蘇北農(nóng)村自建房防雷相關(guān)問題探討

王亞洲 高云鵬 李晶晶

摘 要 近年來，農(nóng)村自建房遭受雷擊的案例頻頻發(fā)生，不同程度地損壞室內(nèi)各種家用電器設(shè)備，嚴重還會造成人員傷亡。因此，做好農(nóng)村自建房防雷安全保護工作刻不容緩。基于此，探討農(nóng)村自建房發(fā)生雷災(zāi)的主要原因，從建筑物本身、輸電線路、信號線路、電磁干擾等方面分析了自建房防雷方面存在的問題，并提出了相關(guān)的解決方法，以期做好農(nóng)村自建房的防雷保護工作，進而保障民眾的生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞 自建房;防雷;解決方法;蘇北農(nóng)村

中圖分類號：TU895 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.33.093

雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象，往往表現(xiàn)出電壓高、電流大、電磁輻射強等特點。雷電多發(fā)生在雷雨云狀態(tài)下，屬于一種中小尺度天氣系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，每年我國由于雷電災(zāi)害造成的傷亡人數(shù)達數(shù)千人，由此造成的直接經(jīng)濟損失高達數(shù)億元。雷電已經(jīng)演變成為僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害的第三大氣象災(zāi)害，特別是廣大農(nóng)村地區(qū)，雷電災(zāi)害的發(fā)生頻率更是居高不下。隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展，蘇北農(nóng)村自建房早已不是磚墻瓦蓋，獨棟小洋樓沿街聯(lián)排住房拔地而起。通常農(nóng)村房屋是以多個自然村布局組成，形成單排或者多排的莊線，而很多農(nóng)民現(xiàn)在建房時卻將房屋建在自家承包的農(nóng)田、魚池旁的高地上，遠離村落莊線，使得房屋變成了在曠地的突兀高點。雷擊發(fā)生時，突兀的房屋通常成落雷的首選目標，無疑增大了農(nóng)村自建房遭受雷擊的風(fēng)險。再加上長久以來農(nóng)民對雷電防御知識匱乏，輕視雷電侵害可能造成的損失，往往不會考慮房屋在雷電安全方面的防護措施，導(dǎo)致農(nóng)村遭受雷擊的事件頻頻發(fā)生。

1 農(nóng)村自建房發(fā)生雷災(zāi)的主要原因

1.1 地形與氣候因素

大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)地勢空曠且地廣人稀，且大多數(shù)農(nóng)村房屋建設(shè)在地勢較高、空曠且接近水體的坡地，雷電災(zāi)害發(fā)生頻率較高。根據(jù)我國的氣候特點，農(nóng)村建房為冬暖夏涼，且大都遵循坐北朝南的客觀居住環(huán)境。每年夏季的6—8月為雷電災(zāi)害高發(fā)期，這一時期西南季風(fēng)發(fā)生頻率較高，而坐北朝南的房屋又為迎風(fēng)向，正好與雷云運動的方向保持一致。就山區(qū)而言，大多數(shù)農(nóng)村自建房位于山的南面，氣流受到地形的阻擋會導(dǎo)致雷云運動明顯提升，同時拐彎曲力地方雷擊最為嚴重，因此山區(qū)雷擊災(zāi)害發(fā)生頻率相對較高。另外，雷電災(zāi)害多發(fā)區(qū)的降水量較多且空氣濕度比較大，防雷設(shè)施極易遭受腐蝕，再加上農(nóng)村防雷設(shè)施未能定期進行檢查與更換，導(dǎo)致已經(jīng)安裝的防雷設(shè)施極易發(fā)生損壞、斷接與短路等現(xiàn)象，進而導(dǎo)致其性能與作用顯著下降。

1.2 思想觀念落后

農(nóng)村地區(qū)農(nóng)民的防雷減災(zāi)意識普遍較為薄弱，主要表現(xiàn)在以下3個方面。1）農(nóng)民的文化水平不高，既無法意識到雷電災(zāi)害的危害，也未能掌握有效的防雷保護措施。2）封建迷信較為普遍，一旦發(fā)生雷災(zāi)，大多數(shù)農(nóng)民認為是上天報應(yīng)而隱瞞雷擊事實，未能主動報告并積極尋求有效的雷災(zāi)防御措施。另外，相關(guān)部門針對農(nóng)村自建房缺乏科學(xué)、有效的技術(shù)支持與現(xiàn)場指導(dǎo)，廣大農(nóng)民對雷電防護的科學(xué)認識非常局限，因此普遍思想上麻痹大意，缺乏雷災(zāi)自我保護意識。3）農(nóng)村地區(qū)防雷宣傳工作不到位，人們在雷電災(zāi)害發(fā)生時往往無能為力。部分農(nóng)民在雷電災(zāi)害發(fā)生時，依然在田間勞作，還有農(nóng)民在大樹下避雨、使用金屬農(nóng)具等，導(dǎo)致雷擊風(fēng)險大大增加。另外，雷雨天氣發(fā)生時還要緊閉門窗，以防止球形雷侵入，還要及時將電源切斷，并關(guān)閉熱水器、電視機等家用電器，尤其是熱水器，否則一旦雷電發(fā)生，極易造成人員傷亡。

以上雷電天氣條件下的注意事項均與農(nóng)民的日常生產(chǎn)生活密切相關(guān)，但是大多數(shù)農(nóng)民缺乏基本的生活常識與防雷減災(zāi)意識，對于上述注意事項往往不夠重視，最終造成慘重的雷擊事故，同時也導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)防雷減災(zāi)工作的開展舉步維艱。

2 自建房防雷存在的問題及解決方法

2.1 建筑本身的防雷問題

蘇北農(nóng)村自建房一般為2～3層，建筑高度10～15 m，這些房屋一般沒有系統(tǒng)的直擊雷防護措施。房屋的屋脊、挑檐、檐口這些易遭受雷擊位置都暴露在直擊雷非防護區(qū)，一旦遭受雷電侵襲，雷擊崩落的水泥、瓦片可能造成人身傷害，雷電甚至可能擊穿外墻，侵入室內(nèi)對室內(nèi)家具家電乃至人員造成傷害。此外，隨著人們對美好生活的追求，自建房屋頂開始架設(shè)太陽能熱水器，太陽能電池板等，這些屋頂設(shè)備設(shè)施也是直接暴露在直擊雷風(fēng)險中，很容易受到雷擊，不僅屋頂?shù)脑O(shè)備容易被打壞，雷電也容易沿著這些設(shè)備的入戶管線侵入室內(nèi)，造成室內(nèi)其他電氣設(shè)備損壞[1]。同時，由于房屋的接地系統(tǒng)缺失，室內(nèi)電線只有相線和零線。插頭中的地線多為虛設(shè)，很多情況是將接地線一端用釘子直接釘入墻體內(nèi)，這樣的地線根本無法給雷電流提供有效的泄放路徑。雷電入侵時，雷電的能量自然作用到室內(nèi)的各個電器設(shè)備上，造成設(shè)備損壞。

針對上述問題，農(nóng)戶自建房應(yīng)科學(xué)選址應(yīng)盡量選擇合理區(qū)域，不要遠離莊線，獨自承受雷電侵害，不要選擇地勢變化大、土壤電阻率變化大臨邊區(qū)域。外部防雷裝置應(yīng)從建房基礎(chǔ)做起，建房時利用好基礎(chǔ)梁與結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地體，與引下線做好接地[2]。從基礎(chǔ)向室內(nèi)分別引入兩處接地端子，一處端子用作室內(nèi)電氣線路的接地，另一處應(yīng)引入衛(wèi)生間，做好衛(wèi)生間的局部等電位接地網(wǎng)絡(luò)。屋頂上各易遭受雷擊的高點應(yīng)設(shè)置接閃短桿并和引下線連接，也可以沿著屋脊線敷設(shè)接閃帶，這樣可以更加有效地攔截直擊雷。屋頂上的太陽能熱水器等金屬構(gòu)件應(yīng)做好防雷等電位連接，其附屬的入戶水管線路敷設(shè)長度盡量短，且應(yīng)有相應(yīng)的屏蔽措施以防止感應(yīng)雷入侵室內(nèi)[3]。

2.2 輸電線路的防雷問題

蘇北農(nóng)村輸電線路通常是用水泥電線桿沿莊線架空敷設(shè)，農(nóng)戶取電入戶是直接從桿線上將電線引至房屋外墻，接線端進而接入固定在外墻的電表箱內(nèi)，再從電表箱端口接線引入室內(nèi)總開關(guān)處。當(dāng)輸電線路上遭受雷擊時，雷電流沿著電力線路傳播。又因電氣線路上缺乏相應(yīng)的防雷電波入侵的措施，雷電流無法被及時攔截，雷電波侵入室內(nèi)致使室內(nèi)的電器設(shè)備被雷擊損壞。

為了實現(xiàn)對室內(nèi)家用電器設(shè)備的防雷保護，最大程度降低來自電力線路上的雷電入侵危害，應(yīng)做好入戶輸電線路上的防雷措施。入戶電線應(yīng)盡量縮短架空的距離，有條件的應(yīng)直接從電線桿處將入戶電線引入地下，埋地走線。房屋室外電線應(yīng)在入戶前做好屏蔽措施，盡量套金屬管，且套管兩端應(yīng)該做好接地。另外，電源入戶的總開關(guān)處裝設(shè)電涌保護器，用以泄放沿輸電線路侵入室內(nèi)的雷電流。

2.3 信號線路的防雷問題

以往農(nóng)村建房的入戶信號線路很多，如有線電視線、電話線、網(wǎng)線等。隨著通信科技的發(fā)展，移動電話、網(wǎng)絡(luò)電視，智能冰箱和掃地機器人等人工智能設(shè)備開始普及，廣播線、電視信號線、電話線等正在逐步被淘汰，通信網(wǎng)絡(luò)線路成為主要的入戶信號線路。這些通信網(wǎng)絡(luò)信號線通常是架空敷設(shè)，雷電電涌會從遠端沿著線路侵入到室內(nèi)導(dǎo)致電子設(shè)備失靈或損毀。

為了有效隔離信號線路上的雷電波，防止雷電波沿著信號線路入侵室內(nèi)造成室內(nèi)的電子電器設(shè)備失靈損壞，信號線路防雷應(yīng)從源頭入。目前信號線路以光纖入戶居多，然而光纖入戶并不能完全對雷電起隔絕作用，因為入戶光纖內(nèi)有可能存在金屬加強件，所以應(yīng)在光纖入戶時對加強件做好接地。對于不采用光纖入戶，使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信號線入戶的，應(yīng)對入戶網(wǎng)線做屏蔽處理，且在線的入戶端口處加設(shè)信號浪涌保護器。

2.4 雷電電磁干擾問題

蘇北沿海地區(qū)幅員遼闊，地勢平坦，風(fēng)力資源豐富，是良好的風(fēng)力發(fā)電場所。而隨著近幾年國家對蘇北沿海地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的大力建設(shè)，一座座風(fēng)力發(fā)電機組遍布蘇北沿海。而風(fēng)力發(fā)電機高達百米，相對于農(nóng)村房屋、田畝、漁場是絕對高點，成了天然的接閃引雷裝置。它們的存在無疑增大了接閃概率。當(dāng)雷暴來襲時，風(fēng)機機組優(yōu)先接閃，雖能在一定程度上對其周邊的農(nóng)村自建房提供直擊雷防護，但是雷擊所產(chǎn)生的強烈雷電電磁干擾是無孔不入的。目前，農(nóng)村家用智能化電器越來越多，現(xiàn)在的電子產(chǎn)品的集成電子電路也越來越精密，其耐沖擊過電壓水平也相應(yīng)隨之降低，這些電器設(shè)備就更加容易遭受雷擊。

為保障室內(nèi)家用電器設(shè)備免受雷電電磁脈沖的干擾，農(nóng)村建房時選址應(yīng)注意遠離這些高大的風(fēng)力發(fā)電機，削弱雷電電磁脈沖對室內(nèi)電子電器設(shè)備的危害。還應(yīng)做好室內(nèi)弱電設(shè)備及線路的屏蔽以及接地，合理地布線將電力線路與信號線路隔離，避免電磁脈沖的相互感應(yīng)[4]。

3 結(jié)語

農(nóng)村自建房屋的防雷應(yīng)全面考慮現(xiàn)代的防雷技術(shù)，如外部直擊雷的防護、入戶線路的防雷、防雷電電磁干擾等方面，真正解決農(nóng)村自建房的防雷問題。在此基礎(chǔ)上還應(yīng)加強日常維護管理。村民應(yīng)在雷雨季節(jié)前對房屋的防雷設(shè)施進行檢查，以確保防雷設(shè)施對雷電的有效防御。

參考文獻：

[1] 屠方吉.關(guān)于農(nóng)村防雷的幾點意見[A].第八屆中國國際防雷論壇論文集[C].2010：18-19.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑物防雷設(shè)計規(guī)范：GB50057—2010[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[3] 甘海文.住宅與太陽能熱水器防雷融合性施工實例探討[A].2010廣西氣象學(xué)會成立50周年學(xué)術(shù)大會論文集[C].2011.

[4] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范：GB 50343—2012[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

（責(zé)任編輯：趙中正）