邵陽市中小學校防雷實例分析及工程完善舉措

鄒德培，陳 超，趙 晉

（1.湖南省邵陽市氣象局，湖南 邵陽422000；2.新邵縣氣象局，湖南 邵陽422900；3.湖南省綏寧縣氣象局，湖南 邵陽422600）

雷電是一種自然現象，是雨云與大地之間電荷不平衡而帶來的一種放電結果。雷電作為影響人類活動的十大自然災害之一，不僅會造成人員傷亡，也會造成嚴重的經濟損失。中小學校人員高度集中，是防雷減災工作中的重中之重，做好學校防雷減災工作極為重要。2007-05-23，重慶開縣義和鎮興業小學遭遇雷擊，造成該校學生傷亡46人，其中死亡7人，重傷19人，輕傷20人[1-4]。因此，必須根據農村中小學校的實際情況將學校防雷建設工作重視起來，從近幾年對本市防雷裝置檢測及雷災調查情況來看，中小學校的雷電災害防護仍然存在較多問題，本文以邵陽市檀江鄉雙江小學（以下簡稱“雙江小學”）為例，提出安全可行、有針對性的整改意見和對策措施，以便為學校完善校園防雷設施，強化其防雷安全。

1 背景

雙江學校位于邵陽市檀江鄉，處于東經111°30′4″，北緯27°11′52″，距離市區約10 km，校園占地面積約8000 m2，建筑面積1085 m2，學校所處位置地勢較高，東面依靠山體，山頂距學校約200 m處有移動通信基站；西面下坡為村落；南面為小土坡；北面為小土坡，有一高壓線樁。是雷擊的首選目標。氣象資料顯示，邵陽市屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，其年平均雷暴日為57 d，根據GB 50343—2012中的3.1.3，邵陽地區屬于多雷區。據現場勘測，雙江學校有教學樓共2棟，1號教學樓長45 m，寬8 m，高8 m，為2層磚混結構建筑；2號教學樓長36 m，寬8 m，高8 m，為2層磚混結構建筑；學校入校處有一間門衛室。

根據實地勘察，兩棟教學樓及門衛室無直擊雷保護裝置。監控室（教導室）無電源SPD保護、用電設施無兩級保護措施。一號教學樓一側旗桿接地電阻為108Ω，二號教學樓一側旗桿接地電阻為118.6Ω，各金屬欄桿無接地，不符合規范要求。雙江學校尺寸平面圖如圖1所示。

圖1 雙江學校尺寸平面圖（單位：mm）

2 雙江學校雷電防護措施

邵陽地區屬于多雷區。分析雙江學校2 km范圍2008—2017年十年的雷電監測資料，十年來共發生閃電次數多達1466次，大于100 kA的強雷暴達34次，最大雷電流高達270 kA。在邵陽地區為明顯的高值區，屬于典型的強雷區。通過計算邵陽市檀江鄉雙江學校的年預計雷擊次數，根據GB 50057—2010《建筑物防雷設計規范》將邵陽市檀江鄉雙江學校防雷設計劃分為建筑防雷第二類。根據GB 50343—2012中的4.3，將學校電子信息系統防雷設計劃分為C類。

2.1 外部雷防護措施

門衛室根據GB 50057—2010中第3.0.3劃分，按照第二類防雷建筑物設計根據滾球法計算針高為2 m，安裝在樓頂中央位置。明敷引下線接至地網。接閃桿保護半徑計算公式如下：

式（1）中：rx為接閃桿在hx高度的水平面上的保護半徑，本次取值4 m；h為接閃桿高度；hr為滾球半徑，本次取值45 m（將表1數據代入公式）；hx為被保護物的高度，本次取值4 m。

經過計算，將h的取值取整，為2 m。本方案采用1 m的優化避雷針加1 m的不銹鋼支撐桿組成接閃器裝置。

1號教學樓、2號教學樓采用接閃帶與接閃桿組合形式進行保護，每個建筑4根接閃優化接閃桿安裝在建筑四角，如圖2、3所示。

圖2 門衛室接閃桿保護范圍（單位：mm）

教學樓接閃帶安裝如圖3所示。

圖3 教學樓接閃帶安裝位置圖（單位：mm）

2.2 內部防雷措施

防雷電感應方面：智能教育終端引下線要根據相關規范要求加粗且接地端要按照規范深埋入地，教育終端必須加裝相對應SPD進行保護。

配電系統：總配電箱、分配電箱加裝一、二級浪涌保護器。

等電位連接：學校建筑物的鐵欄桿、窗戶等金屬設施[6-8]要做好等電位連接。操場旗桿要良好接地處理。裝在校園里面的移動基站、通信鐵塔要有獨立的防雷裝置，與建筑及學生活動范圍有一定安全距離，其引下線要做到套管深埋。雷雨天氣要避免戶外活動，且要遠離通信鐵塔、防雷引下線等。LED屏幕及廣播系統的室外部分，均采用柱體高架的方式來進行，底座安裝中加入一些絕緣材料，可以降低由于土地傳導作用而帶來的雷電對弱電系統的間接破壞。

校園內[5]的電話線、電視線、供電線、網線等架空鋪設（如圖4所示架空電纜埋地處理）的現象較為嚴重，各種線路亂拉亂搭，進入建筑物內的線路采取屏蔽、接地等措施。

圖4 地網設計大樣圖

3 分析與對策

邵陽市氣象部門非常重視中小學校防雷安全工作，2017年聯合邵陽市教育部門，按照《中國氣象局、國家安全監管總局關于進一步強化氣象相關安全生產工作的通知》中相關要求，對各所中小學校防雷安全排查，基本上10%的學校同雙江學校情況類似，氣象主管機構應加強與教育部門的聯系，幫助、督促學校建立雷電災害應急預案；建立有效的雷電預警信息接收與響應機制；不定期組織學校師生進行雷電災害應急演練；督促學校建立防雷安全責任制，配備專職或兼職人員對雷電防護裝置進行日常維護，建立日常防雷設施維護工作臺賬；在每年雷季來臨之際應委托專業有資質的檢測機構進行定期檢測，排除雷災隱患，有問題及時進行整改。

4 結束

本文結合雙江小學的工程案例，對中小學防雷工程內的外部防雷、內部防雷進行了概述與分析，給出了實際施工過程中的具體防雷措施。希望通過本文的研究能夠為今后的設計與施工提供必要的理論基礎與實踐指導。