景觀照明防雷技術(shù)規(guī)范解讀
編輯：2021-10-29 09:35:57
摘要：
2021年5月21日，國家市場監(jiān)督管理總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會正式發(fā)布了GB/T 40250-2021《城市景觀照明設(shè)施防雷技術(shù)規(guī)范》，標(biāo)準(zhǔn)于2021年9月1日開始實施。本標(biāo)準(zhǔn)是為降低城市景觀照明設(shè)施雷擊風(fēng)險而制定的，對保障設(shè)施安全具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。本文介紹了標(biāo)準(zhǔn)制定的背景和意義，對標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容與技術(shù)考慮作了解讀，以更好地指導(dǎo)城市景觀照明設(shè)施防雷工作，推動標(biāo)準(zhǔn)的貫徹落實。
01、引言
隨著城市建設(shè)不斷發(fā)展，景觀照明已成為城市規(guī) 劃、建筑與景觀設(shè)計中不可或缺的重要組成部分。然而，目前多數(shù)城市景觀照明設(shè)施主要注重美觀與節(jié)能，對于設(shè)施的雷電安全未給予足夠的重視，或是采取的防雷措施效果不佳，導(dǎo)致雷擊損毀設(shè)施的事件時有發(fā)生，如上海的地標(biāo)性建筑東方明珠塔于2010年4月13日、2020年8月10日均遭遇到雷擊，造成設(shè)備故障甚至起火。城市景觀照明設(shè)施具有以下主要特點：一是覆蓋廣泛，無論在建（構(gòu)）筑物、道路、橋梁、廣場或公園等位置，幾乎無處不在，數(shù)量極其龐大；二是安裝環(huán)境大多在屋頂或戶外，雷擊風(fēng)險高；三是設(shè)備易損性高，照明設(shè)備元器件抵抗雷擊能力差，耐壓能力弱，普遍采用智能控制系統(tǒng)，極易受雷擊電磁脈沖影響?；谝陨咸攸c，城市景觀照明設(shè)施雷擊事故輕者將損壞設(shè)備與控制系統(tǒng)，重者將可能引起設(shè)施燃燒或爆炸危及主體工程引發(fā)火災(zāi)。為減少城市景觀照明雷擊損壞，迫切需要專門的景觀照明設(shè)施防雷技術(shù)規(guī)范。
起草單位在主編的氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QX / T 210-2013[1]基礎(chǔ)上，根據(jù)城市景觀照明設(shè)施的特點，考慮到近年來各大城市興起的主題公園、大型主題燈光秀及標(biāo)志性建筑燈光秀大量采用了較以往更加智能的無線控制系統(tǒng)、更加密集布設(shè)的LED點光源、更加高標(biāo)準(zhǔn)配合的集成演示方案的背景，從標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性和適用性出發(fā)，制定了本標(biāo)準(zhǔn)。
02、內(nèi)容概述
根據(jù)城市景觀照明設(shè)施的分布特征以及雷電防護技術(shù)原理，標(biāo)準(zhǔn)從減少雷擊風(fēng)險、易于應(yīng)用的角度出發(fā)，一是力求做到內(nèi)容完整，適用于城市景觀照明防雷設(shè)施的設(shè)計、施工、檢測與維護等方面工作；二是充分考慮防雷工作的最新要求與技術(shù)，滿足城市景觀照明設(shè)施防雷的需求；三是盡可能充分借鑒和參考景觀照明設(shè)計、燈具以及雷電防護的相關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保障標(biāo)準(zhǔn)編制的科學(xué)性。
基于以上原則，本標(biāo)準(zhǔn)正文分為4個章節(jié)，分別規(guī)定了城市景觀照明設(shè)施的防雷基本要求、直擊雷防護、雷擊電磁脈沖防護、防雷裝置檢測方法和維護，適用于城市景觀照明設(shè)施的防雷設(shè)計、施工、檢測和維護。標(biāo)準(zhǔn)主要章節(jié)框架如圖1所示。
2.1 基本要求 本章主要闡述了城市景觀照明設(shè)施的防雷工作原則及注意事項。照明設(shè)施種類繁多，應(yīng)用場景多種多樣，從防雷應(yīng)用的角度看，設(shè)施需因地制宜采取直擊雷防護和雷擊電磁脈沖防護。章節(jié)中明確了不同城市景觀照明設(shè)施防雷分類及雷擊電磁脈沖防雷區(qū)的劃分要求；提出城市主要燈光秀和標(biāo)志性建（構(gòu)）筑物等重要場所的城市景觀照明設(shè)施宜采取隔離防雷保護措施。 2.2 直擊雷防護 本章針對城市景觀照明設(shè)施的特點，按照是否直接暴露于直擊雷風(fēng)險的思路，對處在LPZOA區(qū)的景觀照明燈具及配電室、控制室的直擊雷防護措施進行了詳細規(guī)定，同時考慮到配電線路、控制線路的不同敷設(shè)方式提出具體防護措施。此外，由于城市景觀照明設(shè)施的差異性，標(biāo)準(zhǔn)還給出了當(dāng)設(shè)施安裝于屋頂可不要求附加直擊雷防護措施的具體條件。 2.3 雷擊電磁脈沖防護 本章詳細規(guī)定了城市景觀照明設(shè)施的雷擊電磁脈沖防護措施。依據(jù)GB 50057-2010[2]、GB 50311-2016[3]、GB/T 18802.12-2014[4]、GB/T 18802.22-2019[5]等國家標(biāo)準(zhǔn)，起草組根據(jù)照明設(shè)施的安全需求明確了防雷區(qū)劃分、等電位連接、屏蔽、接地和SPD安裝、選擇要求。同時，在城市景觀照明設(shè)施防雷工作中增加了隔離控制措施，并在附錄中給出了電子系統(tǒng)隔離防雷措施的技術(shù)原理及自動控制原理。 2.4 防雷裝置檢測和維護 本章規(guī)定了城市景觀照明設(shè)施日常維護和性能檢測要求。
03、主要技術(shù)考慮 3.1 關(guān)于城市景觀照明設(shè)施防雷分類 對城市景觀照明設(shè)施防雷類別劃分，有利于對設(shè)施采取差異化防護，兼顧了設(shè)施安全 性及防雷 措施的經(jīng)濟性。在保證防雷安全的同時，應(yīng)避免由于采取更高防雷類別而增加施工成本，避免增加技術(shù)難度造成施工困難甚至難以實現(xiàn)。城市景觀照明設(shè)施的防雷分類依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50057-2010[2]第3章規(guī)定。根據(jù)景觀照明設(shè)施的特點，標(biāo)準(zhǔn)明確了以下3種特殊情形的防雷類別劃分： （1）設(shè)置在建（構(gòu)）筑物內(nèi)的配電室、控制室或安裝在建（構(gòu)）筑物上的燈具，按所在建（構(gòu)）筑物防雷類別設(shè)防； （2）獨立設(shè)置的配電室、控制室，若達不到規(guī)定防雷類別的劃分條件時，應(yīng)按第三類防雷建筑物設(shè)防； （3）自然景觀照明設(shè)施按第三類防雷建筑物設(shè)防。 3.2 關(guān)于城市景觀照明設(shè)施采取隔離防雷措施 良好的景觀照明效果通常需要大范圍布設(shè)照明設(shè)施，位于較高位置的設(shè)備極易遭受雷擊影響，這對設(shè)施防雷提出了很高的要求。為減小雷擊風(fēng)險，降低維護成本，保護人員及設(shè)施安全，標(biāo)準(zhǔn)提出城市主要燈光秀和標(biāo)志性建（構(gòu)）筑物等重要場所的城市景觀照明設(shè)施宜采取隔離防雷保護措施。 隔離防雷方法結(jié)合了雷電臨近預(yù)警與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以增加電子系統(tǒng)防雷的可靠性。當(dāng)雷電臨近時，通過遠程自動控制用戶終端隔離裝置，對閃電電涌入侵通道實施物理隔離，當(dāng)雷電遠離時，自動恢復(fù)常態(tài)工作；或者可以選擇向景觀照明設(shè)施管理人員自動發(fā)送雷電臨近預(yù)警信息，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案采取人工決策方式。這一方法的應(yīng)用將提高設(shè)施防雷效果，減輕設(shè)施運維負擔(dān)。雷電臨近預(yù)警技術(shù)目前已相對成熟，關(guān)于雷電臨近預(yù)警技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 38121-2019[6]《雷電防護 雷暴預(yù)警系統(tǒng)》及氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QX/T 262-2015[7]《雷電臨近預(yù)警技術(shù)指南》已發(fā)布實施；基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程控制技術(shù)目前也已在各個行業(yè)得到應(yīng)用。 需要注意的是，隔離防雷措施是對電子系統(tǒng)防雷措施的補充，電子系統(tǒng)的綜合防雷措施應(yīng)按GB 50057-2010[2]、GB/T 21714.3[8]、GB/T 21714.4[9]中對防雷裝置（LPS）防護的要求和雷擊電磁脈沖（LEMP）防護的要求實施。 3.3 關(guān)于城市景觀照明設(shè)施新建接地裝置接地阻值不應(yīng)大于30Ω 通常接地電阻值越低，防雷的效率越好，但在實際應(yīng)用中應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟性，根據(jù)工程的實際情況確定合適接地阻值，不應(yīng)為提升有限的防雷效果而大幅提升成本。根據(jù)GB 21431-2015[10]，電子系統(tǒng)機房的接地阻值要求為不大于4Ω。在工程應(yīng)用中，為滿足4Ω接地阻值的要求可能需要花費很高的成本，在某些土壤電阻率高的地域甚至可能出現(xiàn)經(jīng)過地網(wǎng)改造后接地阻值仍然無法達到4Ω以下。起草組綜合考慮防雷效果與經(jīng)濟性，依據(jù)GB 50057-2010[2]中4.2條第8款“在土壤電阻率高的地區(qū)，可適當(dāng)增大沖擊接地電阻，但在3000Ωm以下的地區(qū)，沖擊接地電阻不應(yīng)大于30Ω”的規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)要求城市景觀照明設(shè)施新建接地裝置接地電阻宜不大于30Ω。
04、實施建議 本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后可實現(xiàn)城市景觀照明防雷工作與防雷現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)，景觀照明設(shè)施的生產(chǎn)企業(yè)、施工單位按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置防雷措施，可有效避免或減少城市景觀照明雷電災(zāi)害引起人員傷亡和財產(chǎn)損失，具有較強的操作性。為充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的作用，應(yīng)重視以下兩個方面工作。 一是要加強標(biāo)準(zhǔn)宣貫。本標(biāo)準(zhǔn)是推薦性標(biāo)準(zhǔn)，宣貫是標(biāo)準(zhǔn)實施的首要工作。起草單位應(yīng)充分利用媒體平臺宣傳，使全社會了解標(biāo)準(zhǔn)對于減少景觀照明設(shè)施雷擊風(fēng)險的意義。同時，與相關(guān)行業(yè)協(xié)會合作舉辦標(biāo)準(zhǔn)宣貫，讓標(biāo)準(zhǔn)順利在行業(yè)內(nèi)實施，真正發(fā)揮出標(biāo)準(zhǔn)效力。 二是要加強標(biāo)準(zhǔn)貫徹執(zhí)行與實施效果評估。起草單位應(yīng)與景觀照明設(shè)施生產(chǎn)企業(yè)、施工單位與管理單位加強溝通聯(lián)系，收集標(biāo)準(zhǔn)實施過程中的問題并及時總結(jié)，評估標(biāo)準(zhǔn)實施效果，為標(biāo)準(zhǔn)的進一步修改完善提供支持。
