蘇北農村自建房防雷相關問題探討

王亞洲 高云鵬 李晶晶

摘 要 近年來，農村自建房遭受雷擊的案例頻頻發(fā)生，不同程度地損壞室內各種家用電器設備，嚴重還會造成人員傷亡。因此，做好農村自建房防雷安全保護工作刻不容緩。基于此，探討農村自建房發(fā)生雷災的主要原因，從建筑物本身、輸電線路、信號線路、電磁干擾等方面分析了自建房防雷方面存在的問題，并提出了相關的解決方法，以期做好農村自建房的防雷保護工作，進而保障民眾的生命財產安全。

關鍵詞 自建房;防雷;解決方法;蘇北農村

中圖分類號：TU895 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.33.093

雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象，往往表現(xiàn)出電壓高、電流大、電磁輻射強等特點。雷電多發(fā)生在雷雨云狀態(tài)下，屬于一種中小尺度天氣系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，每年我國由于雷電災害造成的傷亡人數(shù)達數(shù)千人，由此造成的直接經濟損失高達數(shù)億元。雷電已經演變成為僅次于暴雨洪澇、氣象地質災害的第三大氣象災害，特別是廣大農村地區(qū)，雷電災害的發(fā)生頻率更是居高不下。隨著我國農村經濟的快速發(fā)展，蘇北農村自建房早已不是磚墻瓦蓋，獨棟小洋樓沿街聯(lián)排住房拔地而起。通常農村房屋是以多個自然村布局組成，形成單排或者多排的莊線，而很多農民現(xiàn)在建房時卻將房屋建在自家承包的農田、魚池旁的高地上，遠離村落莊線，使得房屋變成了在曠地的突兀高點。雷擊發(fā)生時，突兀的房屋通常成落雷的首選目標，無疑增大了農村自建房遭受雷擊的風險。再加上長久以來農民對雷電防御知識匱乏，輕視雷電侵害可能造成的損失，往往不會考慮房屋在雷電安全方面的防護措施，導致農村遭受雷擊的事件頻頻發(fā)生。

1 農村自建房發(fā)生雷災的主要原因

1.1 地形與氣候因素

大多數(shù)農村地區(qū)地勢空曠且地廣人稀，且大多數(shù)農村房屋建設在地勢較高、空曠且接近水體的坡地，雷電災害發(fā)生頻率較高。根據(jù)我國的氣候特點，農村建房為冬暖夏涼，且大都遵循坐北朝南的客觀居住環(huán)境。每年夏季的6—8月為雷電災害高發(fā)期，這一時期西南季風發(fā)生頻率較高，而坐北朝南的房屋又為迎風向，正好與雷云運動的方向保持一致。就山區(qū)而言，大多數(shù)農村自建房位于山的南面，氣流受到地形的阻擋會導致雷云運動明顯提升，同時拐彎曲力地方雷擊最為嚴重，因此山區(qū)雷擊災害發(fā)生頻率相對較高。另外，雷電災害多發(fā)區(qū)的降水量較多且空氣濕度比較大，防雷設施極易遭受腐蝕，再加上農村防雷設施未能定期進行檢查與更換，導致已經安裝的防雷設施極易發(fā)生損壞、斷接與短路等現(xiàn)象，進而導致其性能與作用顯著下降。

1.2 思想觀念落后

農村地區(qū)農民的防雷減災意識普遍較為薄弱，主要表現(xiàn)在以下3個方面。1）農民的文化水平不高，既無法意識到雷電災害的危害，也未能掌握有效的防雷保護措施。2）封建迷信較為普遍，一旦發(fā)生雷災，大多數(shù)農民認為是上天報應而隱瞞雷擊事實，未能主動報告并積極尋求有效的雷災防御措施。另外，相關部門針對農村自建房缺乏科學、有效的技術支持與現(xiàn)場指導，廣大農民對雷電防護的科學認識非常局限，因此普遍思想上麻痹大意，缺乏雷災自我保護意識。3）農村地區(qū)防雷宣傳工作不到位，人們在雷電災害發(fā)生時往往無能為力。部分農民在雷電災害發(fā)生時，依然在田間勞作，還有農民在大樹下避雨、使用金屬農具等，導致雷擊風險大大增加。另外，雷雨天氣發(fā)生時還要緊閉門窗，以防止球形雷侵入，還要及時將電源切斷，并關閉熱水器、電視機等家用電器，尤其是熱水器，否則一旦雷電發(fā)生，極易造成人員傷亡。

以上雷電天氣條件下的注意事項均與農民的日常生產生活密切相關，但是大多數(shù)農民缺乏基本的生活常識與防雷減災意識，對于上述注意事項往往不夠重視，最終造成慘重的雷擊事故，同時也導致農村地區(qū)防雷減災工作的開展舉步維艱。

2 自建房防雷存在的問題及解決方法

2.1 建筑本身的防雷問題

蘇北農村自建房一般為2～3層，建筑高度10～15 m，這些房屋一般沒有系統(tǒng)的直擊雷防護措施。房屋的屋脊、挑檐、檐口這些易遭受雷擊位置都暴露在直擊雷非防護區(qū)，一旦遭受雷電侵襲，雷擊崩落的水泥、瓦片可能造成人身傷害，雷電甚至可能擊穿外墻，侵入室內對室內家具家電乃至人員造成傷害。此外，隨著人們對美好生活的追求，自建房屋頂開始架設太陽能熱水器，太陽能電池板等，這些屋頂設備設施也是直接暴露在直擊雷風險中，很容易受到雷擊，不僅屋頂?shù)脑O備容易被打壞，雷電也容易沿著這些設備的入戶管線侵入室內，造成室內其他電氣設備損壞[1]。同時，由于房屋的接地系統(tǒng)缺失，室內電線只有相線和零線。插頭中的地線多為虛設，很多情況是將接地線一端用釘子直接釘入墻體內，這樣的地線根本無法給雷電流提供有效的泄放路徑。雷電入侵時，雷電的能量自然作用到室內的各個電器設備上，造成設備損壞。

針對上述問題，農戶自建房應科學選址應盡量選擇合理區(qū)域，不要遠離莊線，獨自承受雷電侵害，不要選擇地勢變化大、土壤電阻率變化大臨邊區(qū)域。外部防雷裝置應從建房基礎做起，建房時利用好基礎梁與結構鋼筋作為接地體，與引下線做好接地[2]。從基礎向室內分別引入兩處接地端子，一處端子用作室內電氣線路的接地，另一處應引入衛(wèi)生間，做好衛(wèi)生間的局部等電位接地網絡。屋頂上各易遭受雷擊的高點應設置接閃短桿并和引下線連接，也可以沿著屋脊線敷設接閃帶，這樣可以更加有效地攔截直擊雷。屋頂上的太陽能熱水器等金屬構件應做好防雷等電位連接，其附屬的入戶水管線路敷設長度盡量短，且應有相應的屏蔽措施以防止感應雷入侵室內[3]。

2.2 輸電線路的防雷問題

蘇北農村輸電線路通常是用水泥電線桿沿莊線架空敷設，農戶取電入戶是直接從桿線上將電線引至房屋外墻，接線端進而接入固定在外墻的電表箱內，再從電表箱端口接線引入室內總開關處。當輸電線路上遭受雷擊時，雷電流沿著電力線路傳播。又因電氣線路上缺乏相應的防雷電波入侵的措施，雷電流無法被及時攔截，雷電波侵入室內致使室內的電器設備被雷擊損壞。

為了實現(xiàn)對室內家用電器設備的防雷保護，最大程度降低來自電力線路上的雷電入侵危害，應做好入戶輸電線路上的防雷措施。入戶電線應盡量縮短架空的距離，有條件的應直接從電線桿處將入戶電線引入地下，埋地走線。房屋室外電線應在入戶前做好屏蔽措施，盡量套金屬管，且套管兩端應該做好接地。另外，電源入戶的總開關處裝設電涌保護器，用以泄放沿輸電線路侵入室內的雷電流。

2.3 信號線路的防雷問題

以往農村建房的入戶信號線路很多，如有線電視線、電話線、網線等。隨著通信科技的發(fā)展，移動電話、網絡電視，智能冰箱和掃地機器人等人工智能設備開始普及，廣播線、電視信號線、電話線等正在逐步被淘汰，通信網絡線路成為主要的入戶信號線路。這些通信網絡信號線通常是架空敷設，雷電電涌會從遠端沿著線路侵入到室內導致電子設備失靈或損毀。

為了有效隔離信號線路上的雷電波，防止雷電波沿著信號線路入侵室內造成室內的電子電器設備失靈損壞，信號線路防雷應從源頭入。目前信號線路以光纖入戶居多，然而光纖入戶并不能完全對雷電起隔絕作用，因為入戶光纖內有可能存在金屬加強件，所以應在光纖入戶時對加強件做好接地。對于不采用光纖入戶，使用傳統(tǒng)網絡信號線入戶的，應對入戶網線做屏蔽處理，且在線的入戶端口處加設信號浪涌保護器。

2.4 雷電電磁干擾問題

蘇北沿海地區(qū)幅員遼闊，地勢平坦，風力資源豐富，是良好的風力發(fā)電場所。而隨著近幾年國家對蘇北沿海地區(qū)風力發(fā)電的大力建設，一座座風力發(fā)電機組遍布蘇北沿海。而風力發(fā)電機高達百米，相對于農村房屋、田畝、漁場是絕對高點，成了天然的接閃引雷裝置。它們的存在無疑增大了接閃概率。當雷暴來襲時，風機機組優(yōu)先接閃，雖能在一定程度上對其周邊的農村自建房提供直擊雷防護，但是雷擊所產生的強烈雷電電磁干擾是無孔不入的。目前，農村家用智能化電器越來越多，現(xiàn)在的電子產品的集成電子電路也越來越精密，其耐沖擊過電壓水平也相應隨之降低，這些電器設備就更加容易遭受雷擊。

為保障室內家用電器設備免受雷電電磁脈沖的干擾，農村建房時選址應注意遠離這些高大的風力發(fā)電機，削弱雷電電磁脈沖對室內電子電器設備的危害。還應做好室內弱電設備及線路的屏蔽以及接地，合理地布線將電力線路與信號線路隔離，避免電磁脈沖的相互感應[4]。

3 結語

農村自建房屋的防雷應全面考慮現(xiàn)代的防雷技術，如外部直擊雷的防護、入戶線路的防雷、防雷電電磁干擾等方面，真正解決農村自建房的防雷問題。在此基礎上還應加強日常維護管理。村民應在雷雨季節(jié)前對房屋的防雷設施進行檢查，以確保防雷設施對雷電的有效防御。

參考文獻：

[1] 屠方吉.關于農村防雷的幾點意見[A].第八屆中國國際防雷論壇論文集[C].2010：18-19.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.建筑物防雷設計規(guī)范：GB50057—2010[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[3] 甘海文.住宅與太陽能熱水器防雷融合性施工實例探討[A].2010廣西氣象學會成立50周年學術大會論文集[C].2011.

[4] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范：GB 50343—2012[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

（責任編輯：趙中正）