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揭秘雷电如何击倒在建楼房 热辐射威胁巨大
http://www.cworksafety.com 2009-08-10 14:35:41 北京青年报

  除了冲击波外,使房屋倒塌的另一个因素是雷击产生的热辐射。雷击产生的热辐射会把附近的空气瞬间加热到3万摄氏度。在这个温度下,钢筋、水泥都会熔化,房屋自然就会倒塌。

  ■直击雷击倒在建楼房

  “球型闪电没有这么大的能量,建筑物倒塌的罪魁祸首有可能是直击雷。”谈到前几天发生的石家庄雷电击倒房屋事件,中国气象局国家气象中心雷电专家陈善敏肯定地说。

  2009年8月4日上午9时左右,石家庄市西兆通镇南石家庄村雷电交加,大雨倾盆而下。大量人员涌入村民自建的一临街二层房屋内避雨。据现场三名目击者称,9时15分左右,突然听到一声雷响,只见一直径约一米多的耀眼火球击中房屋西北角,瞬间房屋自北向南依次倒塌,将避雨的人员埋在废墟中。事件导致17人死亡,3人受伤。8月6日晚,当地政府召开新闻发布会,通报称,经专家组讨论认定,雷击是造成房屋坍塌的直接原因。

  雷电真的有这么大的力量吗?它又是如何使一座两层房屋轰然倒塌的呢?这次雷电又属于哪一种呢?

  中国气象局国家气象中心雷电专家陈善敏告诉记者,雷电分直击雷、电磁脉冲、球型雷、云闪四种。其中直击雷和球型雷都会对人和建筑造成伤害,而电磁脉冲主要影响电子设备,云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生,所以对人类危害最小。

  直击雷就是在云体上聚集很多电荷,大量电荷要找到一个通道来泄放,有的时候是一个建筑物,有的时候是一个铁塔,有的时候是空旷地方的一个人,所以这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道,就把人或者建筑物给击伤了。直击雷是威力最大的雷电,而球型雷的威力比直击雷小。

  当地政府的通报说坍塌房屋是一处正在施工的临街二层楼房,水泥圈梁,砖混结构。房屋主体已完工,尚未安装门窗,一层临街房屋敞开,无围挡。坍塌面积约800平方米。现场还发现,未坍塌部分墙体圈梁向外弯曲,说明圈梁受到了较大的水平力的冲击;另有大块砌砖飞至相应较高的临近的建筑物屋顶,这证明了房屋受到了很大的冲击波。

  ■热辐射威胁巨大

  在陈善敏看来,主体已完工的砖混结构房屋是比较坚固的,但是却在雷击的作用下大面积坍塌,说明雷击的破坏力是非常大的。如此大的破坏力不可能是球型闪电造成的,但直击雷却能在瞬间形成上千千安培的电流。

  如果不是球型闪电,那么现场为何有目击者看到一直径约一米多的耀眼火球击中房屋西北角呢?陈善敏告诉记者,直击雷也会有火球出现,但不像球型雷的火球会随空气飘动。2007年5月重庆开县义和镇政府兴业村小学正在电闪雷鸣中正常上课,但是突然之间强大的雷电袭击了这所小学,那次雷击事件共造成兴业村小学四年级和六年级学生7人死亡、19人重伤、20人轻伤。当时也有目击者看到了火球,但事后鉴定还是属于直击雷。

  那么雷电又是怎样让砖混的房屋倒塌的呢?陈善敏告诉记者,雷电的危害主要表现在三方面:一是冲击波、二是热辐射、三是电磁脉冲。这次房屋倒塌主要是冲击波和热辐射的作用。

  北京工业大学建筑学教授李振宝告诉记者,尽管这是一座砖混结构的房屋,但是由于还没建完,所以结构可能不完善,在房屋外部会露出一些钢筋。这些钢筋起到了引雷的作用,但是由于没有安装避雷设备,引下的雷不能泄放,于是就在房屋最脆弱的受力点上遭到雷击。

  陈善敏认为,除了冲击波外,使房屋倒塌的另一个因素是雷击产生的热辐射。雷击产生的热辐射会把附近的空气瞬间加热到3万摄氏度。在这个温度下,钢筋、水泥都会熔化,房屋自然就会倒塌。这次石家庄雷击事件现场找不到雷击点,很大可能就是雷击点的水泥和钢筋已经被雷击产生的热辐射给熔化了。但从现场剩磁测试情况看:附近剩磁2.0 mT、2.3 mT,屋顶剩磁7.8 mT,超过正常值1.5 mT的5.2倍。

  ■在建楼房也要防雷

  那么这次雷击为何单单挑中了这座众人避雨的两层房屋呢?陈善敏告诉记者,当云中有雷电荷时,就要找通畅的地方释放,往往选择高大尖状的建筑物或金属物。据报道,被雷击中的这座房屋附近没有其他高大建筑,房屋本身位置是该地较突出位置。而当时这座房屋内堆积大量水泥、钢筋,此外,由于房屋还在建,尚未安装门窗,一层临街房屋敞开,无围挡,所以大量雨水进入房屋,屋内十分潮湿,这些都会吸引雷电。

  另外,当天石家庄市出现雷电天气,河北省气象台和石家庄气象台分别于当日早晨7点发布了雷电黄色预警信号、8点发布暴雨蓝色信号。据石家庄市气象局观测组记录和省气象台闪电定位资料显示:石家庄东北角9:00~9:20之间有过99次闪电记录。这些都使雷击事件发生具有一定的外部环境。

  陈善敏告诉记者,国家有一个建筑物防雷标准,要求对建筑物进行评估,分为三类,对这三类建筑进行不同的防雷设计,除了做外部的防护,还要做好内部防护措施。针对在建建筑物也有具体防雷措施,外部要有防护直击雷的设备,要把雷电流按照我们设计的方案,引到地下,不要打到建筑物上,这就是我们往常说的避雷针、避雷带、避雷网等。另外还要做雷电电磁脉冲的防护等一套综合防雷,按照国家标准进行设计和有效施工。除此以外还要进行定期检查,我们有时候发现雷击灾害往往是因为避雷设施长年不检修,很多引下线已经锈蚀了造成的。国家规定引下线电阻要小于4欧姆,但是一旦锈蚀,电阻就加大了,根本起不到防雷作用。

  陈善敏认为,要防止雷击事件发生,在夏季不但竣工的建筑物要做好定期避雷设施检修,在建建筑物也要做好雷电防护。人们在避雨时,可进入有避雷设施的建筑物或者在低凹的地方两腿并拢、就地蹲下。千万不能靠近高大建筑物或者奔跑,那样会造成旁侧闪击或由于跨步电压而被雷击。(叶子)

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