珠三角地區建筑物雷擊風險評估的必要性及其建議

梁鍇

（廣東省清遠市氣象局，廣東清遠511517）

一、在珠三角地區開展雷擊風險評估的必要性

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，這里成為了臺風經常光顧的地區，這就為雷暴的產生提供了很好的條件。現代雷電理論研究認為：積雨云雷暴的產生與地區的氣候、地形相關，云地閃電的產生與地質條件、地面的地貌相關。隨著珠江三角洲地區經濟的不斷發展，城市現代化程度的不斷提高，對于雷電災害的預防和雷擊風險評估就顯得越來越重要。

對于雷擊風險評估的探索，廣東地區、尤其是珠三角地區的城市是走在最前面的，而且國家和地區政府對于雷電災害的研究工作也是十分重視的。雷擊風險評估主要就是通過對建設項目所處的自然環境以及建設項目自身做出雷擊可能行的評估，對系統遭受雷擊產生后果的嚴重程度進行計算，并且對其防護措施提出可行性意見的過程。其中評估的對象包括建設項目所在現場的大氣雷電環境、建設項目可能遭受雷電災害的途徑、建設項目使用的材料、用途、功能區的布局以及使用的設備、服務設施自身性質和特定的保護措施等。

積極做好珠三角地區的雷電災害調查分析工作，組織制定雷擊災害風險評估辦法，開發建設雷擊災害風險評估管理系統，提高雷電風險評估效能，特別是對防雷重點單位和信息網絡、公共設施、人員密集場所、化學危險品、易燃易爆場所等新建項目開展雷擊災害風險評估，這不僅減少了建設單位建筑物自身的風險，更為重要的是保證了小區居民的人身財產安全。

二、住宅小區雷擊風險評估的判定

珠江三角洲地區的城市發展速度是非常迅速的，而且向著更加大型化、智能化的方向發展，住宅小區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、超市、社區服務中心、銀行、酒店、餐館等相應的配套設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的安全，如消防、防雷、防盜等，都需要從這種大型小區的特點進行考慮。一旦雷擊發生在這種人口密度相對集中且小區規模較大的地區，很有可能會造成連鎖反應，其損失或傷亡將是無法計算和彌補的。據調查所知，現如今老百姓普遍沒有防雷意識和雷擊發生后的應對辦法，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這樣的氣候環境中極易導致雷電事故，從而遭成重大的傷亡事故。

在進行住宅小區的雷擊風險評估之前時，我們首先根據上面的雷擊風險評估判定圖來判定該小區是否要進行雷擊風險評估，確定需要評估之后，我們需要從以下三個方面作為風險來源進行考慮。第一，考慮閃電是否會對地面目標物產生影響，若目標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生的強磁場對所波及范圍的弱電線路、電氣設備特別是智能化系統設備的影響，這種影響往往是永久性的，不可逆的，如直接會導致設備的短路和元器件的直接報廢。第三，當閃電擊中住宅小區的任何目標物或閃電在小區附近落地時，考慮閃電放電通路會是否會對經過附近的人畜產生閃擊或跨步電壓，從而導致人畜的傷亡。

三、住宅小區雷擊防護措施

（一）直擊雷的防護措施

在接地裝置的設計方面，應該通過適當增加人工接地體的辦法來降低接地電阻，由于住宅小區的基礎是天然的接地裝置，其電阻值一般都能達到1Ω以下的要求，所以我們可圍繞住宅小區建筑物或小區的有利位置做一段人工接地體。在設計引下線時，我們可利用建筑物的柱內兩條對角主鋼筋綁扎或焊通作為天然引下線，同時設置時要達到間距的要求。像避雷針、避雷帶這樣的接閃器，其有效性是通過計算滾球法保護范圍，避雷網是屏蔽的手段，網格的大小由建筑物防雷類別決定，在設計住宅小區建筑物的接閃器時，可以利用天面永久性的金屬結構作為接閃器的一部分，安裝在建筑物天面的接閃器應該是避雷短針、避雷帶或避雷網的組合。

（二）均壓環和側擊雷防護措施

在均壓環的設計方面，我們可以利用建筑物圈梁的外側兩條主筋與經過的引下線焊通作均壓環，特別是人口密度比較集中、樓層比較高的小區，我們建議在高度超過30米及以上或超過10層樓時每層應設置均壓環，外墻的金屬門窗、護欄及幕墻鋼架等外墻金屬構件與均壓環焊通連接。這樣設計的好處是可以充分降低在整個防雷裝置的電勢差，防止側擊雷的發生。

（三）防雷電波侵入設計

由于雷電波往往是通過建筑物的管道、線路進行侵入，因此，如何設計這些管道、線路來防止雷電流入侵，將是我們要考慮的問題。凡進出建筑物的金屬管道和金屬線槽在界面處都應當與接地干線相連接，在采用非屏蔽電纜時，通常應埋地敷設一段距離，應在界面處安裝適配的電涌保護器，同時變壓器要安裝避雷器。

（四）防雷電電磁脈沖設計

高層住宅內的軟系統要采取防雷電電磁脈沖措施，在接地方面，建筑物內的管道、大型設備等都要接在接地干線上，如果像計算機房，靜電板、金屬門窗、金屬線槽等有特殊用途的裝置等，應與防雷裝置可靠連接。軟系統如信息系統、智能化系統、自動化系統等的信號線路要在界面處安裝適配的信號型SPD，SPD的連接線應盡量短且與其它的線路相隔開來，室內的各種軟系統的布置應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，要按照各個軟系統的線路與電力線之間的距離應符合電磁兼容原則進行處理，為避免強、弱電力線路互相干擾，就要分開強、弱電力線路，同時大樓線路井內敷設的各種電力線纜、通信電纜、信號電纜與引下線路徑應有安全的距離，盡量避開LEMP強的區域。

由于雷擊風險評估的各個環節都是相互關聯、相互影響的，一旦任何一個環節出了問題，其造成的影響往往是巨大的。因此，在進行雷擊風險評估時，我們一定要認真工作，精準計算和設計，通過采取切實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損失。

[1]解兵．淺談智能化住宅小區的工程項目特點．信息通信．2011年04期．

[2]吳軍．論住宅小區建筑的防雷措施．中國科技信息．2005年11期．

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