景觀照明防雷技術規范解讀
編輯：2021-10-29 09:35:57
摘要：
2021年5月21日，國家市場監督管理總局和國家標準化管理委員會正式發布了GB/T 40250-2021《城市景觀照明設施防雷技術規范》，標準于2021年9月1日開始實施。本標準是為降低城市景觀照明設施雷擊風險而制定的，對保障設施安全具有現實的指導意義。本文介紹了標準制定的背景和意義，對標準的主要內容與技術考慮作了解讀，以更好地指導城市景觀照明設施防雷工作，推動標準的貫徹落實。
01、引言
隨著城市建設不斷發展，景觀照明已成為城市規 劃、建筑與景觀設計中不可或缺的重要組成部分。然而，目前多數城市景觀照明設施主要注重美觀與節能，對于設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，導致雷擊損毀設施的事件時有發生，如上海的地標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，造成設備故障甚至起火。城市景觀照明設施具有以下主要特點：一是覆蓋廣泛，無論在建（構）筑物、道路、橋梁、廣場或公園等位置，幾乎無處不在，數量極其龐大；二是安裝環境大多在屋頂或戶外，雷擊風險高；三是設備易損性高，照明設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，極易受雷擊電磁脈沖影響?；谝陨咸攸c，城市景觀照明設施雷擊事故輕者將損壞設備與控制系統，重者將可能引起設施燃燒或爆炸危及主體工程引發火災。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施防雷技術規范。
起草單位在主編的氣象行業標準QX / T 210-2013[1]基礎上，根據城市景觀照明設施的特點，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、更加密集布設的LED點光源、更加高標準配合的集成演示方案的背景，從標準的協調性和適用性出發，制定了本標準。
02、內容概述
根據城市景觀照明設施的分布特征以及雷電防護技術原理，標準從減少雷擊風險、易于應用的角度出發，一是力求做到內容完整，適用于城市景觀照明防雷設施的設計、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，滿足城市景觀照明設施防雷的需求；三是盡可能充分借鑒和參考景觀照明設計、燈具以及雷電防護的相關國家和行業標準，保障標準編制的科學性。
基于以上原則，本標準正文分為4個章節，分別規定了城市景觀照明設施的防雷基本要求、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施的防雷設計、施工、檢測和維護。標準主要章節框架如圖1所示。
2.1 基本要求 本章主要闡述了城市景觀照明設施的防雷工作原則及注意事項。照明設施種類繁多，應用場景多種多樣，從防雷應用的角度看，設施需因地制宜采取直擊雷防護和雷擊電磁脈沖防護。章節中明確了不同城市景觀照明設施防雷分類及雷擊電磁脈沖防雷區的劃分要求；提出城市主要燈光秀和標志性建（構）筑物等重要場所的城市景觀照明設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施的特點，按照是否直接暴露于直擊雷風險的思路，對處在LPZOA區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定，同時考慮到配電線路、控制線路的不同敷設方式提出具體防護措施。此外，由于城市景觀照明設施的差異性，標準還給出了當設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 本章詳細規定了城市景觀照明設施的雷擊電磁脈沖防護措施。依據GB 50057-2010[2]、GB 50311-2016[3]、GB/T 18802.12-2014[4]、GB/T 18802.22-2019[5]等國家標準，起草組根據照明設施的安全需求明確了防雷區劃分、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隔離防雷措施的技術原理及自動控制原理。 2.4 防雷裝置檢測和維護 本章規定了城市景觀照明設施日常維護和性能檢測要求。
03、主要技術考慮 3.1 關于城市景觀照明設施防雷分類 對城市景觀照明設施防雷類別劃分，有利于對設施采取差異化防護，兼顧了設施安全 性及防雷 措施的經濟性。在保證防雷安全的同時，應避免由于采取更高防雷類別而增加施工成本，避免增加技術難度造成施工困難甚至難以實現。城市景觀照明設施的防雷分類依據國家標準GB 50057-2010[2]第3章規定。根據景觀照明設施的特點，標準明確了以下3種特殊情形的防雷類別劃分： （1）設置在建（構）筑物內的配電室、控制室或安裝在建（構）筑物上的燈具，按所在建（構）筑物防雷類別設防； （2）獨立設置的配電室、控制室，若達不到規定防雷類別的劃分條件時，應按第三類防雷建筑物設防； （3）自然景觀照明設施按第三類防雷建筑物設防。 3.2 關于城市景觀照明設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照明設施，位于較高位置的設備極易遭受雷擊影響，這對設施防雷提出了很高的要求。為減小雷擊風險，降低維護成本，保護人員及設施安全，標準提出城市主要燈光秀和標志性建（構）筑物等重要場所的城市景觀照明設施宜采取隔離防雷保護措施。 隔離防雷方法結合了雷電臨近預警與物聯網技術，可以增加電子系統防雷的可靠性。當雷電臨近時，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，當雷電遠離時，自動恢復常態工作；或者可以選擇向景觀照明設施管理人員自動發送雷電臨近預警信息，根據應急預案采取人工決策方式。這一方法的應用將提高設施防雷效果，減輕設施運維負擔。雷電臨近預警技術目前已相對成熟，關于雷電臨近預警技術的國家標準GB/T 38121-2019[6]《雷電防護 雷暴預警系統》及氣象行業標準QX/T 262-2015[7]《雷電臨近預警技術指南》已發布實施；基于物聯網的遠程控制技術目前也已在各個行業得到應用。 需要注意的是，隔離防雷措施是對電子系統防雷措施的補充，電子系統的綜合防雷措施應按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 關于城市景觀照明設施新建接地裝置接地阻值不應大于30Ω 通常接地電阻值越低，防雷的效率越好，但在實際應用中應考慮技術經濟性，根據工程的實際情況確定合適接地阻值，不應為提升有限的防雷效果而大幅提升成本。根據GB 21431-2015[10]，電子系統機房的接地阻值要求為不大于4Ω。在工程應用中，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經過地網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濟性，依據GB 50057-2010[2]中4.2條第8款“在土壤電阻率高的地區，可適當增大沖擊接地電阻，但在3000Ωm以下的地區，沖擊接地電阻不應大于30Ω”的規定，本標準要求城市景觀照明設施新建接地裝置接地電阻宜不大于30Ω。
04、實施建議 本標準發布后可實現城市景觀照明防雷工作與防雷現行相關標準的協調，景觀照明設施的生產企業、施工單位按照標準設置防雷措施，可有效避免或減少城市景觀照明雷電災害引起人員傷亡和財產損失，具有較強的操作性。為充分發揮標準的作用，應重視以下兩個方面工作。 一是要加強標準宣貫。本標準是推薦性標準，宣貫是標準實施的首要工作。起草單位應充分利用媒體平臺宣傳，使全社會了解標準對于減少景觀照明設施雷擊風險的意義。同時，與相關行業協會合作舉辦標準宣貫，讓標準順利在行業內實施，真正發揮出標準效力。 二是要加強標準貫徹執行與實施效果評估。起草單位應與景觀照明設施生產企業、施工單位與管理單位加強溝通聯系，收集標準實施過程中的問題并及時總結，評估標準實施效果，為標準的進一步修改完善提供支持。
