农村中小学校已建建筑物防雷整改措施分析

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  [摘 要]本文通过对佛冈县石角镇黄花小学功能楼防雷装置存在问题分析,提出相应整改措施和方法,促进佛冈县中小学校雷电防御安全管理和各项雷电防御措施落实,为佛冈县中小学防雷安全工作提供参考。
  [关键词]中小学校;建筑防雷;存在问题;整改措施
  中图分类号:P429 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)22-0098-01
  1 佛冈县中小学校雷电防御现状
  佛冈县县是雷电多发区,县内中小学校建筑物多数远离村庄,孤立且地势较高,有些则近水田、鱼塘。2013年气象防雷部门前后用两个多月对全县中小学校教学楼、办公楼、综合楼、教师宿舍楼、学生宿舍楼等建筑物防雷安全检测,据不完全统计,检查的107所学校555幢建筑物中,369栋完全没有防雷设施,占66%,有防雷设施建筑物中,71栋按规定落实防雷装置定期检测制度,89幢新建或扩建建筑物办理防雷装置报审、验收手续。
  1.1 无防雷设施
  未安装防雷设施建筑物主要分布在偏远乡镇小学及教学点,如黄花、龙南、高岗、迳头等乡镇,多数为老、旧教学楼、教学平房及群众集资建教学楼。
  1.2 防直击雷不合格
  安装防雷设施建筑物中,防直击雷不合格率占58%。主要是原建筑物防雷设施为建筑物建成后期加装,没有按防雷规范要求施工,防雷设施不符合防雷规范要求等。
  1.3 防感应雷不合格
  一是旧教学楼等建筑物没有安装电源避雷器(SPD);二是电源进线没有埋地,没有专门安装配电箱及安全保护按地装置;三是信号系统没有采用通讯避雷器防雷。通过全面检测发现,佛冈县中小学校建筑物总合格率只有5%左右,边远乡镇中小学建筑物问题最严重,学校曾多次发生雷击事件。
  2 整改措施
  2.1 防直击雷系统
  2.1.1 接闪器
  目前,个别农村小学教室或宿舍还是平房(瓦房),在房顶安装避雷装置麻烦,应安装多根独立避雷针,避雷针高度及根数采用滚球法计算。楼顶金属管道、远程教育天线、招牌等金属构件应与避雷装置就近相连,连接点应不少于两处。
  2.1.2 引下线
  引下线应在建筑物四周均匀分布,各引下线1.8m以下处设断接卡,以便测量及今后检查。引下线暗敷时,材料直经应≥10mm如利用建筑物钢筋混凝土钢筋作引下线时,应在室外地坪下0.3~1.8m处设测试卡,并做好保护。
  2.1.3 接地装置
  水平接地体使用40×4mm规格以上镀锌扁钢,垂直接地体使用∠50×50×5×2000mm镀锌角钢,接地体埋深宜≥1.00m,共用地极时,接地电阻值应≤4Ω。当电阻值达不到要求时,应根据地形及周边环境,扩大地极规模达到要求。
  2.2 防感应雷系统
  2.2.1 电源保护系统
  学校总配电箱须安装Ⅰ级试验电源电涌保护器(SPD);电脑室等重要地方配电箱安装Ⅱ级试验电源电涌保护器(SPD),室内电气设备前安装Ⅲ级试验电源电涌保护器(SPD)或使用专用防雷插座。SPD接地应与防直击雷接地装置共用,或另安装一组专用接地装置,接地电阻值达规范要求。
  2.2.2 信息保护系统
  学校电化教学设备及电脑等灵敏度高,但耐压及抗干扰能力很低,所以除做好电源线路防雷外,还要对信号进线安装信号类电涌保护器(SPD),电涌保护器(SPD)接地应与防直击雷和电源电涌保护器接地装置共用。信号线应埋地进入,埋地长度按l≥,保护的金属管两端就近与接地装置相连,连接点不少于两处。
  2.2.3 金属物接地及等电位连接
  学校金属门窗、排污管道等及电脑房、电教房、卫生间金属物作等电位连接,并与防雷接地装置连接在一起,把共用接地系统和工作接地系统连成一体,减小各接地系统电位差,提高防反击能力。
  3 实例分析
  以佛冈县石角镇黄花小学为例分析,该校功能楼背靠种满桉树山丘,面向开阔农田,左边10.60米是等高教学楼,功能楼长44.80米,宽10.80米,楼层3层,高10.60米。电源由左边教学楼架空引至功能楼楼梯间总配电箱再引至各房间。建筑物没有任何防雷设施。
  根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010,
  因功能楼后面山丘高于功能楼,左边教学楼又与其等高,等效面积为Ae应为Ae1减去一个长边和一个短边和×(D/2)×10-6(km2)即有:
  年预计雷击次数N=k×Ng×Ae
  其中K取1.5,Ng=0.1×Td=8.9(d/a)
  得N=1.5*8.9*0.009279082=0.123875743(次/a)
  根據GB50057-2010第3.03条第9条,确定功能楼为第二类防雷建筑物。
  以此为依据,作出如下整改方案:
  3.1 接地装置
  3.1.1 施工方案
  经实地检测,土壤电阻率为336.21Ω·m。根据现场情况,在功能楼与山丘之间空地沿功能楼方向安装一直型接地装置。接地装置采用-40×4mm镀锌扁钢与L=2500mm的∠50×50×5mm镀锌角钢焊接制作。破除混凝土路面80cm宽,接地装置地沟挖深为1米,总长为50.00米;垂直接地体人工全根打在地沟下面,间距5米,并与水平接地体(40*4镀锌扁钢)连接接通,形成地网。接地装置接地电阻≤10Ω。
  3.1.2 施工焊接要求
  ①焊接要求:扁钢与圆钢(引下线)焊接要求圆钢放扁钢中间搭接焊接,双面焊接,焊接长度≥6倍圆钢直径;扁钢与扁钢要三面搭接焊接,焊接长度≥3倍扁钢宽度;角钢与扁钢要三面搭接焊接,焊接长度≥3倍扁钢宽度;②焊口防锈做法:焊接完成后马上除去焊渣,趁热拿沥青块往上面涂,利用余热使沥青熔化粘附在上面,待冷却后,再刷两道防锈油。③修复工作:接地装置安装完成要修复,回填要分层夯实,防止下过雨后下沉积水。
  3.2 引下线
  功能楼后墙明装4处φ12镀锌圆钢引下线及总电箱接地引下,深度为1米,引下线通长套PVC管保护。施工时做好焊接及焊接口防锈工作。
  3.3 接闪器
  沿功能楼屋面外围,敷设φ12镀锌圆钢接闪器,并在阳角位安装φ12镀锌圆钢接闪短杆。施工时应按照引下线施工注意事项进行,符合焊接要求,并做好焊口防锈。
  3.4 电源保护系统
  楼梯间总配电箱处安装Ⅰ级试验电源电涌保护器(SPD),电涌保护器通过专用接地线与防直击雷装置连接,共用接地装置。安装电源电涌保护器(SPD)时,采用凯文接线法接线。
  3.5 竣工检测
  按照规范图集施工,做好隐蔽工程照相及文字记录。完工后,要使用专用检测设备检测接闪带与电涌保护器接地电阻,达不到设计要求的增加接地装置或堆埋降阻剂以降低接地装置接地电阻。
  4 结语
  农村中小学校防雷减灾工作是一项长期系统工程,要在政府高度重视及防雷减灾管理部门认真落实下,全社会动员起来采取多种措施,多管齐下,形成合力,加大防雷减灾宣传力度,严格按照防雷安全规范设计、施工、安装,施工中做到“三同时”,施工完成后要验收,合格后交付使用,不合格要及时整改纠正,才能将我县中小学校雷电灾害降低到最小,给广大师生一个安全生活和学习环境。
  参考文献
  [1] GB50057—2010.北京:中国计划出版社,2011.
  [2] 潘家利.建筑物防雷设计方法探讨[J].广西气象,2003,(2).
  作者简介
  何小玲(1984-)女,汉族,广东省韶关市人,本科,助理工程师,从事气象防雷工作。
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