高层建筑为何要“主动接闪”？专家科普：避雷针其实是“引雷针”！

台风季来临，上海不时骤降暴雨，电闪雷鸣，一些市民担心高层建筑可能被雷电击中，带来危险。高层建筑的避雷原理是什么？雷雨季节大家应当如何防止雷电危害？来看看华东建筑设计研究总院电气总工程师、中国建筑学会建筑电气分会理事长沈育祥，同济大学建筑设计研究院副总工程师夏林的科普↓

雷电威力大，不防易酿灾

雷电是如何产生的？关于这个问题，目前没有统一解释。沈育祥介绍，主流观点认为，在特定天气条件下，大量带有水分子的气体向上流动，水分子之间碰撞摩擦后带上电荷，有些带正电荷，有些带负电荷，这样云层之间就形成了电场。当电场达到一定强度，就会放电，产生强烈的光和热，空气极力膨胀流动，“于是我们看见闪电，听到打雷的轰鸣声。”

早期建筑物由于没有全面的防雷体系，一旦某个部分被雷电击中，易造成构筑物损坏、局部垮塌或引发火灾。“这是由于雷击会产生瞬态电涌效应、热效应、机械效应，造成瞬态过电压击坏用电设备，产生高热和机械力。”夏林表示，我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000-4000例，主要集中在欠发达地区的农村，需要加以重视。

若电力设施遭受雷击，可能引发区域停电事故；重要通信线路遭受雷击，则会带来通信中断。一个典型案例是，21世纪初美国俄亥俄州因架空线遭受雷击，造成北美大停电事故，殃及美国北部和加拿大南部。

避雷针其实是“引雷针”

我们熟悉的避雷针又称“接闪杆”，是一种常用避雷装置，它并非“单兵作战”，背后还有一系列“小伙伴”——建筑物防雷装置包括屋面的接闪装置（由避雷针、接闪带和接闪网组成）、引下线（利用建筑物垂直支柱中的钢筋或钢结构件组成）、接地装置（建筑物基础）。

当高楼上空出现带电云层时，避雷针被感应上电荷，与带电云层形成了一个电容很小的电容器。但避雷针针头很尖，能聚集大量电荷，导致避雷针与云层之间的空气易被击穿，成为导体。随即云层上的电荷经由接闪装置和引下线，流经建筑物基础，散落到周边大地，不对建筑构成威胁。

“避雷针其实是‘引雷针’。” 沈育祥打趣道，“可以理解为，闪电会主动‘找’地面上较高的建筑来释放能量，所以高层建筑的避雷针是用来主动引雷的，希望雷打到自己身上，来保护下面建筑的安全。”不仅如此，高层建筑“主动接闪”，也在客观上保护了周边建筑和行人的安全。因此，如果目击高层建筑被雷电击中，没有必要担心。

雷雨季节不可忽视防雷电

在我国，除部分经设计评估的低矮建筑物外，绝大多数建筑物（构筑物）均需要按照国家设计标准进行建筑物防雷设计，尤其是高层建筑。沈育祥表示：“我们上海的建筑防雷措施做得很到位，请市民放心好了。”

但是以防万一，雷雨季节的防雷电工作不可掉以轻心。虽然打在窗户上的雷电会通过接地装置立即引入大地，沈育祥仍然建议雷雨天气不要靠近窗户，更不要用手去摸窗框。安坐家中时，应尽量不使用连接电源的电脑，也最好不要接打电话。

夏林则提醒，上海市气象局已经建立了先进的雷电预警系统，能准确预报雷电。市民出门前，可以通过天气预报了解当日雷电情况，一旦雷雨发生，应及时躲进建筑物内。尤其是如果有学生冒着雷雨仍在操场上活动，校方应及时通知学生回到楼内。

在广大农村地区，由于室外没有任何避雷设施，更容易遭受雷击，导致人员伤亡。因此在春夏季雷电活跃期间的雷雨天气，大家应尽可能避免在空旷场地活动。假若一时躲不开，也尽量做到不要贴临高耸的树木、电线杆、金属栏杆等，保持至少4-5米的距离。

来源：上观新闻、气象知识

↓分享

↓点赞

原标题：《高层建筑为何要“主动接闪”？专家科普：避雷针其实是“引雷针”！》

阅读原文