中小學校常見防雷隱患及整改對策

鄭松

摘要 圍繞中小學校園常見的防雷隱患和相應整改策略進行論述。具體分析了福建省雷電特征和雷電對中小學的危害，結合多年實踐經驗，按照外部防雷、內部防雷、制度性問題分析了典型的防雷隱患，并就接閃帶、引下線接地體的規范設計進行介紹，從強化組織領導和資金保障、建立防雷保障長效機制、加大防雷安全宣傳力度方面提出了完善措施，以供參考。

關鍵詞 中小學校；防雷設計；問題隱患；整改策略

中圖分類號：TU895 文獻標識碼：B 文章編號：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，境內山地丘陵較多，雷暴天氣較為常見，其中，南平市、三明市、龍巖市年均雷暴日數在60 d以上，寧化、長汀、上杭年均雷暴日數超過75 d，其余各市年均雷暴日數在35～65 d之間，平潭、東南、崇武三地年均雷暴日數在35 d以下。近年來，福建省年均雷暴日數呈現顯著減少的趨勢，尤其是山區的降低速度比沿海地區快。南平西部和北部地區、寧德北部地區、龍巖東部地區和三明市大部分地區雷暴氣候趨勢系數為-0.52，超過了0.001顯著性水平，降低速度最快的是南平北部，趨勢系數為-0.64。中部和沿海地區降低趨勢較不明顯，系數為-0.13。福建全省1—12月均有雷暴活動，但主要集中在3—9月，一般是自1月開始，至8月雷暴日數每月遞增，直至8月達到雷暴活動高峰，9月開始迅速減少，10月—翌年2月雷暴均鮮有出現。初雷日最早在福建省西北部的寧化、建寧地區，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個月之久。這是因為2月副熱帶西風急流的位置在南部，高度低，強度大，出現強切變環境，為強對流的發展提供了動力條件。隨著副熱帶西風急流南移，福建省的初雷自北向南開始。省北部和西部由于初雷日出現較早，終雷日出現較晚，全年雷暴活動期在8個月以上，寧化縣甚至長達250 d左右。

1.2 閃電的活動特征

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

福建省地閃活動基本全年12個月均有，4—9月是地閃活動較為頻繁的時期，10月以后開始明顯減弱。4—6月地閃多分布于三明、龍巖和沿海等地區，7—9月地閃活動區域較為分散，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。就地閃次數季節分布而言，夏季為地閃高發期。福建省1月、11—12月正地閃活動較強，11—12月正地閃活動最強，10月正地閃活動最弱。寧德、三明東部和龍巖地區地閃強度較強，南平中部、三明中部和閩南地區地閃強度較弱，省內地閃密度越高的地區，平均地閃強度越低，地閃密度越低的地區，平均地閃強度越強。福建省平均地閃強度主要集中在0～20 kA之間，占總地閃次數的84左右，以10～20 kA的地閃次數最高[1]。

2 雷電對中小學的危害

中小學是人員較為密集的場所，各類校園雷擊事故頻現。典型的有2007年重慶開縣小學遭受雷擊，導致7名學生死亡，39人受傷，5人重傷。此次事故由于教學樓旁邊樹木眾多，雷擊電流在上課時擊中了二年級和四年級教室，導致室內人員受傷。2012年6月15日大連長?？h四塊石小學5名四年級小學生行走至學校操場時，正值雷雨交加，出現閃電火球擊中小學生昏迷，初步原因推測為雨傘引雷。這些事故反映出當下中小學防雷工作存在雷電防護不到位、防雷意識不足、防雷宣傳不到位、防雷檢查效果差等問題。

3 中小學外部防雷現狀

中小學校舍防雷安全出臺統一規范前，許多中小學防雷工程設計施工方式多種多樣，符合規定的校舍較少，尤其是農村中小學防雷不規范現象突出。2010年前，對福建省中小學進行防雷普查時，發現城市中小學防雷合規率較高，農村中小學僅有15%防直擊雷裝置符合規定，而且這些大部分為樓高三層及以上的鄉鎮中小學校，在農村地區有50%左右的層數較低的學校沒有安裝合規的防直擊雷裝置。這些校舍較為老舊，多數有20年以上歷史。3%左右的農村中小學校已按照規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范，存在較大安全隱患，主要表現為以下幾個方面。

3.1 接閃器

接閃器采用的材料并非按防雷標準采購的，規格也存在不合理之處。有些學校不安裝接閃帶，而是將不符合標準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。有些以不是統一標準要求之下的普通鋼筋型材或螺紋鋼充作接閃桿，因規格不一致導致安裝出現松動。屋脊、墻體拐角、外造型處沒有相應防雷保護，未安裝接閃網格。通信設備線路和網絡信號線路、供電線路各類線交相纏繞在接閃器上，存在嚴重的安全隱患。部分實際安裝的接閃器和設計圖紙不一樣，接閃帶混合使用不同規格的施工材料，不按設計圖采購鋼材。戶外的水箱、空調外機和旗桿等地方有些直接與接閃帶相連。

3.2 引下線

農村部分中小學防雷引下線多為明敷方式，可能導致接觸電壓危害人身安全。此外，已安裝的引下線經檢查規格不過關現象較為普遍。使用的鋼筋未采取鍍鋅措施，建筑內的鋼筋規格也不一致。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材料但規格不同的型材進行混合焊接，熱鍍、冷鍍、鋼筋和扁鋼相交焊接，搭接長度不按規定裁取。部分建筑物引下線固定方式不合理，短時間會出現松動，松動的原因有些甚至是沒有固定點支撐，而是直接將引下線附掛在墻壁之上，一些引下線保護不當，不及時更換，產生銹蝕甚至斷裂。有些引下線在有人會經過或停駐的地方沒有安裝塑料材質的防護套，也沒有樹立欄桿或警示牌。

以柱子內主筋作為引下線的，按照規定是要選擇2根主筋的，但這個點在實踐中常常被忽略，引下線規格偏小，2根引下線間隔不按照圖紙預定設置，建筑物室內和室外墻壁拐角處未搭設引下線。柱內主鋼筋出入屋面和女兒墻時，接閃帶與螺紋鋼之間沒有間隔或介質，直接相連，有些擅自將螺紋鋼加工成所需形狀進行焊接。引下線出入柱內主筋和接閃帶構筑件的過渡地帶時，構筑件的焊接不是高級別的鍍鋅材料和接閃帶進行相接，而且焊接處很少進行防腐處理。有些焊接的技術標準不夠，導致焊接不到位，尤其是墻壁拐角和室內角落，焊接工藝粗糙、焊接點不平整、焊接點不嚴密，且存在生焊、漏焊、錯焊和焊接長度不足等現象[2]。伸縮縫未按規定做出“U型”彎，以致出現倒伏、脫落、接閃帶未完全閉合、網格尺寸不符合規定等現象。

3.3 接地裝置

中小學校園安裝的接地裝置中的接地體和接地線，可以將雷電流引導泄放入地。在檢查中發現部分接地線的使用方法不標準，以鋼筋、鋼絞線、鐵絲鏈接，甚至部分工程并未設置接地線，接地體也沒有按照規定深度埋藏，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 內部防雷

中小學校內部防雷方式一般為屏蔽、等電位連接、合理布線、安裝電涌保護器。統一防雷規定頒布后，中小學校舍基本都安裝了電涌保護器，布線方式趨向合理，但仍存在一些隱患問題：等電位連接所用的導體材質不合格，以普通鋼筋代替熱鍍鋅鋼材使用。設計預留接地體尺寸太小，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入娢欢俗影?、接地線規格不規范，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了設計標準，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器的選用標準和重要性，安裝的電涌保護器不符合國家規定。在省內一些偏遠山區的中小學，很難找到具有相關資質的施工方進行防雷施工，不安裝電涌保護器、電涌保護器安裝不合格的情形屢見不鮮，導致中小學校園內的電氣設備十分容易受到雷電電涌的侵害[3]。

5 其他問題

自統一的防雷規定出臺后，隨著防雷檢測越來越嚴格，中小學防雷設施的規范度得到提高，但依舊存在一些問題，其中，不按設計圖施工情形較為多見。一些施工單位擅自做主，認為校舍旁的樹木比校舍高，自然而然就成為防雷器，沒必要再依據防雷圖紙的設計安裝接閃裝置；一些地方學習防雷知識的主動性不足，積極性不強，認為沒有防雷裝置也不影響整體校園安全，抱有僥幸心理認為雷擊出現的概率極小。

6 整改措施

6.1 技術層面

針對中小學校舍層數不高的，可采購符合標準的鍍鋅圓鋼，將其沿著建筑物的女兒墻進行布設，起到接閃帶的作用，尤其是鍍鋅圓鋼的相關規格要符合防雷需求。布設接閃帶時，要嚴格按照防雷設計圖紙進行，在墻體外側搭設接閃帶。針對防雷設計圖紙未標明防雷網格的，但校舍實際中樓天面面積過大的，需要加設接閃帶網格。若屋頂或斜屋面上安裝了金屬材質牌子、墻體外側掛有空調外機、樓頂有光伏太陽能板等物，需要就近和接閃帶進行焊接。在現實情形中，大部分學校配備了攝像頭和廣播喇叭，并將其設置在室內墻壁拐角處，則這些裝置也需要做好防雷措施。

在鋪設引下線時，若必須明敷，則材料、規格、鋪設位置必須嚴格按照標準進行。如果建筑物拐角處鋪設引下線，則一類不能超過12 m，二類不能超過18 m，三類不能超過25 m，必須按此標準進行鋪設。明敷引下線不能設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生的危害，并采取一定防范措施。例如：在適當位置設置安全警示牌，提醒行人注意防雷擊。采用暗敷方式設置的引下線需要沿著建筑物的四周均勻設置，選擇對角2根主筋為引下線，在引下線引出柱內主筋和接閃帶的構筑件。構筑件的焊接材料需選取高一級別的，焊接處直接做防腐處理。

接地體的施工要嚴格按照設計圖紙進行，埋藏接地體的坑深需要符合標準，接地電阻值不符合防雷設計的，需要另外增加接地，增設的接地樁需要遠離人流密集處，并提醒行人注意此處易產生跨步電壓。接地線和引下線均進行可靠連接，接地線不適合以明敷方式設置的，需采取一定的保護措施。接地線相隔較遠的，要標識在固定位置，以備定期進行年度檢查。

要嚴格按照圖紙的設計進行內部防雷布置，不能出現單相兩線沒有接地的情形，同時，需要進行電涌保護弱電系統的所有信號線必須采取屏蔽措施，禁止將信號線懸掛在接閃帶上，必要時設置信號電涌保護器[4]。

6.2 制度層面

6.2.1 強化組織領導和資金保障 由氣象和安全監察部門組成本地區中小學校防雷安全檢查工作領導小組，組織成員定期進入轄區各所中小學校，實地調研排查校舍防雷裝置存在的疏于維修管護、安裝不合格的隱患。檢查內容包括防雷接地裝置的安裝進度和后續使用維護、防雷設計、防雷應急措施落實情況等。針對檢查中發現的防雷安全隱患，檢查組需當面向學校負責人下發整改通知書，要求其限期整改，并將整改方案在規定時間內報送至氣象局。強化防雷檢查的目的是規范學校重點場所防雷安全設計和施工，積極落實防雷裝置定期檢測制度，從源頭上把好學校防雷安全質量關，做到不留死角、不留隱患。

此外，各級氣象部門要爭取政府將中小學防雷安全納入安全工程預算，政府作為保障中小學校舍安全的主體之一，需要下撥足夠的防雷設施整改經費和定期檢測經費，保證中小學校舍防雷設施整改工作順利進行。

6.2.2 建立防雷保障長效機制 在明確校舍防雷安全責任人的基礎上，結合城鎮化發展趨勢和人口變化情況，跟進教育事業的發展、防災減災的要求和校園建設總體規劃，統籌采取一定的防雷安全長效保障措施。注重建設、管理雙管齊下，努力使轄區內所有中小學校舍符合國家防雷技術標準和綜合防災要求。各中小學校要建立防雷應急預案，并聯合氣象部門進行應急演練，演練以雷電災害應急避險為主，演練內容涉及突發性雷暴天氣預警信息發布、校園防雷應急預案啟動及解除等內容，基本涵蓋校園防雷應急處置的各個環節。通過演練有效檢驗和提升師生防雷避險能力。

6.2.3 加大防雷安全宣傳力度 學校要配合氣象部門工作安排，積極在校園進行防雷安全宣傳，發動師生繪制黑板報和宣傳畫，制作廣播短劇、邀請氣象專家開展防雷安全講座，利用各類電化教學手段對師生和管理員工進行防雷安全科普宣傳，開設防雷安全課程。氣象部門可選派氣象講解員，以文字、圖片、視頻相結合的形式，結合雷擊災害的典型事例，從雷電的形成、危害方式、如何預防等為學生講授防雷減災知識。在活動期間，可現場贈送《中小學氣象災害防御漫畫》、防雷知識等科普讀物。通過觀看視頻、圖片等一系列活動讓學生多角度了解雷電的有關知識和防范、自救措施，加深學生對防雷知識的了解，切實增強學生的安全意識和自護、自救、互救的能力。

7 結束語

隨著科學技術的進步，防雷技術在眾多領域均得到了廣泛應用，中小學校防雷措施越來越全面，防護效果越來越好。為了避免中小學校雷擊事故的出現，在應對時注意以預防為主，不僅要做好直擊雷預防工作、安裝合格的接閃桿和接閃帶，還要在防范感應雷上采取必要措施。針對校園電源路線和通信設備等電氣設備，安裝相應的電涌保護器，避免感應電流通過線路和金屬導體入侵電源和通信設備，造成損害，甚至引發火災或傷亡事故。同時，加大校園安全設施檢查力度，針對已經安裝防雷設備的區域，要加強安全檢查，及時更換失效或已損壞的設備。

參考文獻

[1] 王文啟，張磊，李京校.2010—2016年北京市大中小學校避雷裝置隱患分析及對策[J].氣象研究與應用，2018，39（1）： 124-127.

[2] 姚繼東，張曉靜.校園防雷現狀及防護措施研究[J].農業災害研究，2022，12（5）： 30-32.

[3] 鄒德培，陳超，趙晉.邵陽市中小學校防雷實例分析及工程完善舉措[J].科技與創新，2021（17）：45-46.

[4] 蘆佳，高梓程.鞍山市農村中小學校防雷現狀及整改措施[J].現代農業科技， 2017（2）：198，200.

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