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引言
当今，随着防雷减灾部门贯彻GB50057-94《建筑物防雷设计规范》和《广东省防御雷电灾害管理规定》力度的加大，广州地区的新建建筑物的防雷设计和施工都能严格按照国家有关规定来执行。但是，在日常的防雷执法检查及对旧建筑物防雷设施检测过程中，往往会遇到这样一种情况：一部分高层建筑物（特别是九四年以前的高层建筑物居多）无侧击雷防护措施。这种存在先天性防雷缺陷的高层建筑物，给人民的生命财产安全带来了极大的隐患。
特别是近年来广州市发生的多起雷击灾害已经充分证明了上述观点。例如：广东省防疫检疫局办公大楼因为遭侧击雷，玻璃幕墙损坏，二百余块玻璃被毁，直接经济损失达数十万元。
针对上述情况，如何对这部分旧建筑物进行改造，使之具备良好的防侧击雷功能呢？笔者就以上问题展开了一些简要的论述。可供同行参考。
一、 发生雷电闪击的原理以及对建筑物造成的危害
具有气象雷电常识的人都知道，自然界中之所以会发生雷电现象，是因为云层与云层之间，或云层的上层与下层之间聚集了大量的互异的带电粒子（正负电荷），当这些带电的云层发生碰撞时，或云层与大地上的物体发生接触时，就会产生大量放电现象。
我们知道，雷击具有偶发性和突发性，即我们不能事先确定发生雷击的地点，具体部位以及雷击的准确时间。自然界中的雷也分许多种，主要有球形雷、感应雷；因其高度不一样，也可分为高空雷、地面雷；从建筑物的受雷部位看，分为直击雷和侧击雷。
伴随着雷电流同时产生的，还有巨大的热能和热效应，以及电磁波等，他们会对建筑物以及建筑物内的人和设备造成危害。我们通常意义上所说的防雷，就是根据以上情况，有针对性的设置避雷针，避雷器，避雷网格及引下线、接地体等防雷装置，对建筑物进行有效的防雷击措施的。
依据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的规定，结合广东省的实际，一般情况下，我们把超过三十米（或10层以上）的建筑物规定为二类防雷建筑物。我们在此探讨的，正是这类建筑物的侧击雷的防护措施。
二、 对防侧击雷缺陷的高层建筑物整改措施
2.1高层建筑物无侧击雷防护的危害性
一栋高层建筑物，如果没有防侧击雷措施，其雷击隐患是相当大的。按照国家标准GB50057-94〈〈建筑物防雷设计规范〉〉的要求，建筑物十层以上，每隔12米均要求设置均压环，并分别与建筑物上的所有门窗、户外的金属构件电气连通，使其成为防侧击雷的接闪器。如果没有以上设计，则可以说该建筑物无侧击雷防护措施。
由于没有接闪器，所以当雷击在建筑物侧面的时候，容易造成：损毁建筑物、人员伤亡、电器设备损坏等诸多危害。
2.2 高层建筑物无侧击雷防护的补救方法和措施
方法一：利用大厦基础做接地体，十层以上楼层设计了均压环，但未与门窗、围栏等金属构件连通的，通常是根据大厦的防雷分类、网格及大厦占地面积大小，选取几处大厦柱筋引出，把引出的柱筋与金属门窗、围栏焊接，使十层以上的金属门窗、围栏与均压环形成电气通路。
方法二：未利用大厦基础做接地体的，也可以采取以下方法：先在建筑物的四周设人工接地体，然后每隔18米（一类为12米）沿建筑物外墙明敷一条直径不小于ф10圆钢（也可4×50扁铁）到天面，并与避雷带保持电气连通。然后自建筑物第十层起每隔两层用4×50扁铁沿建筑物外墙明敷，并与人工接地体上引出的所有引上线焊接，电气连通，作为替代均压环。从而达到防侧击雷的目的。
以上两种方法，方案实施过程中，往往由于施工难度大，困难重重，破坏建筑物外墙体结构及外观等而被弃之不用。
方法三：现在最常用的办法是：根据建筑物保护范围的大小，在其天面设置一根或多根进口避雷针（因进口避雷针的防雷效能要远大于普通金属针，故我们一般选用进口避雷针作为高层建筑物防雷保护的接闪器），大大扩大其整栋建筑物的保护范围，从而达到建筑物外部防侧击雷的目的。这种方法的优点是简便、易行，施工方案也不复杂，广州市的防雷减灾部门对上述方案也持认可态度。
下面从滚球法保护范围计算和进口避雷针保护原理两个角度来分别说明上述方案的可行性。
首先查下表，确定第二类建筑物的滚球半径hr=45m
表Ⅰ按照防雷级别布置接闪器：
建筑物的防雷类别 滚球半径hr(m) 避雷网网格尺寸(m)
第一类防雷建筑物 30 ≤5×5或≤6×4
第二类防雷建筑物 45 ≤10×10≤12×8
第三类防雷建筑物 60 ≤20×20或≤24×16
布置接闪器时，可单独或任意组合采用滚球法、避雷网。
取建筑物高hx=30m 避雷针高度h=20m
则针对天面的保护范围：
rx=
rx=
rx=
rx=
rx=37.4m
在同樣条件下进口避雷针Pulsar的保护范围可根据法国1995年颁布的国家防雷标准NF C17 –102指引，它取决于：高压实验室中测试出的PULSAR启动抢先时间△Т，根据雷电的威胁程度确定的保护等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（据NF C17-102附录B）和PULSAR针尖到被保护平面的垂直距离h(最小h=2m)
Rp：指针尖垂直距离h的平面上的保护半径
H ：PULSAR针尖至被保护物体的垂直距离
D ：标准化的雷击距离
建筑物防雷类别1类D=20米
建筑物防雷类别2类D=45米
建筑物防雷类别3类D=60米
△ L=106. △Т（启动抢先时间）
Rp= (适用于h≥5m)
当2m △Т=启动抢先时间。
应由法国电气行业中心实验室（LCIE）
按照法国标准NF C-102附录C所载的测试后提供。
保护类别及水平是根据法国标准NF C17-102的附录B计算确定。
在保护计算中使用的△Т限值到60μs,已经由Cimelec(电气设备和有关工业电子设备的材料工业研究组织)的成员进行的实验证实；并对提前放电避雷针最大保护范围给予限制。而PULSAR60虽然在实验中证实△Т达155μs，但亦根据规定采用结果的40％
作为计算基数。
表ⅡPulsar的保护范围：
Pulsar的保护范围
保护水平 Ⅰ（D=20米） Ⅱ（D=45米） Ⅲ（D=60米）
Pulsar 18 30 45 60 18 30 45 60 18 30 45 60
高度（米） 保护半径（米）
2 14 19 25 32 19 25 32 40 22 28 36 44
3 21 28 38 48 29 38 48 59 33 42 57 65
4 28 38 51 64 38 50 65 78 44 57 72 87
5 35 48 63 79 49 63 81 97 55 71 89 107
6 35 48 63 79 49 64 81 97 56 72 90 107
8 36 49 64 79 51 65 82 98 58 73 91 108
10 37 49 64 79 52 66 83 99 60 75 92 109
15 38 50 65 80 55 69 85 101 64 78 95 111
20 38 50 65 80 58 71 86 102 67 81 97 113
45 38 50 65 80 63 75 90 105 77 89 104 119
60 38 50 65 80 63 75 90 105 78 90 105 120
查表Ⅱ得的保護范围Rp=86米>>rx=37.4米，也就是说在同样高度的条件下，进口避雷针的保护范围远大于普通避雷针的保护范围。
以上结论说明，当用进口避雷针对高层建筑物进行保护时，我们可以首先把它当做同样高度的普通避雷针看待，用滚球法的方法对它的保护范围进行验证。如果通过滚球法计算，该针对高层建筑物的保护范围达到GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的要求。那么，我们就可以说该进口避雷针Pulsar45对高层建筑物的防侧击雷的保护范围也同样达到了规范要求。
三、结论及建议
3.1 利用多只进口避雷针（针阵）保护原理和和以上原理相同。利用其它品牌的,经防雷减灾部门认可的进口避雷针，保护原理和方案三相同。
3.2 广州市天河区用上述方案三在天面加装进口避雷针，以扩大其对整栋建筑物保护范围的办法，实践证明防侧击雷效果是明显的，施工方案也是切实可行的。所有采用该施工方案的建筑物至今未再发生过雷击事故。
3.3 规范规定，无论用哪种方案对建筑实行防雷保护，都不能达到100%的安全标准。利用本方案三也一样。所以必须强调使用正规的进口避雷针。即到防雷所报建时，必须首先检查避雷针的报关单，保险等手续是否齐全，以保证施工的效果和质量，以及万一发生雷击灾害利用保险单展开索赔工作。
3.4 进口避雷针Pulsar系列的保护范围未经过中国质检部门的检测验证。所依据的仅是根据中国经销商所提供的法国国家防雷NFC17-102标准，其合理性有待进一步探讨。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
当今，随着防雷减灾部门贯彻GB50057-94《建筑物防雷设计规范》和《广东省防御雷电灾害管理规定》力度的加大，广州地区的新建建筑物的防雷设计和施工都能严格按照国家有关规定来执行。但是，在日常的防雷执法检查及对旧建筑物防雷设施检测过程中，往往会遇到这样一种情况：一部分高层建筑物（特别是九四年以前的高层建筑物居多）无侧击雷防护措施。这种存在先天性防雷缺陷的高层建筑物，给人民的生命财产安全带来了极大的隐患。
特别是近年来广州市发生的多起雷击灾害已经充分证明了上述观点。例如：广东省防疫检疫局办公大楼因为遭侧击雷，玻璃幕墙损坏，二百余块玻璃被毁，直接经济损失达数十万元。
针对上述情况，如何对这部分旧建筑物进行改造，使之具备良好的防侧击雷功能呢？笔者就以上问题展开了一些简要的论述。可供同行参考。
一、 发生雷电闪击的原理以及对建筑物造成的危害
具有气象雷电常识的人都知道，自然界中之所以会发生雷电现象，是因为云层与云层之间，或云层的上层与下层之间聚集了大量的互异的带电粒子（正负电荷），当这些带电的云层发生碰撞时，或云层与大地上的物体发生接触时，就会产生大量放电现象。
我们知道，雷击具有偶发性和突发性，即我们不能事先确定发生雷击的地点，具体部位以及雷击的准确时间。自然界中的雷也分许多种，主要有球形雷、感应雷；因其高度不一样，也可分为高空雷、地面雷；从建筑物的受雷部位看，分为直击雷和侧击雷。
伴随着雷电流同时产生的，还有巨大的热能和热效应，以及电磁波等，他们会对建筑物以及建筑物内的人和设备造成危害。我们通常意义上所说的防雷，就是根据以上情况，有针对性的设置避雷针，避雷器，避雷网格及引下线、接地体等防雷装置，对建筑物进行有效的防雷击措施的。
依据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的规定，结合广东省的实际，一般情况下，我们把超过三十米（或10层以上）的建筑物规定为二类防雷建筑物。我们在此探讨的，正是这类建筑物的侧击雷的防护措施。
二、 对防侧击雷缺陷的高层建筑物整改措施
2.1高层建筑物无侧击雷防护的危害性
一栋高层建筑物，如果没有防侧击雷措施，其雷击隐患是相当大的。按照国家标准GB50057-94〈〈建筑物防雷设计规范〉〉的要求，建筑物十层以上，每隔12米均要求设置均压环，并分别与建筑物上的所有门窗、户外的金属构件电气连通，使其成为防侧击雷的接闪器。如果没有以上设计，则可以说该建筑物无侧击雷防护措施。
由于没有接闪器，所以当雷击在建筑物侧面的时候，容易造成：损毁建筑物、人员伤亡、电器设备损坏等诸多危害。
2.2 高层建筑物无侧击雷防护的补救方法和措施
方法一：利用大厦基础做接地体，十层以上楼层设计了均压环，但未与门窗、围栏等金属构件连通的，通常是根据大厦的防雷分类、网格及大厦占地面积大小，选取几处大厦柱筋引出，把引出的柱筋与金属门窗、围栏焊接，使十层以上的金属门窗、围栏与均压环形成电气通路。
方法二：未利用大厦基础做接地体的，也可以采取以下方法：先在建筑物的四周设人工接地体，然后每隔18米（一类为12米）沿建筑物外墙明敷一条直径不小于ф10圆钢（也可4×50扁铁）到天面，并与避雷带保持电气连通。然后自建筑物第十层起每隔两层用4×50扁铁沿建筑物外墙明敷，并与人工接地体上引出的所有引上线焊接，电气连通，作为替代均压环。从而达到防侧击雷的目的。
以上两种方法，方案实施过程中，往往由于施工难度大，困难重重，破坏建筑物外墙体结构及外观等而被弃之不用。
方法三：现在最常用的办法是：根据建筑物保护范围的大小，在其天面设置一根或多根进口避雷针（因进口避雷针的防雷效能要远大于普通金属针，故我们一般选用进口避雷针作为高层建筑物防雷保护的接闪器），大大扩大其整栋建筑物的保护范围，从而达到建筑物外部防侧击雷的目的。这种方法的优点是简便、易行，施工方案也不复杂，广州市的防雷减灾部门对上述方案也持认可态度。
下面从滚球法保护范围计算和进口避雷针保护原理两个角度来分别说明上述方案的可行性。
首先查下表，确定第二类建筑物的滚球半径hr=45m
表Ⅰ按照防雷级别布置接闪器：
建筑物的防雷类别 滚球半径hr(m) 避雷网网格尺寸(m)
第一类防雷建筑物 30 ≤5×5或≤6×4
第二类防雷建筑物 45 ≤10×10≤12×8
第三类防雷建筑物 60 ≤20×20或≤24×16
布置接闪器时，可单独或任意组合采用滚球法、避雷网。
取建筑物高hx=30m 避雷针高度h=20m
则针对天面的保护范围：
rx=
rx=
rx=
rx=
rx=37.4m
在同樣条件下进口避雷针Pulsar的保护范围可根据法国1995年颁布的国家防雷标准NF C17 –102指引，它取决于：高压实验室中测试出的PULSAR启动抢先时间△Т，根据雷电的威胁程度确定的保护等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（据NF C17-102附录B）和PULSAR针尖到被保护平面的垂直距离h(最小h=2m)
Rp：指针尖垂直距离h的平面上的保护半径
H ：PULSAR针尖至被保护物体的垂直距离
D ：标准化的雷击距离
建筑物防雷类别1类D=20米
建筑物防雷类别2类D=45米
建筑物防雷类别3类D=60米
△ L=106. △Т（启动抢先时间）
Rp= (适用于h≥5m)
当2m
应由法国电气行业中心实验室（LCIE）
按照法国标准NF C-102附录C所载的测试后提供。
保护类别及水平是根据法国标准NF C17-102的附录B计算确定。
在保护计算中使用的△Т限值到60μs,已经由Cimelec(电气设备和有关工业电子设备的材料工业研究组织)的成员进行的实验证实；并对提前放电避雷针最大保护范围给予限制。而PULSAR60虽然在实验中证实△Т达155μs，但亦根据规定采用结果的40％
作为计算基数。
表ⅡPulsar的保护范围：
Pulsar的保护范围
保护水平 Ⅰ（D=20米） Ⅱ（D=45米） Ⅲ（D=60米）
Pulsar 18 30 45 60 18 30 45 60 18 30 45 60
高度（米） 保护半径（米）
2 14 19 25 32 19 25 32 40 22 28 36 44
3 21 28 38 48 29 38 48 59 33 42 57 65
4 28 38 51 64 38 50 65 78 44 57 72 87
5 35 48 63 79 49 63 81 97 55 71 89 107
6 35 48 63 79 49 64 81 97 56 72 90 107
8 36 49 64 79 51 65 82 98 58 73 91 108
10 37 49 64 79 52 66 83 99 60 75 92 109
15 38 50 65 80 55 69 85 101 64 78 95 111
20 38 50 65 80 58 71 86 102 67 81 97 113
45 38 50 65 80 63 75 90 105 77 89 104 119
60 38 50 65 80 63 75 90 105 78 90 105 120
查表Ⅱ得的保護范围Rp=86米>>rx=37.4米，也就是说在同样高度的条件下，进口避雷针的保护范围远大于普通避雷针的保护范围。
以上结论说明，当用进口避雷针对高层建筑物进行保护时，我们可以首先把它当做同样高度的普通避雷针看待，用滚球法的方法对它的保护范围进行验证。如果通过滚球法计算，该针对高层建筑物的保护范围达到GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的要求。那么，我们就可以说该进口避雷针Pulsar45对高层建筑物的防侧击雷的保护范围也同样达到了规范要求。
三、结论及建议
3.1 利用多只进口避雷针（针阵）保护原理和和以上原理相同。利用其它品牌的,经防雷减灾部门认可的进口避雷针，保护原理和方案三相同。
3.2 广州市天河区用上述方案三在天面加装进口避雷针，以扩大其对整栋建筑物保护范围的办法，实践证明防侧击雷效果是明显的，施工方案也是切实可行的。所有采用该施工方案的建筑物至今未再发生过雷击事故。
3.3 规范规定，无论用哪种方案对建筑实行防雷保护，都不能达到100%的安全标准。利用本方案三也一样。所以必须强调使用正规的进口避雷针。即到防雷所报建时，必须首先检查避雷针的报关单，保险等手续是否齐全，以保证施工的效果和质量，以及万一发生雷击灾害利用保险单展开索赔工作。
3.4 进口避雷针Pulsar系列的保护范围未经过中国质检部门的检测验证。所依据的仅是根据中国经销商所提供的法国国家防雷NFC17-102标准，其合理性有待进一步探讨。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看