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建筑防雷裝置輕視不得 科學防雷降風險保安全
發布日期:
2021-04-22

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“雷打谷雨前,澇(洼)地種瓜甜,雷打谷雨后,澇地種黃豆?!?月20日是谷雨節氣。谷雨時節多雷雨天氣,也即意味著雷電災害、洪澇災害的多發。其中雷電災害是“聯合國國際減災十年”公布的最嚴重的十種自然災害之一。


最新統計資料表明,雷電造成的損失已經上升到自然災害的第三位。據不完全統計,我國每年因雷擊以及雷擊負效應造成的人員傷亡達3000~4000人,財產損失在50億元到100億元。



去年廣東雷電次數逾121.6萬次


雷電是大氣中超強的放電現象。雷電的發生大多數與雷暴云相聯系。典型的情況是雷暴云上半部帶正電荷,下半部帶負電荷,當正負電荷積累到一定程度時,就擊穿空氣并釋放大量能量,產生閃電和雷聲。

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從雷電發生的空間位置來劃分,可分為云空閃、云際閃、云內閃、云地閃。其中云地閃是造成人身財產損失的主要根源。從雷擊災害角度講,雷災主要分為直擊雷和感應雷。直擊雷是指由于閃電直接擊中目標物而造成的破壞,如建筑物損壞以及最近的森林雷擊火災事故等,都是直擊雷造成的。而感應雷是在雷電放電過程中,強大瞬變的電磁場對附近的電氣、電子設備等造成破壞,這種災害占到了所有雷災的80%以上,往往造成嚴重的經濟財產損失。

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廣東省屬亞熱帶季風氣候,夏季高溫多雨,從1月份-10月份都有閃電發生,4-10月份是雷電高發期,占全年90%以上,雷雨季持續時間較長。據雷電監測數據統計,2020年在廣東省境內共探測到雷電次數達到121.6萬次以上,其中僅廣州市雷電次數就超過11萬次。廣州市每年平均遭受100~200次雷擊災害,造成火災、設備損害,嚴重威脅建筑物、設備及人員的人身安全。要做好防雷減災工作依然任重而道遠。

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防雷工作存在“先天不足”



如何做好建筑防雷,保障生命財產安全?記者采訪了從事防雷行業20余年,對防雷行業有著深度了解的雷電防護高級工程師、廣州市應急局、汕頭市應急局的特聘防雷專家陳青山。

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陳青山表示,傳統建筑物可分為兩種,一種是已投入使用的建筑物,一種是新、改、擴建筑物,也就是還在建設過程。我國防雷的管理及相關規范的編制是一個逐步發展的過程。在2005年之前建成的建筑物,由于在建設初期缺乏防雷的概念,未有規范化的管理,所以很多建筑物基本無任何防雷設施。2005年之后建成的建筑物,雖然大部分有直擊雷防護設施,但由于缺乏日常維護保養,存在不同程度的銹蝕情況,失去防雷效果。且大部分建筑無防雷電感應、防靜電感應措施。加上建筑物天面后期增加的附屬設施未做好雷電防護,如水箱、欄桿、廣告牌、通信基站、天線等金屬物,容易引起雷擊事故。再者部分建筑物改變原有建筑結構,搭建金屬結構板房等,破壞原有的防雷設施,降低防雷效果,這些都會增加建筑物受雷災的風險。

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新建建筑物由于部分設計、監理、檢測機構缺乏相關防雷知識,加上施工單位的水平參差不齊,非專業的施工隊伍在施工過程中偷工減料。加之檢測單位的技術水平及責任心也參差不齊,導致了該做的工作未做,不該做的亂做,未能在建設過程做好防雷的第一步,使得建筑物的防雷裝置埋下先天不足,存在嚴重的防雷安全隱患,致使后期投入使用后整改費用高,難度大。

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他還表示,防雷技術是一項系統工程,包含外部防雷和內部防雷兩個方面。從18世紀科學家本杰明·富蘭克林風箏實驗認識雷電開始,發展到現在,已形成一套以接閃、引流、泄放、屏蔽、等電位、過電壓保護和安全距離等相對成熟的雷電防護理論。廣東省是多雷區,目前一般普通建筑物嚴格按照規范的防雷技術要求施工,基本能抵御和減少大部分的雷害,但實際實施安裝的過程中,存在設計不合理、施工過程偷工減料,不規范以及后期建筑物功能改變,設施增加等,都會影響到建筑防雷水平。

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事實上,隨著科技的發展,建筑物內部出現了更多專業系統及設備,如智能化系統等,同時,建筑物的形狀及功能也呈現多樣化發展,而現行主要的建筑物防雷設計規范標準未有更新,與其他系統專業規范缺少技術上的配合,此外,超高層等特殊建筑,其規范中的相關要求較少專家論證,因此防雷技術需要及時的修訂和統一。

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防雷裝置因建筑類別而異



不同類型建筑物防雷有不同的防雷裝置。陳青山表示,建筑物根據其重要性、使用性質及發生雷電事故的可能性和后果,按防雷要求分為三類。不同防雷類別的建筑物,其防雷裝置的安裝方式、尺寸、引下線間距及接地電阻等要求都不一樣。例如第一類防雷建筑物,均為爆炸危險場所,其外部防雷裝置應采用獨立或架空的接閃器,而第二、三類建筑物外部防雷措施可裝設在建筑物上。另外對于爆炸危險場所的建筑物還應采取防閃電感應的措施,如金屬設備、管道、門窗等應做好防閃電感應的接地處理,平行及交叉敷設的管道應做好跨接等,防止因閃電感應出現的電火花而引起爆炸。具體防雷裝置的安裝要求除了上述規范外,還需要根據建筑物現場環境、使用功能及原有內部相關系統進行綜合考慮,才能提供有效的防護措施。

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對于高層建筑物防雷需要特別注意哪方面?陳青山表示,隨著建筑物高度的增加,其受雷擊概率也會增高,高層建筑物由于其高度超過滾球半徑的保護范圍,存在有較高的側擊雷風險。應注意外墻各表面的尖物、墻角、邊緣、設備等突出物體的防護,按照建筑物防雷類別的不同,在不同高度以上設置均壓環。高層建筑通常引下線距離較長,應通過設置均壓環,并將建筑物外墻的金屬門窗等大金屬物與均壓環做好電氣連接。這樣一方面可減少雷電流散流過程中引起的電位差,另一方面可增加建筑物內系統設備對感應雷電流的屏蔽。這些因素在設計階段應充分考慮,施工過程應做好防雷檢測,確保施工符合要求,規范到位。

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陳青山強調,大型建筑如果防雷設施沒有做好,將帶來直接損失和間接損失。直接損失是指遭受雷擊后,直接損壞建筑物、設備,造成人身傷亡,雷擊可能引起火災,帶來直接的財產損失;間接損失是指雷擊后導致系統設備失靈或癱瘓,導致數據出錯或丟失,影響社會活動的正常運轉,帶來不可估量的損失。例如大型的交通樞紐站、收費站、醫院等,一旦防雷設施未做好遭到雷災襲擊,除了設備損壞、電力系統癱瘓、數據丟失,還可能引發火災,造成人員滯留、交通堵塞,引發人員恐慌等情緒。

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防雷減災安全工作不可輕視



據悉,國家一直高度重視防雷減災工作,早在2006年國務院就發布了《國務院辦公廳關于進一步做好防雷減災工作的通知》,要求加強管理,落實防雷措施,追究雷擊事故責任,做好防雷宣傳等,從各方面預防和減少雷擊事件發生。此外,2000年1月1日施行的《中華人民共和國氣象法》,2010年1月27日國務院發布的《氣象災害防御條例》,2011年7月11日中國氣象局發布的《防雷減災管理辦法》,以及2018年6月1日廣東省人民政府發布的《廣東省氣象災害防御重點單位氣象安全管理辦法》等,均明確了建筑物應該做好雷電防護措施,特別是人員密集型產所及重要的建構筑物,建設過程應做到設計、施工、使用“三同時”,做好過程跟蹤檢測。投入使用后做好防雷定期檢測,發現隱患及時做好整改措施。

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2020年廣州市經專家評審通過了《廣州市防雷安全雷電風險分級管控實施細則》,進一步明確了防雷安全單位雷電風險分級管控主體責任和氣象主管機構監管職能,同時推進防雷安全工作依法治理、重點治理、精準治理。同年,深圳市加強防雷安全監管,健全部門聯動機制,建成全域覆蓋的雷電災害治理“一張網”,最大限度減輕雷電災害影響和損失,保障人民群眾生命財產安全,取得了較好成效。

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科學防雷降低災害事故發生



前段時間,三星堆考古最新發現受到舉世矚目,世人對三星堆文明的關注度再度火爆。對于三星堆的“消失”,有的專家提出“損毀于雷擊”的觀點,但其事實真相還有待于考證。

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“當下,部分公眾對防雷缺乏科學的認識,甚至迷信,發生雷擊事故后認為是天災,采取不上報不處理。也有存在僥幸心理,認為低矮建筑物不需要做防雷措施。而有一些建筑物雖然做了防雷設施,但部分公眾認為只要做了就一勞永逸,缺乏后期檢測維護保養的概念,而安裝不規范的防雷措施不但對建筑物起不到保護作用,反而會增加雷災的概率?!?/span>

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陳青山表示,就目前建筑防雷技術的新發現新進展來說,由于人工引雷對雷電參數進行分析了解,科學界也發現了自然雷電流的多脈沖特性,這對防雷技術領域來說是一個引領世界的發現。而一些新的防雷技術理論,如區域防雷技術等,對需大面積防護的建筑物群、古建筑及特殊地理位置的建筑物等,提供了安全性、科學性及美觀性的解決方案。雷電預警系統也為建筑物從以前被動防雷轉變為提前預知,主動防護。這些新技術新理論已逐漸在各行業領域中進入實踐,為科學防雷提供更多的防護方案。

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他還表示,雷電通過科學的防護,是可以大大降低雷災事故的發生。首先,相關部門應加強雷電災害知識的科普宣傳;其次,公眾應科學了解雷災產生的原因及危害渠道,相關安全負責人要有科學防護意識。最后,建筑物應按規范要求安裝防雷設施,定期維護,并委托第三方防雷檢測機構進行定期檢測,對不合格項及時整改,可大大減少或避免雷災事故的發生。

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需提醒的是,雷電發生時,如果在室內,應關好門窗,遠離建筑物外墻,切勿接觸天線、水管、鐵絲網、金屬門窗、電線等帶電設備或其他類似金屬裝置。盡量不要使用無防雷裝置或者防雷裝置不完備的電視、電話等電器。

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如果在室外,要減少使用手機。切勿站立于山頂、樓頂上或接近導電性高的物體,離開水面以及其他空曠的場地,尋找地方躲避。不宜進入無防雷設施的臨時棚屋、崗亭等低矮建筑。當在曠野無法躲入有防雷設施的建筑物內時,應遠離樹木和桅桿。如果躲避條件不允許,應雙腳并攏下蹲,雙手抱膝,盡量降低高度。



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