位連接、合理布線、安裝電涌保護(hù)器。統(tǒng)一防雷規(guī)定頒布后，中小學(xué)校舍基本都安裝了電涌保護(hù)器，布線方式趨向合理，但仍存在一些隱患問(wèn)題：等電位連接所用的導(dǎo)體材質(zhì)不合格，以普通鋼筋代替熱鍍鋅鋼材使用。設(shè)計(jì)預(yù)留接地體尺寸太小，所以難以和端子板連接，有些接地體埋在墻體中找不到?？偟入娢灰跃植康入娢缓凶哟?，等電位端子板、接地線規(guī)格不規(guī)范，不壓銅鼻和不上墊片，有些直接和等電位端子板纏繞在一起。等電位接地電阻超過(guò)了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一些局部等電位施工電氣不連通，接地線和電源插座不連接。一些施工單位不清楚電涌保護(hù)器的選用標(biāo)準(zhǔn)和重要性，安裝的電涌保護(hù)器不符合國(guó)家規(guī)定。在省內(nèi)一些偏遠(yuǎn)山區(qū)的中小學(xué)，很難找到具有相關(guān)資質(zhì)的施工方進(jìn)行防雷施工，不安裝電涌保護(hù)器、電涌保護(hù)器安裝不合格的情形屢見(jiàn)不鮮，導(dǎo)致中小學(xué)校園內(nèi)的電氣設(shè)備十分容易受到雷電電涌的侵害[3]。

5 其他問(wèn)題

自統(tǒng)一的防雷規(guī)定出臺(tái)后，隨著防雷檢測(cè)越來(lái)越嚴(yán)格，中小學(xué)防雷設(shè)施的規(guī)范度得到提高，但依舊存在一些問(wèn)題，其中，不按設(shè)計(jì)圖施工情形較為多見(jiàn)。一些施工單位擅自做主，認(rèn)為校舍旁的樹(shù)木比校舍高，自然而然就成為防雷器，沒(méi)必要再依據(jù)防雷圖紙的設(shè)計(jì)安裝接閃裝置；一些地方學(xué)習(xí)防雷知識(shí)的主動(dòng)性不足，積極性不強(qiáng)，認(rèn)為沒(méi)有防雷裝置也不影響整體校園安全，抱有僥幸心理認(rèn)為雷擊出現(xiàn)的概率極小。

6 整改措施

6.1 技術(shù)層面

針對(duì)中小學(xué)校舍層數(shù)不高的，可采購(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)的鍍鋅圓鋼，將其沿著建筑物的女兒墻進(jìn)行布設(shè)，起到接閃帶的作用，尤其是鍍鋅圓鋼的相關(guān)規(guī)格要符合防雷需求。布設(shè)接閃帶時(shí)，要嚴(yán)格按照防雷設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，在墻體外側(cè)搭設(shè)接閃帶。針對(duì)防雷設(shè)計(jì)圖紙未標(biāo)明防雷網(wǎng)格的，但校舍實(shí)際中樓天面面積過(guò)大的，需要加設(shè)接閃帶網(wǎng)格。若屋頂或斜屋面上安裝了金屬材質(zhì)牌子、墻體外側(cè)掛有空調(diào)外機(jī)、樓頂有光伏太陽(yáng)能板等物，需要就近和接閃帶進(jìn)行焊接。在現(xiàn)實(shí)情形中，大部分學(xué)校配備了攝像頭和廣播喇叭，并將其設(shè)置在室內(nèi)墻壁拐角處，則這些裝置也需要做好防雷措施。

在鋪設(shè)引下線時(shí)，若必須明敷，則材料、規(guī)格、鋪設(shè)位置必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如果建筑物拐角處鋪設(shè)引下線，則一類(lèi)不能超過(guò)12 m，二類(lèi)不能超過(guò)18 m，三類(lèi)不能超過(guò)25 m，必須按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋪設(shè)。明敷引下線不能設(shè)置在離建筑物出入口和行人容易接觸到的地方，要注意跨步電壓和接觸電壓產(chǎn)生的危害，并采取一定防范措施。例如：在適當(dāng)位置設(shè)置安全警示牌，提醒行人注意防雷擊。采用暗敷方式設(shè)置的引下線需要沿著建筑物的四周均勻設(shè)置，選擇對(duì)角2根主筋為引下線，在引下線引出柱內(nèi)主筋和接閃帶的構(gòu)筑件。構(gòu)筑件的焊接材料需選取高一級(jí)別的，焊接處直接做防腐處理。

接地體的施工要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，埋藏接地體的坑深需要符合標(biāo)準(zhǔn)，接地電阻值不符合防雷設(shè)計(jì)的，需要另外增加接地，增設(shè)的接地樁需要遠(yuǎn)離人流密集處，并提醒行人注意此處易產(chǎn)生跨步電壓。接地線和引下線均進(jìn)行可靠連接，接地線不適合以明敷方式設(shè)置的，需采取一定的保護(hù)措施。接地線相隔較遠(yuǎn)的，要標(biāo)識(shí)在固定位置，以備定期進(jìn)行年度檢查。

要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)進(jìn)行內(nèi)部防雷布置，不能出現(xiàn)單相兩線沒(méi)有接地的情形，同時(shí)，需要進(jìn)行電涌保護(hù)弱電系統(tǒng)的所有信號(hào)線必須采取屏蔽措施，禁止將信號(hào)線懸掛在接閃帶上，必要時(shí)設(shè)置信號(hào)電涌保護(hù)器[4]。

6.2 制度層面

6.2.1 強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)和資金保障 由氣象和安全監(jiān)察部門(mén)組成本地區(qū)中小學(xué)校防雷安全檢查工作領(lǐng)導(dǎo)小組，組織成員定期進(jìn)入轄區(qū)各所中小學(xué)校，實(shí)地調(diào)研排查校舍防雷裝置存在的疏于維修管護(hù)、安裝不合格的隱患。檢查內(nèi)容包括防雷接地裝置的安裝進(jìn)度和后續(xù)使用維護(hù)、防雷設(shè)計(jì)、防雷應(yīng)急措施落實(shí)情況等。針對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的防雷安全隱患，檢查組需當(dāng)面向?qū)W校負(fù)責(zé)人下發(fā)整改通知書(shū)，要求其限期整改，并將整改方案在規(guī)定時(shí)間內(nèi)報(bào)送至氣象局。強(qiáng)化防雷檢查的目的是規(guī)范學(xué)校重點(diǎn)場(chǎng)所防雷安全設(shè)計(jì)和施工，積極落實(shí)防雷裝置定期檢測(cè)制度，從源頭上把好學(xué)校防雷安全質(zhì)量關(guān)，做到不留死角、不留隱患。

此外，各級(jí)氣象部門(mén)要爭(zhēng)取政府將中小學(xué)防雷安全納入安全工程預(yù)算，政府作為保障中小學(xué)校舍安全的主體之一，需要下?lián)茏銐虻姆览自O(shè)施整改經(jīng)費(fèi)和定期檢測(cè)經(jīng)費(fèi)，保證中小學(xué)校舍防雷設(shè)施整改工作順利進(jìn)行。

6.2.2 建立防雷保障長(zhǎng)效機(jī)制 在明確校舍防雷安全責(zé)任人的基礎(chǔ)上，結(jié)合城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢(shì)和人口變化情況，跟進(jìn)教育事業(yè)的發(fā)展、防災(zāi)減災(zāi)的要求和校園建設(shè)總體規(guī)劃，統(tǒng)籌采取一定的防雷安全長(zhǎng)效保障措施。注重建設(shè)、管理雙管齊下，努力使轄區(qū)內(nèi)所有中小學(xué)校舍符合國(guó)家防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和綜合防災(zāi)要求。各中小學(xué)校要建立防雷應(yīng)急預(yù)案，并聯(lián)合氣象部門(mén)進(jìn)行應(yīng)急演練，演練以雷電災(zāi)害應(yīng)急避險(xiǎn)為主，演練內(nèi)容涉及突發(fā)性雷暴天氣預(yù)警信息發(fā)布、校園防雷應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)及解除等內(nèi)容，基本涵蓋校園防雷應(yīng)急處置的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)演練有效檢驗(yàn)和提升師生防雷避險(xiǎn)能力。

6.2.3 加大防雷安全宣傳力度 學(xué)校要配合氣象部門(mén)工作安排，積極在校園進(jìn)行防雷安全宣傳，發(fā)動(dòng)師生繪制黑板報(bào)和宣傳畫(huà)，制作廣播短劇、邀請(qǐng)氣象專(zhuān)家開(kāi)展防雷安全講座，利用各類(lèi)電化教學(xué)手段對(duì)師生和管理員工進(jìn)行防雷安全科普宣傳，開(kāi)設(shè)防雷安全課程。氣象部門(mén)可選派氣象講解員，以文字、圖片、視頻相結(jié)合的形式，結(jié)合雷擊災(zāi)害的典型事例，從雷電的形成、危害方式、如何預(yù)防等為學(xué)生講授防雷減災(zāi)知識(shí)。在活動(dòng)期間，可現(xiàn)場(chǎng)贈(zèng)送《中小學(xué)氣象災(zāi)害防御漫畫(huà)》、防雷知識(shí)等科普讀物。通過(guò)觀看視頻、圖片等一系列活動(dòng)讓學(xué)生多角度了解雷電的有關(guān)知識(shí)和防范、自救措施，加深學(xué)生對(duì)防雷知識(shí)的了解，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)和自護(hù)、自救、互救的能力。

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，防雷技術(shù)在眾多領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用，中小學(xué)校防雷措施越來(lái)越全面，防護(hù)效果越來(lái)越好。為了避免中小學(xué)校雷擊事故的出現(xiàn)，在應(yīng)對(duì)時(shí)注意以預(yù)防為主，不僅要做好直擊雷預(yù)防工作、安裝合格的接閃桿和接閃帶，還要在防范感應(yīng)雷上采取必要措施。針對(duì)校園電源路線和通信設(shè)備等電氣設(shè)備，安裝相應(yīng)的電涌保護(hù)器，避免感應(yīng)電流通過(guò)線路和金屬導(dǎo)體入侵電源和通信設(shè)備，造成損害，甚至引發(fā)火災(zāi)或傷亡事故。同時(shí)，加大校園安全設(shè)施檢查力度，針對(duì)已經(jīng)安裝防雷設(shè)備的區(qū)域，要加強(qiáng)安全檢查，及時(shí)更換失效或已損壞的設(shè)備。

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Common Lightning Protection Hazards and Rectification Measures in Primary and Secondary Schools

Zheng Song （Fujian Huamao Lightning Protection and Disaster Reduction Service Co.， Ltd.， Fuzhou， Fujian 350007）

Abstract Discussed the common lightning protection hazards and corresponding rectification measures in primary and secondary school campuses. Based on a specific analysis of the characteristics of lightning in Fujian Province and the harm it poses to primary and secondary schools， combined with the author’s years of practical experience， typical lightning hazards were analyzed in the order of external lightning protection， internal lightning protection， and some institutional issues. The standardized design of lightning strips and down conductors was introduced， including strengthening organizational leadership and financial support， establishing a long-term mechanism for lightning protection， and enhancing the publicity of lightning protection safety， Several measures are proposed to improve the lightning protection safety warning system for reference.

Key words Primary and secondary schools; Lightning protection design; Potential problems; Rectification measures