中小学校常见防雷隐患及整改对策

郑松

摘要 围绕中小学校园常见的防雷隐患和相应整改策略进行论述。具体分析了福建省雷电特征和雷电对中小学的危害，结合多年实践经验，按照外部防雷、内部防雷、制度性问题分析了典型的防雷隐患，并就接闪带、引下线接地体的规范设计进行介绍，从强化组织领导和资金保障、建立防雷保障长效机制、加大防雷安全宣传力度方面提出了完善措施，以供参考。

关键词 中小学校；防雷设计；问题隐患；整改策略

中图分类号：TU895 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）09–0-03

1 福建省雷电的分布特征

1.1 雷暴的分布特征

福建省東临海洋，境内山地丘陵较多，雷暴天气较为常见，其中，南平市、三明市、龙岩市年均雷暴日数在60 d以上，宁化、长汀、上杭年均雷暴日数超过75 d，其余各市年均雷暴日数在35～65 d之间，平潭、东南、崇武三地年均雷暴日数在35 d以下。近年来，福建省年均雷暴日数呈现显著减少的趋势，尤其是山区的降低速度比沿海地区快。南平西部和北部地区、宁德北部地区、龙岩东部地区和三明市大部分地区雷暴气候趋势系数为-0.52，超过了0.001显著性水平，降低速度最快的是南平北部，趋势系数为-0.64。中部和沿海地区降低趋势较不明显，系数为-0.13。福建全省1—12月均有雷暴活动，但主要集中在3—9月，一般是自1月开始，至8月雷暴日数每月递增，直至8月达到雷暴活动高峰，9月开始迅速减少，10月—翌年2月雷暴均鲜有出现。初雷日最早在福建省西北部的宁化、建宁地区，平均初雷日为2月15日，东南部平均初雷日集中在3月，初雷日最晚的是东山和诏安，平均初雷日为3月13日，和省西北部最早初雷日相比，相差1个月之久。这是因为2月副热带西风急流的位置在南部，高度低，强度大，出现强切变环境，为强对流的发展提供了动力条件。随着副热带西风急流南移，福建省的初雷自北向南开始。省北部和西部由于初雷日出现较早，终雷日出现较晚，全年雷暴活动期在8个月以上，宁化县甚至长达250 d左右。

1.2 闪电的活动特征

福建省地闪次数较高的地区是中部、南部和部分沿海地区。地闪次数较高的月份主要是4—9月，7月出现地闪次数占全年地闪次数的30%左右。地闪频次时段分布为单峰型，地闪次数峰值主要在13：00～20：00，午后至上半夜的地闪活动较强，13：00～20：00地闪活动最强，06：00～11：00地闪活动最弱，但具体各月地闪次数峰值在各时段略有差异。

福建省地闪活动基本全年12个月均有，4—9月是地闪活动较为频繁的时期，10月以后开始明显减弱。4—6月地闪多分布于三明、龙岩和沿海等地区，7—9月地闪活动区域较为分散，主要集中在中部、西南部、东南部，10—12月全省地闪活动明显减弱。就各地地闪密度而言，莆田地闪密度最高，泉州和龙岩次之，平潭地闪密度最低。就地闪次数季节分布而言，夏季为地闪高发期。福建省1月、11—12月正地闪活动较强，11—12月正地闪活动最强，10月正地闪活动最弱。宁德、三明东部和龙岩地区地闪强度较强，南平中部、三明中部和闽南地区地闪强度较弱，省内地闪密度越高的地区，平均地闪强度越低，地闪密度越低的地区，平均地闪强度越强。福建省平均地闪强度主要集中在0～20 kA之间，占总地闪次数的84左右，以10～20 kA的地闪次数最高[1]。

2 雷电对中小学的危害

中小学是人员较为密集的场所，各类校园雷击事故频现。典型的有2007年重庆开县小学遭受雷击，导致7名学生死亡，39人受伤，5人重伤。此次事故由于教学楼旁边树木众多，雷击电流在上课时击中了二年级和四年级教室，导致室内人员受伤。2012年6月15日大连长海县四块石小学5名四年级小学生行走至学校操场时，正值雷雨交加，出现闪电火球击中小学生昏迷，初步原因推测为雨伞引雷。这些事故反映出当下中小学防雷工作存在雷电防护不到位、防雷意识不足、防雷宣传不到位、防雷检查效果差等问题。

3 中小学外部防雷现状

中小学校舍防雷安全出台统一规范前，许多中小学防雷工程设计施工方式多种多样，符合规定的校舍较少，尤其是农村中小学防雷不规范现象突出。2010年前，对福建省中小学进行防雷普查时，发现城市中小学防雷合规率较高，农村中小学仅有15%防直击雷装置符合规定，而且这些大部分为楼高三层及以上的乡镇中小学校，在农村地区有50%左右的层数较低的学校没有安装合规的防直击雷装置。这些校舍较为老旧，多数有20年以上历史。3%左右的农村中小学校已按照规定安装了防直击雷装置，但接闪器和引下线、接地装置的材料及安装方式不规范，存在较大安全隐患，主要表现为以下几个方面。

3.1 接闪器

接闪器采用的材料并非按防雷标准采购的，规格也存在不合理之处。有些学校不安装接闪带，而是将不符合标准的钢筋型材或钢绞线作为替代品。有些地方接闪带并未形成闭合形状，仅是在凸出位置做接闪带。有些接闪器和金属支架并未合理分离，有些缺少支架支撑而是直接以平铺方式附在女儿墙上。有些以不是统一标准要求之下的普通钢筋型材或螺纹钢充作接闪杆，因规格不一致导致安装出现松动。屋脊、墙体拐角、外造型处没有相应防雷保护，未安装接闪网格。通信设备线路和网络信号线路、供电线路各类线交相缠绕在接闪器上，存在严重的安全隐患。部分实际安装的接闪器和设计图纸不一样，接闪带混合使用不同规格的施工材料，不按设计图采购钢材。户外的水箱、空调外机和旗杆等地方有些直接与接闪带相连。

3.2 引下线

农村部分中小学防雷引下线多为明敷方式，可能导致接触电压危害人身安全。此外，已安装的引下线经检查规格不过关现象较为普遍。使用的钢筋未采取镀锌措施，建筑内的钢筋规格也不一致。有的未安装引下线而是以钢绞线代之，安装的引下线长度又未在10 m以下，甚至有些将3种及以上的材料或同性质材料但规格不同的型材进行混合焊接，热镀、冷镀、钢筋和扁钢相交焊接，搭接长度不按规定裁取。部分建筑物引下线固定方式不合理，短时间会出现松动，松动的原因有些甚至是没有固定点支撑，而是直接将引下线附挂在墙壁之上，一些引下线保护不当，不及时更换，产生锈蚀甚至断裂。有些引下线在有人会经过或停驻的地方没有安装塑料材质的防护套，也没有树立栏杆或警示牌。

以柱子内主筋作为引下线的，按照规定是要选择2根主筋的，但这个点在实践中常常被忽略，引下线规格偏小，2根引下线间隔不按照图纸预定设置，建筑物室内和室外墙壁拐角处未搭设引下线。柱内主钢筋出入屋面和女儿墙时，接闪带与螺纹钢之间没有间隔或介质，直接相连，有些擅自将螺纹钢加工成所需形状进行焊接。引下线出入柱内主筋和接闪带构筑件的过渡地带时，构筑件的焊接不是高级别的镀锌材料和接闪带进行相接，而且焊接处很少进行防腐处理。有些焊接的技术标准不够，导致焊接不到位，尤其是墙壁拐角和室内角落，焊接工艺粗糙、焊接点不平整、焊接点不严密，且存在生焊、漏焊、错焊和焊接长度不足等现象[2]。伸缩缝未按规定做出“U型”弯，以致出现倒伏、脱落、接闪带未完全闭合、网格尺寸不符合规定等现象。

3.3 接地装置

中小学校园安装的接地装置中的接地体和接地线，可以将雷电流引导泄放入地。在检查中发现部分接地线的使用方法不标准，以钢筋、钢绞线、铁丝链接，甚至部分工程并未设置接地线，接地体也没有按照规定深度埋藏，所埋的接地线较浅，有的以普通钢筋做接地体，接地体直接抛在地面，以土埋藏地下。

4 内部防雷

中小学校内部防雷方式一般为屏蔽、等电位连接、合理布线、安装电涌保护器。统一防雷规定颁布后，中小学校舍基本都安装了电涌保护器，布线方式趋向合理，但仍存在一些隐患问题：等电位连接所用的导体材质不合格，以普通钢筋代替热镀锌钢材使用。设计预留接地体尺寸太小，所以难以和端子板连接，有些接地体埋在墙体中找不到。总等电位以局部等电位盒子代之，等电位端子板、接地线规格不规范，不压铜鼻和不上垫片，有些直接和等电位端子板缠绕在一起。等电位接地电阻超过了设计标准，一些局部等电位施工电气不连通，接地线和电源插座不连接。一些施工单位不清楚电涌保护器的选用标准和重要性，安装的电涌保护器不符合国家规定。在省内一些偏远山区的中小学，很难找到具有相关资质的施工方进行防雷施工，不安装电涌保护器、电涌保护器安装不合格的情形屡见不鲜，导致中小学校园内的电气设备十分容易受到雷电电涌的侵害[3]。

5 其他问题

自统一的防雷规定出台后，随着防雷检测越来越严格，中小学防雷设施的规范度得到提高，但依旧存在一些问题，其中，不按设计图施工情形较为多见。一些施工单位擅自做主，认为校舍旁的树木比校舍高，自然而然就成为防雷器，没必要再依据防雷图纸的设计安装接闪装置；一些地方学习防雷知识的主动性不足，积极性不强，认为没有防雷装置也不影响整体校园安全，抱有侥幸心理认为雷击出现的概率极小。

6 整改措施

6.1 技术层面

针对中小学校舍层数不高的，可采购符合标准的镀锌圆钢，将其沿着建筑物的女儿墙进行布设，起到接闪带的作用，尤其是镀锌圆钢的相关规格要符合防雷需求。布设接闪带时，要严格按照防雷设计图纸进行，在墙体外侧搭设接闪带。针对防雷设计图纸未标明防雷网格的，但校舍实际中楼天面面积过大的，需要加设接闪带网格。若屋顶或斜屋面上安装了金属材质牌子、墙体外侧挂有空调外机、楼顶有光伏太阳能板等物，需要就近和接闪带进行焊接。在现实情形中，大部分学校配备了摄像头和广播喇叭，并将其设置在室内墙壁拐角处，则这些装置也需要做好防雷措施。

在铺设引下线时，若必须明敷，则材料、规格、铺设位置必须严格按照标准进行。如果建筑物拐角处铺设引下线，则一类不能超过12 m，二类不能超过18 m，三类不能超过25 m，必须按此标准进行铺设。明敷引下线不能设置在离建筑物出入口和行人容易接触到的地方，要注意跨步电压和接触电压产生的危害，并采取一定防范措施。例如：在适当位置设置安全警示牌，提醒行人注意防雷击。采用暗敷方式设置的引下线需要沿着建筑物的四周均匀设置，选择对角2根主筋为引下线，在引下线引出柱内主筋和接闪带的构筑件。构筑件的焊接材料需选取高一级别的，焊接处直接做防腐处理。

接地体的施工要严格按照设计图纸进行，埋藏接地体的坑深需要符合标准，接地电阻值不符合防雷设计的，需要另外增加接地，增设的接地桩需要远离人流密集处，并提醒行人注意此处易产生跨步电压。接地线和引下线均进行可靠连接，接地线不适合以明敷方式设置的，需采取一定的保护措施。接地线相隔较远的，要标识在固定位置，以备定期进行年度检查。

要严格按照图纸的设计进行内部防雷布置，不能出现单相两线没有接地的情形，同时，需要进行电涌保护弱电系统的所有信号线必须采取屏蔽措施，禁止将信号线悬挂在接闪带上，必要时设置信号电涌保护器[4]。

6.2 制度层面

6.2.1 強化组织领导和资金保障 由气象和安全监察部门组成本地区中小学校防雷安全检查工作领导小组，组织成员定期进入辖区各所中小学校，实地调研排查校舍防雷装置存在的疏于维修管护、安装不合格的隐患。检查内容包括防雷接地装置的安装进度和后续使用维护、防雷设计、防雷应急措施落实情况等。针对检查中发现的防雷安全隐患，检查组需当面向学校负责人下发整改通知书，要求其限期整改，并将整改方案在规定时间内报送至气象局。强化防雷检查的目的是规范学校重点场所防雷安全设计和施工，积极落实防雷装置定期检测制度，从源头上把好学校防雷安全质量关，做到不留死角、不留隐患。

此外，各级气象部门要争取政府将中小学防雷安全纳入安全工程预算，政府作为保障中小学校舍安全的主体之一，需要下拨足够的防雷设施整改经费和定期检测经费，保证中小学校舍防雷设施整改工作顺利进行。

6.2.2 建立防雷保障长效机制 在明确校舍防雷安全责任人的基础上，结合城镇化发展趋势和人口变化情况，跟进教育事业的发展、防灾减灾的要求和校园建设总体规划，统筹采取一定的防雷安全长效保障措施。注重建设、管理双管齐下，努力使辖区内所有中小学校舍符合国家防雷技术标准和综合防灾要求。各中小学校要建立防雷应急预案，并联合气象部门进行应急演练，演练以雷电灾害应急避险为主，演练内容涉及突发性雷暴天气预警信息发布、校园防雷应急预案启动及解除等内容，基本涵盖校园防雷应急处置的各个环节。通过演练有效检验和提升师生防雷避险能力。

6.2.3 加大防雷安全宣傳力度 学校要配合气象部门工作安排，积极在校园进行防雷安全宣传，发动师生绘制黑板报和宣传画，制作广播短剧、邀请气象专家开展防雷安全讲座，利用各类电化教学手段对师生和管理员工进行防雷安全科普宣传，开设防雷安全课程。气象部门可选派气象讲解员，以文字、图片、视频相结合的形式，结合雷击灾害的典型事例，从雷电的形成、危害方式、如何预防等为学生讲授防雷减灾知识。在活动期间，可现场赠送《中小学气象灾害防御漫画》、防雷知识等科普读物。通过观看视频、图片等一系列活动让学生多角度了解雷电的有关知识和防范、自救措施，加深学生对防雷知识的了解，切实增强学生的安全意识和自护、自救、互救的能力。

7 结束语

随着科学技术的进步，防雷技术在众多领域均得到了广泛应用，中小学校防雷措施越来越全面，防护效果越来越好。为了避免中小学校雷击事故的出现，在应对时注意以预防为主，不仅要做好直击雷预防工作、安装合格的接闪杆和接闪带，还要在防范感应雷上采取必要措施。针对校园电源路线和通信设备等电气设备，安装相应的电涌保护器，避免感应电流通过线路和金属导体入侵电源和通信设备，造成损害，甚至引发火灾或伤亡事故。同时，加大校园安全设施检查力度，针对已经安装防雷设备的区域，要加强安全检查，及时更换失效或已损坏的设备。

参考文献

[1] 王文启，张磊，李京校.2010—2016年北京市大中小学校避雷装置隐患分析及对策[J].气象研究与应用，2018，39（1）： 124-127.

[2] 姚继东，张晓静.校园防雷现状及防护措施研究[J].农业灾害研究，2022，12（5）： 30-32.

[3] 邹德培，陈超，赵晋.邵阳市中小学校防雷实例分析及工程完善举措[J].科技与创新，2021（17）：45-46.

[4] 芦佳，高梓程.鞍山市农村中小学校防雷现状及整改措施[J].现代农业科技， 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