珠三角地区建筑物雷击风险评估的必要性及其建议

梁锴

（广东省清远市气象局，广东清远511517）

一、在珠三角地区开展雷击风险评估的必要性

珠江三角洲位于广东省中南部，平均海拔在200米以下，属于亚热带气候，年平均气温在21～23℃，终年温暖湿润，由于地势较为平坦，离海洋较近，这里成为了台风经常光顾的地区，这就为雷暴的产生提供了很好的条件。现代雷电理论研究认为：积雨云雷暴的产生与地区的气候、地形相关，云地闪电的产生与地质条件、地面的地貌相关。随着珠江三角洲地区经济的不断发展，城市现代化程度的不断提高，对于雷电灾害的预防和雷击风险评估就显得越来越重要。

对于雷击风险评估的探索，广东地区、尤其是珠三角地区的城市是走在最前面的，而且国家和地区政府对于雷电灾害的研究工作也是十分重视的。雷击风险评估主要就是通过对建设项目所处的自然环境以及建设项目自身做出雷击可能行的评估，对系统遭受雷击产生后果的严重程度进行计算，并且对其防护措施提出可行性意见的过程。其中评估的对象包括建设项目所在现场的大气雷电环境、建设项目可能遭受雷电灾害的途径、建设项目使用的材料、用途、功能区的布局以及使用的设备、服务设施自身性质和特定的保护措施等。

积极做好珠三角地区的雷电灾害调查分析工作，组织制定雷击灾害风险评估办法，开发建设雷击灾害风险评估管理系统，提高雷电风险评估效能，特别是对防雷重点单位和信息网络、公共设施、人员密集场所、化学危险品、易燃易爆场所等新建项目开展雷击灾害风险评估，这不仅减少了建设单位建筑物自身的风险，更为重要的是保证了小区居民的人身财产安全。

二、住宅小区雷击风险评估的判定

珠江三角洲地区的城市发展速度是非常迅速的，而且向着更加大型化、智能化的方向发展，住宅小区的占地面积不但越来越大，而且楼层也越建越高，幼儿园、中小学、超市、社区服务中心、银行、酒店、餐馆等相应的配套设施功能完善且相对集中，这就对我们的管理水平提出了更高的要求，同时更为重要的是如何来保障住宅小区的安全，如消防、防雷、防盗等，都需要从这种大型小区的特点进行考虑。一旦雷击发生在这种人口密度相对集中且小区规模较大的地区，很有可能会造成连锁反应，其损失或伤亡将是无法计算和弥补的。据调查所知，现如今老百姓普遍没有防雷意识和雷击发生后的应对办法，例如居民乱拉线路、在楼顶私搭挡雨金属棚或花架等，这些问题在珠三角地区这样的气候环境中极易导致雷电事故，从而遭成重大的伤亡事故。

在进行住宅小区的雷击风险评估之前时，我们首先根据上面的雷击风险评估判定图来判定该小区是否要进行雷击风险评估，确定需要评估之后，我们需要从以下三个方面作为风险来源进行考虑。第一，考虑闪电是否会对地面目标物产生影响，若目标物遭受雷击后会不会危及周围的人畜安全。第二，考虑闪电在空中形成电路时所产生的强磁场对所波及范围的弱电线路、电气设备特别是智能化系统设备的影响，这种影响往往是永久性的，不可逆的，如直接会导致设备的短路和元器件的直接报废。第三，当闪电击中住宅小区的任何目标物或闪电在小区附近落地时，考虑闪电放电通路会是否会对经过附近的人畜产生闪击或跨步电压，从而导致人畜的伤亡。

三、住宅小区雷击防护措施

（一）直击雷的防护措施

在接地装置的设计方面，应该通过适当增加人工接地体的办法来降低接地电阻，由于住宅小区的基础是天然的接地装置，其电阻值一般都能达到1Ω以下的要求，所以我们可围绕住宅小区建筑物或小区的有利位置做一段人工接地体。在设计引下线时，我们可利用建筑物的柱内两条对角主钢筋绑扎或焊通作为天然引下线，同时设置时要达到间距的要求。像避雷针、避雷带这样的接闪器，其有效性是通过计算滚球法保护范围，避雷网是屏蔽的手段，网格的大小由建筑物防雷类别决定，在设计住宅小区建筑物的接闪器时，可以利用天面永久性的金属结构作为接闪器的一部分，安装在建筑物天面的接闪器应该是避雷短针、避雷带或避雷网的组合。

（二）均压环和侧击雷防护措施

在均压环的设计方面，我们可以利用建筑物圈梁的外侧两条主筋与经过的引下线焊通作均压环，特别是人口密度比较集中、楼层比较高的小区，我们建议在高度超过30米及以上或超过10层楼时每层应设置均压环，外墙的金属门窗、护栏及幕墙钢架等外墙金属构件与均压环焊通连接。这样设计的好处是可以充分降低在整个防雷装置的电势差，防止侧击雷的发生。

（三）防雷电波侵入设计

由于雷电波往往是通过建筑物的管道、线路进行侵入，因此，如何设计这些管道、线路来防止雷电流入侵，将是我们要考虑的问题。凡进出建筑物的金属管道和金属线槽在界面处都应当与接地干线相连接，在采用非屏蔽电缆时，通常应埋地敷设一段距离，应在界面处安装适配的电涌保护器，同时变压器要安装避雷器。

（四）防雷电电磁脉冲设计

高层住宅内的软系统要采取防雷电电磁脉冲措施，在接地方面，建筑物内的管道、大型设备等都要接在接地干线上，如果像计算机房，静电板、金属门窗、金属线槽等有特殊用途的装置等，应与防雷装置可靠连接。软系统如信息系统、智能化系统、自动化系统等的信号线路要在界面处安装适配的信号型SPD，SPD的连接线应尽量短且与其它的线路相隔开来，室内的各种软系统的布置应遵从合理布线的原则，不要造成电磁彼此影响。在电磁兼容的问题上，要按照各个软系统的线路与电力线之间的距离应符合电磁兼容原则进行处理，为避免强、弱电力线路互相干扰，就要分开强、弱电力线路，同时大楼线路井内敷设的各种电力线缆、通信电缆、信号电缆与引下线路径应有安全的距离，尽量避开LEMP强的区域。

由于雷击风险评估的各个环节都是相互关联、相互影响的，一旦任何一个环节出了问题，其造成的影响往往是巨大的。因此，在进行雷击风险评估时，我们一定要认真工作，精准计算和设计，通过采取切实有效的防雷措施来最大限度地减少因雷击造成的生命和财产损失。

[1]解兵．浅谈智能化住宅小区的工程项目特点．信息通信．2011年04期．

[2]吴军．论住宅小区建筑的防雷措施．中国科技信息．2005年11期．

[3]杨仲江．雷击风险评估与管理基础【M】．北京：中国气象出版社，2010．