伸顶塑料透气管应设防雷装置

伸顶塑料透气管应设防雷装置 内容摘要 分析工程存在伸顶塑料透气管不设防雷装置的原因。从（ 1）雷击形成的机理；（ 2）设置透气管对 雷击率的影响；（ 3）理解有关规范规定这三个方面论述笔者观点。对不必设防雷装置的观点作了商榷。 关键词 伸顶塑料透气管 防雷装置 雷电放电通道 雷击率 一、 前言 伸顶塑料透气管是否应该设置防雷装置？笔者认为: 应该设置防雷装置。然 而，这个问题在实际工程的实施过程存在较大争议。前一段参加某市建委组织 的全市全优工程的抽检复查过程中发现，在抽检已竣工的 50 多个工程中，竟有 17 个工程（占 1/3，想必还有其它地方更多的工程） ，其伸顶塑料透气管未设防 雷装置。由于雷击事故的致命危害性，我们必须严肃对待这个问题，不能含糊 其事。必须分析认清各自观点，并按正确观点办事。 二、 认为不必设防雷装置的观点 笔者经过调查总结得知，认为伸顶塑料透气管不必设防雷装置的主要观点 有： 1、塑料透气管是绝缘材料，不会被雷击。 2、塑料透气管一般情况无排放气体，如似一段无关紧要的管段设在屋面， 再加上其绝缘性，所以不会产生雷击事故。 3、塑料透气管即使被雷击，也只是塑料管自身被破坏，无碍大事。 此外，设计没有明确交底，造成预算无此项目，施工单位无法跟建设单位 结算此项目费用，同时受以上三个观点影响，再加上对待雷击事故的危害性不 够严肃，导致施工过程也不与设计单位商定，也是造成伸顶塑料透气管不设防 雷装置的原因。 2 三、 笔者观点分析 以下从(1)雷击产生的机理；(2) 设置伸顶透气管对雷击率的影响；(3) 理解有 关规范规定这三个方面论述伸顶塑料透气管应设防雷装置这个观点。 (一) 雷击产生的机理 雷电是大气层中的带电云层之间或带电雷云与地表之间的一种放电现象。当 带电雷云临近地面时，由于静电感应，使大地或建筑物感应出与带电雷云电荷 极性相反的电荷。这样在带电雷云与大地或建筑物之间就形成了电场。随着带 电雷云受大气气流不断地强烈撞击和摩擦，雷云电荷会越聚越多。使得雷云与 大地或建筑物之间的电场强度不断加强。当电场达到足够强度时，就会使雷云 与大地之间空气绝缘被击穿，大量的正、负电荷通过被击穿的空气通道快速中 和形成强大的雷电流。 （有资料表明雷电流可达几十万安培，电压可达几十万伏 甚至几百万伏，温度可达 2 万摄氏度） 。就在几个微秒的时间内，雷电通道发出 的热使周围空气急速膨胀、爆炸，伴随着强烈的闪光和巨响，释放出巨大能量 （资料表明达几百万焦耳） ，从而形成雷击现象。 从雷击形成的机理可知，雷电放电通道介质是绝缘被击穿的空气，雷击是空 气被击穿产生膨胀爆炸从而释放能量的一种自然现象。在建筑物上设置防雷装 置是为了加快雷电流散流速度，尽快释放能量从而避免建筑物其它阻抗较大的 通道通过雷电流，达到减轻甚至避免建筑物遭受雷击。在建筑物屋顶设置防雷 接闪器，它是一种引雷需要，防雷引下线与接地装置是雷电流散流通道，当伸 顶透气管不设防雷接闪器保护时，透气管的气体通道就会成为雷击时雷电流通 向大地的通道。 (二) 设置伸顶塑料透气管对雷击率的影响 伸顶透气管主要功能之一是排除排水管道中污浊的有害气体至大气中。这 些有害气体包括一些可燃或可爆的气体如沼气等。透气管还排放一些热汽柱 3 （使用热水时） 。这些有害气体和热汽柱含有少量的导电质子及大量游离分子的 气团，它们比一般空气易于导电，这就给雷电的放电带来更加良好的条件。又 由于透气管的烟囱效应，使这种气团上升，对雷电流来说，接闪的高度等于透 气管的实际高度加上烟气团上升的高度，这就给雷云制造了吸引条件。因此设 置伸顶透气管后会增加此部位的雷击率（这里的雷击率=雷击透气管的次数/雷击 放电总次数） ，使建筑物的安全度降低。这就要求应对伸顶透气管做重点防雷保 护。 (三) 规范依据 国家标准建筑物防雷设计规范 （GB50057-94） （以下简称防雷规范 ） 第 11 页，关于第二类防雷建筑物的防雷措施中的第 3.3.2 条规定：突出屋面的 放散管、风管、烟囱等物体，应按下列方式保护：一、 （略） 。二、排放无爆炸 危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱， （略） ，其防雷保护应符合下列要求： 1、金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连；2、在屋面接闪器保护 范围之外的非金属物应装接闪器，并和屋面防雷装置相连。 防雷规范第 19 页关于第三类防雷建筑物的防雷措施的第 3.4.5 条规定：突出屋面物体的保护方 式应符合本规范第 3.3.2 条（即上述条款）规定。 按建筑物的防雷分类规定，防雷建筑物分为三类，第三类防雷建筑物对防 雷保护的要求最低。因此可以理解有设防雷保护的建筑物，若其屋顶设置伸顶 塑料透气管且不在接闪器保护范围之内，则必须装设接闪器，并和屋面防雷装 置可靠连接。 接闪器的布置，必须按照防雷规范第 27 页 5.2.1 条(强制性条文) 规定执 行。 四、商榷不必设防雷装置的观点 1、对绝缘材料的界定是一个相对的概念，对于在不同温度，不同电压等级 4 等条件下，材料的绝缘性能等级是不一样的。一旦超过其耐压极限，绝缘材料 也会被击穿，成为导体。其实在这里谈论的焦点并不是塑料管本身绝缘材料性 能以及本身会不会被雷击问题，而是在屋面其他防雷接闪器保护范围之外设置 透气管后，在这个位置透气管的通气通道会不会成为雷电流通道的问题，会不 会使透气管部位增加雷击率。通过以上分析，答案显然是肯定的。 2、透气管下端接排污管接至总体阴井中，阴井中游离分子的气团以及溶解 在阴井污水中的气体挥发经透气管从屋面排出，特别是夏天温度较高，挥发出 的气体浓度更大，透气管的烟囱效应更明显，从透气管排出的气体更多。使用 热水时，热气体也会不时不刻通过透气管从屋面散发出。因此，透气管从不间 断地排放气体，只是排放气体的浓度时大时小，均可成为雷电流的雷击通道， 酿成雷击事故。 3、从雷击机理可知：雷击的对象并不是塑料透气管。雷击是一种空气击穿 爆炸现象。通过上述分析可知，当伸顶塑料透气管不设防雷保护时，雷击时极 有可能使本来该由接闪器引雷旁通的却转变成透气管自身的气流通道成为雷电 的放电通道。