揭阳潮汕机场特种车库雷击事故的分析

黄跃昭　张漫霞　周炯斌

摘 要：揭阳潮汕机场特种车库拥有1台完整、合格的防直击雷装置，在遭受了一次雷击后，发生了建筑物天面内侧部分女儿墙破损、1名员工受伤的雷击事故。对该雷击事故进行了科学定性，就建筑物受损和人员受伤的情况进行了雷击方式和雷击途径的分析，找出了遭受雷击的真正原因，并针对该特种车库存在的不足进行了完善。

关键词：雷击点；剩磁测量；热效应；雷击事故

中图分类号：TM862 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.112

揭阳市位于广东省东南部，属亚热带季风气候，降水充沛，夏季强对流天气频繁，雷电活动十分活跃，属于多雷区。2013-06-25T10：30 左右，位于揭阳市揭东县登岗镇的揭阳潮汕机场特种车库遭受雷击，造成配备有直击雷防护装置的建筑物天面内侧女儿墙部分受损、1名在2楼走廊内洗衣服的员工受伤，电器设备未损坏。

1 雷击情况介绍

特种车库受损的部位为建筑物内侧的女儿墙，即天井东南侧的女儿墙，破损面不规则，深度触及至钢筋为止，大约7～8 cm，混凝土碎渣遍布2层天井内，碎渣最远废除6～7 m，可见当时雷电的破坏力度较强。事故发生前，受伤的人员正蹲在天井西侧走廊内洗衣服，走廊背离天井处为宿舍房间，靠近天井处为不锈钢金属栏杆，自来水水管为热塑管（PPR），水龙头设置在天井内，距离伤者所处走廊栏杆1 m左右，走廊内没有自来水水管接入。由于正在下雨，洗衣服所用的水不是直接来自于水龙头，而是用洗衣盆装水后搬至走廊内。发生雷击时，伤者听到剧烈的爆破声，赶紧回到房间中躺在床上。一段时间后，感觉身体右侧麻痹，马上通知同事并前往医院接受治疗。该过程中没有其他目击者，伤者身体只感到不适，并没有明显的雷击痕迹。

2 雷击事故综合分析

2.1 采用剩磁测量法鉴定

利用剩磁测量仪对特种车库建筑物天面和天井周围的金属物体进行了剩磁测量，测量结果为：东南角的接闪短针剩磁值为5.25 mT，相连接闪带剩磁值为1 mT左右，破损女儿墙里边的钢筋和铁线剩磁值为1.14 mT，2楼天井内的金属物剩磁值都在0.4 mT以下。由此可见，天面东南角的接闪短针是本次雷击的雷击点之一，内侧女儿墙破损处有可能为另一个雷击点。在雷击事故中，1次雷击可能有多个雷击点；可能是分流的雷电流流经该处，因箍筋与梁筋绑扎不牢靠，导致接触不良，雷电流在该处受阻，进而造成该处表面混凝土块被强大的雷电机械力效应击落。上述2种情况都有可能发生，但前者发生的概率相对小点，后者发生的概率较大。

2.2 雷击的原理和途径

2.2.1 雷电流的热效应

在雷云对地放电时，强大的雷电流会从雷击点注入雷击物体。由于雷电流幅值高达数十至数百千安，可在极短的时间内转换成大量的热能，在雷击点局部范围内产生高达6 000～10 000 ℃的高温，甚至更高的温度，进而使被击物体燃烧、融化，这即为典型的雷电流热效应。由于揭阳潮汕机场特种车库建筑物天面接闪带（接闪杆）的面积较大，所以，在遭受雷击后，在雷电流热效应的作用下，雷击点的接闪杆没有出现金属融化的迹象，但破损女儿墙中箍筋上的绑扎铁线被熔断，且四周有碳化的迹象。

2.2.2 雷击产生的机械力效应

雷电机械力效应所产生的破坏作用主要表现为以下2种形式。

2.2.2.1 雷击产生的内压力

在被击物体内部产生内压力是雷电流机械力效应破坏作用的表现形式之一。这种内压力是一种爆炸力，能使被击树木劈裂或建筑构件崩塌。因此，本次雷击事故中特种车库建筑物的受损部位，应该是由雷电流的内压力作用使女儿墙上的混凝土块剥落，且该作用力很大，使混凝土块飞落在了几米远的天井内。

2.2.2.2 雷击产生的冲击波效应

在雷云对地放电的回击阶段，放电通道中既有强烈的空气游离，又有强烈的异性电荷中和，通道中的瞬时温度非常高，这使通道周围的空气急剧膨胀，并以超声波的速度向四周扩散，从而形成冲击波。同时，通道外围附近的冷空气被严重压缩，在冲击波波前到达的地方，空气的密度、气压和温度会突然增大，进而产生剧烈振动。这种冲击波与爆炸时产生的冲击波类似，可使附近的建筑物、人、动物受到破坏或伤害。

2.2.3 直击雷

直击雷是指雷电闪击直接击中建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力的雷击现象。从剩磁测量法的现场测量结果中可知，虽然该特种车库遭受了雷击，但在雷击发生时，伤者所在的位置为建筑物2楼的走廊内。因此，该雷击事故中的雷击现象并不是直击雷。

2.2.4 旁击闪络

在本次事故中，伤者所在的位置距最近的柱子至少有1 m，且没有任何闪络的痕迹。因此，可判断不是旁击闪络使伤者受伤。

2.2.5 跨步电压

在本次事故中，伤者蹲在2楼的地板上，加之该建筑物为钢筋混凝土框架结构。因此，在楼板上的钢筋可看作是均压的，即两脚之间的电位差很小，不会对在上面活动的人造成影响，进而也不可能造成人员受伤。

2.2.6 雷电静电感应

揭阳潮汕机场特种车库2楼走廊内侧，即2楼天井四周安装有1排不锈钢护栏，经现场测量，该不锈钢护栏没有接地。在雷电击中建筑物前，由于雷云的静电感应作用，不锈钢护栏极有可能感应到相反的电荷。当发生雷击时，因不锈钢护栏上的电荷没有接地，无法得到释放，导致产生了很高的电压，而在雷击时伤者距离护栏很近，护栏对人体放电并造成身体右侧麻痹。

3 结束语

在建设施工过程中，应严把质量关，特别是在天面层雷电流有可能流过的钢筋部位，电气连接一定要可靠，以便雷电流的分流和泄放入地。笔者建议，应在该特种车库天井四周的女儿墙增设防直击雷设施，并与外侧接闪带进行多点、可靠连接；2楼天井四周的金属护栏进行防雷防静电接地处理。希望通过本文，可改进和加强今后防雷的设计、施工和管理，共建科学、安全的雷电防护环境。

参考文献

[1]肖稳安，张小青.雷电与防护技术基础[M].北京：气象出版社，2006.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： Jieyang Chaoshan airport special garage with direct lightning protection device 1 sets of complete， qualified， in suffered a lightning strike， lightning accident happened the building top inner side section parapet wall breakage， 1 employees were injured. The lightning accident scientifically analyzed qualitative， lightning and lightning way way is building damage and injury to personnel situation， find out the real reason of being struck by lightning， and aiming at the shortcomings of the special garage was perfect.

Key words： lightning point； remanence measurement； thermal effect； lightning accident