學校教學樓的防雷保護探究

楊敬東

摘 要：學校是教育發展的重要場所，保證學校教學樓的安全是非常重要的。目前，我國很多學校的教學樓都進行了重建，教學樓的高度逐漸增加，教學樓內部的電子設備也越來越多，極易受到雷擊的破壞和干擾，影響正常教學工作的開展，也會帶來一些安全隱患，因此學校教學樓的防雷工作也越來越受到相關人員的重視?，F本文就主要探究了學校教學樓的防雷保護措施。

關鍵詞：學校教學樓；防雷保護；具體探究

目前很多學校教學樓內都配備了一些電子設備和建筑自動化系統，這些設備和系統易受雷電的影響，若不做好教學樓的防雷保護工作，會給教學工作的開展帶來安全隱患。因此必須要采取有效的措施，將這些問題消滅在萌芽中。并且學校是學生學習的地方，一旦發生雷擊安全事故，所帶來的影響是巨大的，損失將不可估計。將學校防雷工作做好是學校安全管理中十分重要的環節，是學校對學生高度負責的表現。

1 雷電的破壞形式

雷電對于建筑，尤其是高層建筑和智能建筑具有極大的破壞性，主要的破壞形式是雷電波、直擊雷和雷電感應的入侵。如果是直擊雷，破壞形式就是雷電直接擊中建筑物，對建筑物進行入侵，產生電效應和熱效應，導致建筑物出現受損。另外，如果建筑物受到直接的雷擊，強大的雷擊電流就會對人們的人身安全有著非常大的影響，具體的原因是電流會沿著接地引下線，接地后就會讓電位瞬間提高，會產生極高的電位，這樣就會造成電力設備的損失，甚至會引起人員的傷亡。

建筑物在受到雷電的攻擊的時候，就會出現雷電感應，雷電感應是在雷電發生的時候，會在相關的導體上產生一定的靜電感應與電磁感應，金屬部位由于摩擦就會出現火花。雷電感應既可以是來自對地雷擊，也可以是來自云間放電。但值得一提的是，對地雷擊的發生，會出現較大的感應浪涌，這樣一來其電壓就會增大，其雷擊半徑也會逐漸的增加，在500m這一范圍內的設備都可能會被破壞。而云中放電的電壓相對較小，但是其發生的概率也更高，雷電的破壞也會極強，因此，云中放電也需要引起重視，一旦出現問題，后果十分嚴重。

雷電波的入侵在雷電災害中也是十分重要的形式，這是因為雷電會沿著各種線路，如架空線路，或者金屬管道等有導電性質的線路侵入到建筑內部。這樣一來，將會對很多的教學設備造成一定程度的損壞。

2 教學樓及其雷電風險評估

學校的教學樓是用作教學科研用，一般教學樓內部的人員都相對較為密集。因此對教學樓的安全設計要求一般都會很高?，F如今，學校的教學樓多是鋼筋混凝土結構，樓層設計一般要在五層左右，屋內要有電腦、語音室、圖書館和辦公室，還要設置階梯型的大教室，屬于智能建筑物。

根據相關建筑物防雷設計規范的要求，在進行學校教學樓的安全參數進行計算的時候，要計算出學校預計可能發生的雷擊次數、有可能會對教學樓電子信息系統產生影響的雷擊次數等一系列關于雷電風險評估的計算。這樣才能更好的對教學樓的防雷類別進行分析和確定，從而采取更好的防雷措施。一般來講，教學樓往往會被認定為是二類防雷級別，教學樓里電子信息系統的發生防護等級要求一般是B級。

3 設計指導思想

設計指導思想需要按照區域進行基本的劃分，建筑物的外部主要是雷擊的主要區域，發生雷擊的時候，會出現損害，而且外部設備的危險較高，是直接與雷電發生基礎的區域。這一區域是暴露區，暴露區是0區，如果是非暴露區，例如建筑內部，就要按照1區和2區進行劃分，可以按照危險的程度來判斷并確定防雷設計方案。

4 學校教學樓的綜合防雷措施

4.1 防直擊雷措施

學校教學樓按二類防雷級別保護設計。在教學樓頂部設避雷帶，所有突出屋面的金屬物體均與避雷帶可靠焊接。屋面避雷帶采用F10mm鍍鋅圓鋼，每隔1.0m用支撐桿固定。利用結構柱內兩根F16mm主筋作為引下線，以焊接的形式從柱頂直通到柱底，與基礎鋼筋焊接相連，并與大樓基礎鋼筋、梁柱鋼筋、金屬框架連接起來，形成閉合良好的法拉第籠。教學樓內豎向金屬管道應每三層與圈梁的均壓環相連，均壓環應與防雷裝置專設引下線相連。

4.2 學校教學樓的內部防雷保護

內部防雷裝置的作用是減少建筑物內的雷電流和所產生的電磁效應，以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。除外部防雷裝置外，所有為達到此目的所采用的設施、手段和措施均為內部防雷裝置，它包括等電位連接設施、屏蔽設施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。針對于網絡系統的防雷，從可能引雷的三條途徑：電源線路、網絡線路、通訊線路，根據每一類設備的特性、需要的防雷等級程度，選用性價比合適的防雷產品，做到以合理的價格達到充分的防護，確保設備對直擊雷、感應雷以及線路操作過電壓的全面防護。設備集中的機房應設在頂四層以下。機房設備應擺放在房子中間，這里雷電電磁場最弱，不能靠窗口太近，不能靠樓立柱太近，不能離主地線及沒有安裝的外線太近，這一點一定要注意。

4.3 電源系統保護

從總配電房開始，按照國家標準的要求設置四級雷電電涌保護器。在學校教學樓總電源配電柜安裝一組低壓電源避雷器作為第一級雷電電涌保護；在樓層分配電柜處安裝電源避雷器作為第二級雷電電涌保護；在特別重要的校園中心機房、多媒體教室等配電盒處安裝電源避雷器作為第三級保護。并且對網絡中心主服務器采用防雷插座細保護。這些保護起到對從電源線上進入的感應過電壓的攔截、泄放保護作用。SPD的三相分別并聯空氣開關后面相應的線路端子，中線接N端，地線接至配電線路接地排、機殼或PE端。

在安裝SPD時應注意：第一級SPD相線連接線及地線截面不小于25，第二級SPD相線連接線及地線截面不小于16，第三級SPD相線連接線及地線截面不小于10。

4.4 信號防雷

學校教學樓里一般都會安裝電視、網絡、監控等設備，這些設備會接收一定的信號，雷電易沿著管線和信號傳輸途徑而被引入教學樓內部。因此教學樓還應當做好信號防雷。一般要采取直擊雷防護和屏蔽措施。為抗御直擊雷和降低雷電電磁干擾，教學樓應采用法拉第籠進行電磁屏蔽。比較重要的信號設備機房須采取防直擊雷措施，但不能盲目以高塔來避雷，傳統的金屬避雷針高高聳立在建筑物屋頂，這樣反而會增加落雷的概率，造成對樓內及其周圍更嚴重的感應雷擊。對此，教學樓頂應該敷設避雷網做為接閃器，避雷網由不大于3m*3m的方形網格構成，每隔3m與避雷帶焊接連通。網格由40mm*4mm的熱鍍鋅扁鋼交叉焊接構成。

5 結論

雷電災害已成為破壞性日趨嚴重的災害之一，面對日趨嚴重的雷災，我們必須采取行之有效的措施，達到防患于未然的效果。特別是學校，在防御雷電災害方面學生更是弱勢群體，學生們肩負著家庭的期盼，肩負著祖國和社會的期待和希望，所以做好學校防雷工程，增強校園抵御雷電危害是做好學校安全工作的一項重要環節，也是學校對學生安全高度重視和負責的體現。

參考文獻

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