农村住宅频遭雷击原因分析及雷电防护措施探讨
摘要：农村由于常处于偏远的郊区或山区，是人类在雷电灾害防御方面较薄弱的环节，本文通过分析翁源县翁城镇泉岭村一房屋屡遭雷击的原因，就房屋建设的选址、房舍外部防雷装置的安装以及农村如何选择经济有效的防雷措施等方面阐述了新农村在建（构）筑物建设中相应的防雷措施。
关键词：农村雷电灾害;事故分析;防雷措施;整改方案
引语
2012年7月23日凌晨，广东省翁源县翁城镇泉岭村村民陈某的二层半砖混楼房被雷电击中，房屋受损，家中所有用电设备均被损坏，本次事故没有造成人员伤亡。据陈某所述，在这次雷击事故之前还发生过三次雷击事故。第一次雷击事故发生时，陈某妻子触电晕倒;第二次在朋友指点下自行安装了“防雷措施”，雷击事故依旧再次发生，天面楼梯间天面采用Φ22mm螺纹钢架设的“接闪杆”直接接闪，楼板被击穿;陈某找他朋友理论，解释说避雷针不够高，于是陈某将天面“接闪杆”加高了2米，但是事故并没有到此为止，2012年7月雷击事故再次发生，这次雷击造成陈某家全部电器设备损坏，天面楼板及檐角被雷电损坏。
一、雷电参数分析
1.1 翁源县雷暴日数分析
大量的气象资料统计表明，雷电活动规律大致如下：热而潮湿的地区多于冷而干燥地区，如山的阳面多于阴面，雷暴频率是山区多于平原，平原多于沙漠，陆地大于湖海，各地区雷暴日极大值和极小值差不多出现在相同的月份。
图1 雷灾事故所在地理位置地闪次数月分布图
本文雷电参数利用闪电定位分析软件录入所在位置经纬度导出雷电数据（如图
1、图2），同时选用翁源县近30年气象资料，以及逐年雷暴日数、雷暴初终日，持续期资料以及累年值得出如下结论：翁源县近30年来（1983――2012）年平均雷暴日为71.3天，属于多雷区;从前汛期（3-4月份），雷暴日开始出现，雷暴活动活跃月主要集中在4月份至8月份，11-12月、
1、2月几乎无地闪现象;雷暴发生时间主要集中14时至20时，由此可知本县雷暴活动持续时间相当长。
图2 雷灾事故所在地理位置地闪次数时分布图
二、雷灾事故分析
2.1 建筑物受雷击的环境因素
建筑物周围较为空旷，较为平坦的水稻田，正是水稻种植季节，水稻田均蓄满了水，水域面积增大，土壤电阻率明显下降。建筑物左侧有一排高于主楼体4米多的高大树木，离建筑物距离才1.3米远，且树顶部分树枝已经生长到建筑物屋面上空，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010规定当树木邻近建筑物且不在接闪器保护范围之内时，树木与建筑物之间的净距不应小于5m。这样建筑物就处在一个空旷且水域面积大的环境当中，当遇到雷雨大风天气极容易受到雷击。
2.2建筑物受雷击的人为因素
通过对陈某家雷击事故现场调查情况来看，分析和总结了陈某家多次雷击的四个原因：一是科学的防雷意识淡薄;二是不懂寻求专业部门进行雷灾调查或鉴定，找出雷击事故的原因;三是未经防雷专业技术人员科学设计或安装防雷装置，“避雷针”成引雷针;四是建筑物都是架空线路，线路毫无屏蔽保护措施，也没有安装电涌保护器，雷击到线路上和线路上感应到雷电流的概率很高，很容易破坏室内各种电器，甚至伤及人身安全。楼顶的“避雷针”起到引雷的作用，致命的原因出在该“避雷针”没有有效的泄流措施。经现场调查，陈某家避雷针并没有接地装置，天面沿女儿墙敷设了?8mm圆钢作为接闪带，整栋楼房仅一根引下线，引下线与接闪杆、接闪带连接处采用铁线绑扎，引下线直接伸入自家井中。总的来说，对防雷措施的科学认识正是本次雷击事故的真正原因。
三、防雷整改方案
3.1建筑物周围环境整改方案
将建筑物左侧一排枝繁叶茂的荫香树的高度降低，要低于建筑物的高度，并在建筑物接闪装置的保护范围之内。最好是将树砍掉或移植到离建筑物5米之外。
3.2建筑物防雷装置整改方案
（1）根据建筑物周围环境，此建筑物校正系数k应取1.5，预计年雷击次数为0.078237443次/年，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010此建筑物应为三类防雷建筑物。
（2）将建筑物原有的直击雷防护装置全部拆除。
（3）接闪装置：根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010此建筑物应为三类防雷建筑物。由于本建筑物为砖混结构楼房、楼顶屋面平整宜在建筑物屋面周围的女儿墙上安装明敷接闪网格（接闪网格应≤20m*20m或16m*24m）和明敷接闪带。接闪（网格）带采用Φ10mm热镀锌圆钢，且截面允许误差为-3%，接闪带支持卡也采用Φ10mm热镀锌圆钢，且截面允许误差为-3%。在易受雷击的屋角和檐角处装设与接闪带相连接的高度不大于0.5m的短接闪杆。短接闪杆采用Φ12mm热镀锌圆钢，且截面允许误差为-3%。钢筋搭接应采用双面焊接，焊接长度大于6倍的钢筋直径。所有接闪装置焊接口均要敲除焊渣并做防锈蚀处理。
（4）引下线：本建筑物长约9m、宽约8.5m、楼梯间屋顶与二层屋面高度相差约3m，则建筑物引下线计算周长应该约为41m。此建筑物为三类防雷建筑物，引下线平均间距小于等于25m。故可以设置2根专设引下线，但出于安全系数的考虑，沿建筑物四角均匀敷设4根专设引下线。引下线采用Φ12mm热镀锌圆钢，且截面允许误差为-3%。并且与屋面接闪（网格）带、接地装置做可靠双面焊接，焊接长度大于6倍的钢筋直径，并敲除焊渣做好防锈蚀处理。外露引下线，其距地面2.7m以下的导体用耐1.2/50?s冲击电压100KV的绝缘层隔离，或用至少3mm厚的交联聚乙烯层隔离;立护栏或警告牌使接触引下线的可能性降至最低限度。
（5）接地装置：采用人工水平接地体与人工垂直接地体相结合，接地体宜相互连接呈环形。水平接地体采用40m*4mm热镀锌扁钢;垂直接地体采用50*50*5*2500mm热镀锌角钢。垂直接地体其间距以及人工水平接地体的间距均宜为5m，当受地方限制时可适当减小。水平接地体与垂直接地体焊接至少三面焊。人工接地体在土壤的埋设深度要大于0.5m，其距墙或基础不宜小于1m。
（6）感应雷防护：把线路在人户前套15m长的钢管埋地引入或改l5米长的屏蔽线入户，并把屏蔽线两头接地，这样可以把线路感应的雷电流的大部分通过屏蔽层和钢管泄入大地，并在入户处安装室外电涌保护器。要注意的是电视线路和电话线路不能和电源线路同管，并保持≥0.5m的安全距离，然后在入户处安装电涌保护器，将雷电流彻底引入地下，保护室内的人员和电器安全。另外，室内电器和插座都应安装接地线。
结束语
考虑到农村实际情况，防雷措施的投资成本不可能无限制完善，应根据实际情况尽可能采取经济合理的防雷设计及施工方案，尽可能优先保障人身安全，降低经济损失。
参考文献：
[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
[2]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2012
[3]《农村居民雷电防护工程技术规范》 GB50952-2013
