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文档简介

PAGE3编号:201113被评单位:江西江铃房地产股份有限公司评估项目:团结路8号住宅小区江西省雷电监测预警与防护技术中心二〇一一年八月说明1.本报告无评估单位盖章无效。2.本报告无评估人员签字无效。3.本报告涂改无效。4.本报告仅对所委托的评估项目有效。5.本评估以设计方提供的建筑物原始数据和现场情况检测、勘察、核实的数据为基础,根据建筑物属性以及雷击风险评估方法所确定的有关参数,进行分析,得出相关的结论。并以此为基础,对这些结论进行了比较和分析,并提出了相应增加的防范措施。若建筑物结构、功能用途、环境发生较大变化,需要重新进行评估。6.对目录雷击风险综合评估报告 41.评估单位 42.评估人员 103.评估目的 104.评估依据 105.评估简介 136.项目概况 146.1强电系统 146.2弱电系统 146.3消防系统 146.4防雷与接地 157.数据采集与分析 167.1地理位置及周边环境 167.2闪电定位资料 177.3土壤电阻率 187.4建筑物及其服务设施特性 198.大气环境评估 198.1南昌市雷电活动时空分布特征 238.2建设项目附近雷电分布特征 249.建筑物雷击风险评估 269.1雷击风险评估方法 269.2雷击风险分析 369.3评估计算过程 389.4评估结论 439.5减少风险的设计修改意见 4310.建筑物电子信息系统评估 4610.1评估方法 4610.2评估过程 5010.3评估结论 5110.4雷电防护意见 51附1:江西省雷电监测系统简介 53雷击风险综合评估报告委托单位江西江铃房地产股份有限公司评估项目团结路8号住宅小区项目地址江西省南昌市红谷滩联系人李雅英联系电估结论建筑物雷击风险评估8号住宅楼人身伤亡损失风险:R1=1.729×10–3>RT(=10-5),风险偏大。存在的主要风险有:RB:直接雷击建筑物因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损坏引起的人身伤亡的风险。RV:雷击服务设施,因雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成人身伤亡的风险。需要在原有防雷措施的基础上,通过完善闪器、引下线、接地装置、配电系统防雷电过电压防护、弱电系统雷电过电压防护、电梯系统防护、合理布线、降低火灾危险等措施降低风险。(二)建筑物电子信息评估8号住宅楼防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.969,电子信息系统的雷电防护等级为B级。应根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》规范要求对有线电视系统、楼宇访客可视对讲系统、火灾自动报警及消防联动控制系统等弱电系统进行防护。雷电防护意见在现有防雷措施的基础上,进一步采取以下防雷措施:8号住宅楼均按第二类防雷建筑物要求进行设计。(一)接闪器:利用避雷带、避雷针作为接闪器。避雷带优先采用圆钢,直径不小于8mm,沿屋角、屋脊、屋檐、檐角、女儿墙外侧等易受雷击的部位敷设,并构成闭合环形。避雷带敷设应平直牢固,不应有高低起伏和弯曲现象,平直度每2m检查段允许偏差不宜大于3/1000,全长不宜超过10mm,在转角处应随建筑物造型弯曲,一般不宜小于90度,弯曲半径不宜小于圆钢直径的10倍,跨越伸缩缝和沉降缝时应采取弧形跨接。避雷带支持卡应固定牢靠,间距不大于1.5m,均匀相等,支持卡高度为0.10m~0.15m,支持卡在转角处距转弯中点为0.25m~0.5m,且相同弯距处距离应一致。屋面避雷网格不大于10m×10m或12m×8m。屋顶最高处及屋角等处宜采用不小于φ12的热镀锌圆钢和高度为≤0.3m(二)引下线:引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,平均间距不大于18m,主要阳角应设置引下线。引下线优先利用建筑物柱内或剪力墙内两条纵向主钢筋,当利用两根主钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于φ16,当利用四根钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于φ10。引下线上下通长焊接,保证良好的电气连通,顶部与建筑物外圈梁的两条主钢筋焊接,底部与基础焊接良好。(三)接地装置:基础接地利用桩、地梁和底板的主筋焊通成一整体作自然接地体,每处引下线应利用每桩外围结构主筋中至少2根主筋作为垂直接地体,每处引下线多桩承台内桩的利用率不少于50%。应选用承台下层外侧钢筋焊接连通成承台环,承台环分别与作为垂直接地体的桩筋和作为引下线的柱内结构主钢筋焊接连通。同时将地梁内两条结构主钢筋焊接连通构成基础接地网络,作为水平接地体。基础接地网络与引下线应可靠焊接。防雷接地应与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。(四)防侧击雷:45m以上宜每2层利用结构圈梁内对角两根φ16以上主钢筋焊接成均压环,与各避雷引下线焊接连通形成。外墙金属门窗、金属栏杆、金属管道、防盗网、室外空调机等金属物应直接或经预埋件与就近的防雷设施电位连接,垂直敷设的金属管道及金属物除顶部和底端与防雷装置相连,应每隔30m与就近的防雷装置相连。

雷电防护意见(五)电梯系统电梯系统电源线路宜采用屏蔽电缆或穿金属管道、线槽敷设,屏蔽电缆的金属外皮、金属管道、线槽宜在建筑物入口处、电梯机房入口处做等电位接地连接。宜按B级防护要求(见GB50343-2004第5.4条),装设多级浪涌保护器,各级通流量分别不小于15KA(10/350us)或60KA(8/20us)、40KA、20KA。同时,各级SPD的保护水平应满足设备最低耐压水平要求,且有20%的安全裕量。电梯控制线路采用屏蔽电缆或穿金属管道敷设,并对屏蔽层和金属管道的首、末两端接地。电梯机房采取完善的屏蔽措施,包括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通,使之成为一个完整的法拉第笼,并做良好接地。电梯井在底坑和机房内应预留接地端子,中间宜每隔30m进行等电位连接。电梯机房内设置等电位接地网络,室内设备金属外壳、机柜外壳、机架、金属线槽、设备保护接地、安全保护接地、浪涌保护器等金属组件应与接地网络等电位连接。系统布线合理,强弱电分开敷设,且避免产生大的回路。(六)配电线路过电压保护办公及其他业务用房、多功能会议中心、会议中心等会议场所、安防消防控制室、机房等弱电机房、电梯系统等具有弱电设备的场按B级防护采用多级电涌保护器进行保护。各级通流量分别不小于15KA(10/350μs)或60KA(8/20μs)、40KA、20KA,保护水平应满足设备最低耐压水平要求,且有20%的安全裕量。SPD连接导线应平直,其长度不宜大于0.5m,第一级连接相线铜线截面不小于16mm2,接地端连接铜线截面不小于25mm2,第二级连接相线铜线截面不小于10mm2,接地端连接铜线截面不小于16mm2,第三级连接相线铜线截面不小于6mm2,接地端连接铜线截面不小于10mm2。电压开关型浪涌保护器至限压型浪涌保护器之间的线路长度小于10m、限压型浪涌保护器之间的线路长度小于5雷电防护意见(七)机房等电位连接及屏蔽电梯机房、安防消防控制室、机房等具有大量弱电设备的机房,其设备应远离外墙结构柱,并设等电位连接网络。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。金属导体,电缆屏蔽层及金属线槽(架)等进入机房时,应做等电位连接,当电子信息系统设备为非金属外壳,且机房屏蔽未达到设备电磁环境要求时,应设金属屏蔽网或金属屏蔽室。金属屏蔽网、金属屏蔽室应与等电位接地端子板连接。(八)可视对讲及安全防范系统:1、置于户外的摄像机信号控制线输出、输入端口应设置信号线路浪涌保护器。2、主控机、分控机的信号控制线、通信线、各监控器的报警信号线,宜在线路进出建筑物直击雷非防护区(LPZ0A3、系统视频、控制信号线路及供电线路的浪涌保护器,应分别根据视频信号线路、解码控制信号线路及摄像机供电线路的性能参数来选择。(九)火灾自动报警及消防联动控制系统1、火灾报警控制系统的报警主机、联动控制盘、火警广播、对讲通信等系统的信号传输线缆宜在进出建筑物直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZOB2、消防控制中心与本地区或城市“119”3、消防控制室内,应设置等电位连接网络,室内所有的机架(壳)、金属线槽、设备保护接地、安全保护接地、电涌保护器接地端均应就近接至等电位接地端子板。4、区域报警控制器的金属机架(壳)、金属线槽(或钢管)、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等,应就近接至等电位接地端子板。5、火灾自动报警及联动控制系统的接地应采用共用接地。接地干线应采用截面积不小于16mm2(十)有线电视接收系统1、进、出建筑物的信号传输线,宜在入、出口处装设适配的电涌保护器。2、有线电视信号传输线路,宜根据其干线放大器的工作频率范围、接口型式以及是否需要供电电源等要求,选用电压驻波比和插入损耗小的适配的电涌保护器。3、进、出前端设备机房的信号传输线,宜装设适配的电涌保护器。机房内应设置局部等电位接地端子板,采用截面积不小于16mm2的铜芯绝缘导线并穿金属管,就近接至机房外的等电位连接带。(十一)合理布线为了避免在线路敷设过程中产生较大的环路,导致因环路感应产生较高的过电压(流)而损坏设备,应采用合理的布线方式,尽可能不出现较大的感应环路。1、建筑物内敷设的各种电力电缆、通信信号电缆、控制电缆等敷设时应避开防雷引下线等LEMP强的区域,无法避开时,应采取屏蔽措施。2、强、弱电分开敷设,避免干扰。3、电子信息系统的信号线与电力线之间间距应符合规定。4、信息系统布线电缆与附近可能产生高电平电磁干扰的电动机、电力变压器设备之间应保持必要的间距。(十二)电涌保护器安装的电涌保护器必须符合国务院气象主管机构规定的使用要求,并经江西省气象局备案。(十三)降低雷击引发的火灾危险程度平时加强消防和雷电安全知识宣传,雷电防护设施应定期维护和检测,发现问题及时整改。雷电来临时,加强防火安全巡查、监控及消防安全管理,降低雷击引发的火灾危险。评估单位(盖章)年月日评估单位江西省雷电监测预警与防护技术中心于2005年经江西省气象局批准成立,前身为江西省防雷中心,成立于1991年。单位具有20年的雷电防护专业经验,下设综合管理科、技术科、检测科,主要从事全省雷电业务的技术指导,雷电防护技术的研究,雷电灾害鉴定与评估,南昌市的防雷装置检测、设计技术评价和雷击损害风险评估等防雷技术服务。单位具有雄厚雷电防护专业技术力量,配备数字接地电阻测试仪、土壤电阻测试仪、环路电阻测试仪、电阻箱、等电位测试仪、绝缘电阻测试仪、压敏电压测试仪、静电测试仪、SPD测试仪、数字万用表、磁场强度测量仪、剩磁测试仪、经纬仪、测距仪、游标卡尺、测厚仪、GPS定位仪等完备的技术服务仪器设备。现有高级工程师2人,工程师22人,助理工程师6人,技术员14人。为贯彻实施相关法律法规的规定,2009年,经江西省气象局能力确认,具有雷击损害风险评估能力。“公正科学、准确可靠、保证质量”是我们的质量方针,我们将坚持以“规范”和有关专项规定作为防雷技术服务标准,对防雷装置作出公正、科学、准确的评价,避免因质量问题造成不必要的损失,保障人民命财产安全。图1-1能力确认书2.评估人员人员一览表序号姓名性别职称分工签字1易高流男高工报告审查2李玉塔男工程师报告编制3罗鹏男工程师资料采集4邓佳蜂男工程师数据处理及分析3.评估目的雷电是伴随着强对流天气过程发生的一种灾害性天气现象。雷电以其强大的电流、炙热的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应,使其在瞬间产生巨大的破坏作用,因此雷电常常造成人员伤亡,击毁建筑物、供配电系统、通信设备,造成计算机信息系统中断等。雷电灾害已被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害”之一,被中国电工委员会称为“电子时代的一大公害”。江西是雷电多发地区,年平均雷暴日数为42~83天,据不完全统计,每年因雷击伤亡人数达一百多人,损坏变压器、家电、通讯设备、网络设备上千台,并造成建筑物被毁、火灾事故以及部分地区停电、停水、信息网络瘫痪、通信中断,经济损失近亿元。雷电灾害主要由两个方面的因素决定:一方面是雷电在时间、空间上的分布,另一方面是雷电对社会、经济、人员等所造成的损坏程度。也就是说,为了防御雷电灾害,我们必须进行大气雷电环境评价,即雷电灾害危险性分析(雷电在时间、空间上的分布特征)和雷电的危害范围分析(雷电对社会、经济、人员等所造成的损坏程度),虽然雷电作为一种自然现象,其发生是不可避免的,但是根据分析结果通过采取有效的措施可以避免或减轻其所造成的灾害损失。本评估报告特针对以上因素进行详尽的分析及总结。4.评估依据本评估报告中参考的有关法律法规及技术标准如下:1.《中华人民共和国气象法》2.江西省实施《中华人民共和国气象法》办法3.《南昌市防雷减灾条例》4.GB50057-94:建筑物防雷设计规范5.GB50058-92:爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范6.GB50343-2004:建筑物电子信息系统防雷技术规范7.IEC60364:建筑物电气装置8.IEC60479:人畜的电流效应9.GB/T21714.2—2008/IEC62305-2:2006雷电防护第2部分:风险管理5.评估简介雷电灾害风险评估的内容包括大气雷电环境评价、雷击损坏风险评估、雷电灾害易损性分析、雷电灾害环境影响评估等。预评估是根据建设项目的使用性质和所在地雷电活动时空分布特征及雷电流散流情况等,分析建设项目的雷电灾害易损性和所在地大气雷电环境状况,对项目的选址及功能分区布局从雷电防护的角度提出意见,为城市规划和项目选址提供重要依据。方案评估是针对建设项目初步设计,对该项目可能存在的雷电危险(有害)因素的种类、雷电危险性和危险度进行分析,提出合理科学的安全对策措施及建议,为施工图防雷设计提供依据。现状评估通过对既有建设项目的防雷安全现状进行安全评价,查找其存在的雷电危险、有害因素并确定其危害程度,提出合理可行的建议及安全对策措施,为安全监督管理提供技术依据。本评估为方案评估。6.项目概况本工程为团结路8号住宅小区防空地下室设计,建设单位为江西江铃房地产股份有限公司。建设地点位于南昌市团结路,场地东面为团结路,南面为11层已建住宅楼,北面为滨江一号住宅小区用地.,防空地下室上部为1栋29层住宅楼,防空地下室西南面为非防护普通地下室,本工程位于为附建式防空地下室。6.1强电系统本工程为一类高层建筑,电源按一级负荷供电;主电源由大楼总配电房引来,另由区域人防电站引,来1路战时备用电源,另加EPS蓄电池组(应急时间>2小时)作重要负荷备用电源。区域人防电缆埋地敷设经防爆波井进入工事配电室。以上二路电源在各防护单元总配电箱内自动切换,以保证供电的可靠性。6.2弱电系统电话系统:本工程电话线路由地下一层引上,共有300对电话交接箱落地明装,每户按1根网线考虑;在起居厅及次卧室各设一个计算机插座;全楼共有120个跳线路。有线电视系统(CATV):本工程电话线路由地下一层引上,分配到各个楼层,在由各个楼层分配到各个房间其与对讲机公用一个管道。计算机网络系统(PDS):本工程电话线路由地下一层引上,分配到各个楼层,在由各个楼层分配到各个房间,进线采用光纤进线/SC40-FC对讲系统:本工程电话线路由地下一层引上,分配到各个楼层,在由各个楼层分配到各个房间其与有线电视公用一个管道。火灾报警及连动控制系统:火灾自动报警系统水平干线敷设于SR-200X70金属线槽内,垂直干线敷设于SR-150X70金属线槽内,与消防电话合用,中间加隔板。6.3防雷与接地本项目建筑物按第二类防雷建筑物设计,设有防直击雷。接闪器:在屋顶采用∅12镀锌圆钢沿屋脊、屋沿、女儿墙敷设做避雷带,形成网格不大于10Mx10M或12Mx8M的避雷网格。采用∅12镀锌圆钢做避雷带支架,间距不大于1米,转弯处不大于0.5米,支架高度不小于0.1米。凡突出屋面的所有金属构件,如天线基座、金属通风管、屋面风机等均应与避雷带可靠焊接。为防侧击雷,超过30米引下线:利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根∅16以上主筋通长焊接作为引下线,引下线间距不大于18m。所有外墙引下线在室外地面下1m处引出一根40X4热镀锌扁钢,扁钢伸出室外,距外墙皮的距离不小于1m。接地极:接地极为建筑物基础底梁上的上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接形成的基础接地网。等电位连接:引下线上端与避雷带焊接,下端与接地极焊接。建筑物四角的外墙引下线在室外地面上0.5m处设测试卡子。凡突出屋面的所有金属构件、金属通风管、金属屋面、金属屋架等均与避雷带可靠焊接。6.4接地及安全措施1.从基础接地体焊接一40X4镀锌扁钢作上引线引至电气井,井内通长敷设-40X4镀锌扁钢供设备接地用。2.从基础接地体焊接一BV-1*25/FPC25作上引线到消防控制室等电位箱。3.从基础接地体焊接一40X4镀锌扁钢作上引线引至电梯井0.3m留接头供设备接地用。4.利用柱内四根主筋(大于∅16)通长焊接引至基础接地体,在各层走廊梁下0.1m处预留50*50*3mm接线板供金属桥架,线槽接地用。5.从基础接地体焊接两根40X4镀锌扁钢引上到MEB(12孔)箱。7.数据采集与分析7.1地理位置及周边环境(1)设备:GARMINGPS76系列GPS定位仪,定位精度:<15m(2)项目所在地经纬度测量值见表7-1表7-1项目所在地的经纬度经度纬度175°68.565′21°92.674′(3)项目周边环境如图7-1至7-4。图7-1东面图7-2南面图7-3西面图7-4北面7.2闪电定位资料(1)设备/系统:江西省雷电监测系统,中国科学院空间中心研制,探测效率和探测精度见图7-5和7-6,南昌地区探测效率90%上,探测精度200m以内。 图7-5江西省雷电监测系统探测效率分布图图7-6江西省雷电监测系统探测精度分布图(2)本评估采集了2004年~2010年南昌市地闪监测资料作为样本,对273083次地闪时空分布、强度分布进行分析。图7-7为地闪监测图。图7-72004~2010年距离江铃5公里范围地闪监测图7.3土壤电阻率(1)设备仪器:K-2127B/MI2127多功能接地电阻测试仪(2)本报告中所用的土壤电阻率数值来源于在项目所在处现场采集的数据(表7-2)。(3)现场土壤电阻率检测点分布及地表状况见图7-8表7-2项目现场采集的土壤电阻率测量位置检测点1检测点2检测点3经度115.78810°115.78805°115.78620°纬度28.64367°28.64357°28.64370°测量值(Ω.m)(极间距:5m)32.954.596.6土壤电阻率测量值(Ω.m)61.3测量日期2011.8.19土壤条件干燥图7-8检测点位置7.4建筑物及其服务设施特性采集的数据以建设方提供的设计图纸和说明为依据,并对各功能区进行分区。7.5.江铃建筑物及服务设施特性7.5.18号建筑物表7-3为建筑基本特性,表7-4为建筑分区及特性,表7-5为建筑物服务设施特性,图7-9为建筑物屋顶平面图表7-3建筑物基本特性参数说明建筑物长/m78.3建筑物宽/m38.3建筑物高度/m95.9位置因子周围有相同高度或更矮的建筑物或树木LPS第三类,网格大小:不大于20×20m或24m×16m,引下线利用柱子或剪力墙内两根Φ16以上主筋通长焊接建筑物外部屏蔽无建筑物潜在危险人员数1000以上图7-9建筑物屋顶平面图表7-4建筑物分区及特性分区Z0Z1Z2Z3Z4功能用途室外商铺电梯系统住宅地下室潜在危险人数1710052150085潜在人员估算依据或方法按总人数1%估算《建筑设计防火规范》相关人数估算每部电梯荷载人数按13人计算主卧2人,次卧、客卧1人按总人数5%估算地表类型混凝土陶瓷电梯桥箱金属陶瓷陶瓷消防措施消防栓火灾自动报警、自动灭火装置-防火分区、留有逃生通道人工灭火装置火灾危险程度-一般无一般一般发生火灾时特殊危险中等程度惊慌高度惊慌高度惊慌低等程度惊慌内部屏蔽-无无无无评估考虑的内部系统-配电线路、计算机网络线路、有线电视线路、火灾报警及连动控制线路、对讲线路、电话线路配电线路、电梯控制线路配电线路、计算机网络线路、有线电视线路、火灾报警及连动控制线路、对讲线路、电话线路配电线路、火灾报警及连动控制线路、电话线路表7-5服务设施特性配电线路计算机网络线路火灾报警及连动控制线路有线电视线路对讲线路电话线路线路高度高压线路埋地敷设,低压线路从配电所至评估建筑沿地下室敷设,沿地下室敷设沿地下室敷设沿地下室敷设沿地下室敷设沿地下室敷设线路位置郊区郊区郊区郊区郊区郊区合理布线非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路设备耐受电压2.5KV1.5KV1.5KV1.5KV1.5KV1.5KVSPD防护一级:电梯、应急照明、商铺、住宅总配电箱安装电涌保护器无无无无无邻近(a端)建筑物-距离第一个节点的距离/m1000-----a端建筑物尺寸/m(长×宽×高)-69.3×50.3×9669.3×50.3×9669.3×50.3×9669.3×50.3×9669.3×50.3×96a端建筑物位置因子-周围有相同高度或更矮的建筑物或树木周围有相同高度或更矮的建筑物或树木周围有相同高度或更矮的建筑物或树木周围有相同高度或更矮的建筑物或树木周围有相同高度或更矮的建筑物或树木变压器有无无无无无8.大气环境评估8.1南昌市雷电活动时空分布特征8.1.1年分布表8-1南昌市年地闪分布年份南昌地闪次数2004年171112005年348482006年352102007年660152008年365262009年290762010年506638.1.2月分布南昌市地闪主要分布在4~9月,其中5~8月最为集中。下表为2004~2010年的月平均地闪次数。可以看出,南昌市4~9月月平均地闪次数>1000次,5~8月,平均地闪次数>5000次,其中6月份最多,月平均地闪次数11070次。图8-1南昌市月地闪分布图8.1.3时分布下图为南昌市2004~2010年的年平均时分布图,每个时段的柱形高度代表本时段平均地闪数。图中可以看出,地闪从13时开始迅速增多,16时达到最大(4588次),然后逐渐减少,主要集中在13时~20时,占总数66.6%,该时间段内,每个时段的年平均地闪数>1000次。图8-2南昌市地闪时分布图8.2建设项目附近雷电分布特征8.2.1雷电的主导方向和次主导方向图8-3建筑所在地雷电活动玫瑰图从该雷电活动玫瑰图可以看出,本项目雷电的主导方向为NE,次主导方向为SE,在建设该项目时,须考虑防止以上两个方向来的雷击。8.2.2地闪密度由监测资料统计,2004年-2010年,评估项目5公里范围内,共监测到地闪2712次,年平均密度Ng=4.431次/。8.2.3雷电参数极值据评估项目5公里范围内,最大正闪104.1KA,发生在2010年2月13日;最大负闪-72.6kA,发生在2007年6月1日;最大陡都为-59.6kA/μs,发生在2008年7月13日。9.建筑物雷击风险评估9.1雷击风险评估方法9.1.1基本概念(1)损害成因雷电流是造成损害的主要原因。按雷击点的位置(见表9-1)分为以下几种成因:——S1:雷击建筑物;——S2:雷击建筑物附近;——S3:雷击服务设施;——S4:雷击服务设施附近。(2)损害类型雷击可能造成损害,取决于需保护对象的特性。其中最重要的特性有:建筑物的结构类型、内部物品、用途、服务设施类型以及所采取的保护措施。在实际的风险评估中,将雷击引起的基本损害类型划分为以下三种:——D1:人畜伤害;——D2:物理损害;——D3:电气和电子系统故障。雷电对建筑物的损害可能局限于建筑物的某一部分,也可能扩展到整个建筑物,还可能殃及四周的建筑物或环境(例如化学物质泄漏或放射性辐射)。影响服务设施的雷电不但会造成设施上的相关电气和电子系统损坏,而且也会对提供服务的线路或管道本身造成损坏,损坏还可能扩展到与设施相连的内部系统。(3)损失类型每类损害,不论单独出现或与其他损害共同作用,会在被保护对象中产生不同的损失。可能出现的损失类型取决于需保护对象本身的特性及其内存物。建筑物中应考虑以下几种类型的损失:——L1:人身伤亡损失;——L2:公众服务损失;——L3:文化遗产损失;——L4:经济损失(建筑物及其内存物的损失)。表9-SEQ表_3-\*ARABIC1雷击点、损害成因、各种可能的损害类型及损失对照一览表雷击点损害成因建筑物损害类型损失类型S1D1D2D3L1,L42)L1,L2,L3,L4L11),L2,L4S2D3L11),L2,L4S3D1D2D3L1,L42)L1,L2,L3,L4L11),L2,L4S4D3L11),L2,L41)指具有爆炸危险的建筑物或因内部系统故障马上会危及人命的医院或其它建筑物。2)指可能出现牲畜损失的建筑物。表9-2建筑物中各类损失对应的各类损害风险损失类型人畜伤害风险物理损害风险内部系统故障风险人身伤亡损失L1RSRFRO2)公众服务损失L2-RFRO文化遗产损失L3-RF-经济损失L4RS1)RFRO可能出现牲畜损失的建筑物。具有爆炸危险的建筑物或因内部系统故障会危及人命的医院或其他建筑物。(4)风险风险是指因雷电造成的年平均可能损失(人和物)与需保护对象(人和物)的总价值之比。对建筑物中可能出现的各类损失,应计算其所对应的风险。建筑物中需估算的风险有:——R1:人身伤亡损失风险;——R2:公众服务损失风险;——R3:文化遗产损失风险;——R4:经济损失风险。计算各种损失风险时,可按损害成因或损害类型确定构成风险的各个风险分量,然后计算出各个风险分量并求和即可得出各类损失风险。(5)风险分量①直接雷击建筑物(损害成因S1)引起的建筑物风险分量RA:在建筑物外距离建筑物3m范围内,因接触和跨步电压造成人畜伤害的风险分量。可能产生L1类的损失。对饲养牲畜的建筑物还可能出现L4类的损失。注1:本标准不考虑雷击建筑物时,建筑物内部因接触和跨步电压造成人畜伤害的风险分量。2:在某些特殊场合,例如停车场的顶层或运动场,可能存在人遭直接雷击的危险。RB:建筑物内因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损害的风险分量,此类损害还可能危害环境。可产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。RC:因LEMP造成内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类型的损失。②雷击建筑物附近(损害成因S2)引起的建筑物风险分量RM:因LEMP引起内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类的损失。③雷击相连服务设施(损害成因S3)引起的建筑物风险分量RU:雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人畜伤害的风险分量。可能会出现L1类的损失,当有牲畜时,还可能出现L4类的损失。RV:因雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其它金属部件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成物理损害的风险分量。可能产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。RW:因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类的损失。注:在风险评估中只考虑入户线路。因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道作为损害成因。如果没有作等电位连接,应考虑这种威胁。④雷击相连服务设施附近(损害成因S4)引起的建筑物风险分量RZ:因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类型的损失。注:在风险评估时,只考虑入户线路。因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道附近作为损害成因。如果没有作等电位连接,应考虑这种威胁。9.1.2建筑物风险组成与影响因素(1)建筑物各类损失风险对应的风险分量建筑物的每类损失风险对应的风险分量在表9-3中给出。表9-3建筑物各类损失风险需考虑的各种风险分量各类损失风险风险分量雷击建筑物(损害成因S1)雷击建筑物附近(损害成因S2)雷击入户线路(损害成因S3)雷击入户线路附近(损害成因S4)R1RARBRC1)RM1)RURVRW1)RZ1)R2RBRCRMRVRWRZR3RBRVR4RA2)RBRC1)RMRU2)RVRWRZ1)仅指具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物。2)仅指可能出现牲畜损失的建筑物。(2)建筑物各种风险的影响因素建筑物及可能采取的保护措施的特性会影响建筑物各风险分量,见表9-4。表9-4影响建筑物风险分量的因素建筑物、内部系统以及保护措施的特性RARBRCRMRURVRWRZ截收面积XXXXXXXX地表土壤电阻率X建筑物内地板电阻率X围栏等限制措施,绝缘措施,警示牌,大地电位均衡措施XXLPSX1)XX2)X2)X3)X3)匹配的SPD保护XXXX空间屏蔽XX外部线路屏蔽措施XXXX内部线路屏蔽措施XX合理布线XX等电位连接网络X防火措施XX火灾危险性XX特殊危险XX冲击耐压XXXXXX1)如果LPS的引下线间隔小于10m或采取围栏等限制措施时,接触和跨步电压造成人畜伤害的风险可以忽略不计。2)只有格栅形外部LPS才有影响。3)等电位连接引起的。9.1.3风险容许值RT由相关职能部门确定风险容许值。表9-5给出涉及人身伤亡损失、社会价值损失以及文化价值损失的典型RT值:表9-5风险容许值RT的典型值损失类型RT(/年)人身伤亡损失10–5公众服务损失10–3文化遗产损失10–39.1.4雷击风险评估公式(1)基本公式各个风险分量RA、RB、RC、RM、RU、RV、RW和RZ,可以用以下通用表达式来表示:RX=NX×PX×LX式中:NX——每年危险事件次数;PX——建筑物的损害概率;LX——每一损害产生的损失率。注①:危险事件次数NX受到大地雷击密度(Ng)以及受保护对象的物理特性、其周围物体以及土壤性质的影响。②:损害概率PX受到需保护对象的特性以及所采取的保护措施的影响。③:损失率LX受到对象的用途、现场人数、公众服务类型、受损商品的价值以及减小损失措施的影响。(2)直接雷击建筑物(损害成因S1)风险分量的估算人畜伤害(D1)风险分量:RA=ND×PA×LA物理损害(D2)风险分量:RB=ND×PB×LB内部系统故障(D3)风险分量:RC=ND×PC×LC(3)雷击建筑物附近(损害成因S2)风险分量的估算内部系统故障(D3)风险分量:RM=NM×PM×LM(4)雷击入户线路(损害成因S3)风险分量的估算人畜伤害(D1)的风险分量:RU=(NL+NDa)×PU×LU物理损害(D2)的风险分量:RV=(NL+NDa)×PV×LV内部系统故障(D3)的风险分量:RW=(NL+NDa)×PW×LW如果线路不止一个区段,RU、RV和RW的值取各区段线路的RU、RV和RW值之和。只需考虑建筑物和第一个分配节点之间的各个区段。如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。(5)雷击入户线路附近(损害成因S4)风险分量的估算RZ=(NI–NL)×PZ×LZ如果线路不止一个区段,RZ的值取各区段线路RZ值之和。只需考虑建筑物与第一个分配节点之间的各个区段。注:关于TLC线路的详细资料在ITUK.46建议中给出。如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。估算中,若(NI–NL)<0,则取(NI–NL)=0图9-1线路两端的建筑物:“b”端为需保护的建筑物b,“a”端为邻近建筑物a9.1.5评估所用的参数Ad 需保护建筑物的雷击截收面积Ad/a 位于服务设施“a”端的建筑物的雷击截收面积Ai 服务设施的邻近雷击截收面积Al 服务设施的雷击截收面积Am 建筑物的邻近雷击截收面积Cd 位置因子Ce 环境因子Ct 服务设施上HV/LV变压器的修正因子Ha 连接到服务设施“a”端的建筑物的高度Hb 连接到服务设施“b”端的建筑物的高度Hc 服务设施导线距离地面的高度KMS与LEMP防护措施有关的因子KS1与建筑物屏蔽效能有关的因子KS2与建筑物内部屏蔽体的屏蔽效能有关的因子KS3与内部线路的特性有关的因子KS4与系统的冲击耐受电压有关的因子Lb 建筑物的长度Lc 服务设施线路段的长度Lf 物理损害引起的建筑物的损失LM 与内部系统失效有关的损失(雷击建筑物附近)L0 内部系统失效引起的建筑物的损失Lt 接触和跨步电压伤害引起的损失LA与人畜伤害有关的损失(雷击建筑物)LU 与人畜伤害有关的损失(雷击服务设施)LB 物理损害引起的建筑物的损失(雷击建筑物)LV 物理损害引起的建筑物的损失(雷击服务设施)LC 与内部系统失效有关的损失(雷击建筑物)LM 与内部系统失效有关的损失(雷击建筑物附近)LW 与内部系统失效有关的损失(雷击服务设施)LZ 与内部系统失效有关的损失(雷击服务设施附近)NX 雷击次数ND 雷击建筑物引起的雷击的次数ND/a雷击线路“a”端的建筑物引起的雷击次数Ng雷击大地密度NI 雷击服务设施附近引起的雷击的次数NL 雷击服务设施引起的雷击的次数NM 雷击建筑物附近引起的雷击的次数PA 人畜伤害的概率(雷击建筑物)PB 建筑物遭受物理损害的概率(雷击建筑物)PC 内部系统失效的概率(雷击建筑物)PLD内部系统失效的概率(雷击相连的服务设施)PLI内部系统失效的概率(雷击相连服务设施的附近)PM 内部系统失效的概率(雷击建筑物附近)PMS内部系统失效的概率(具有保护措施)PSPD当安装了SPD时,内部系统或服务设施失效的概率PU 伤害的概率(雷击相连的服务设施)PV 建筑物遭受物理损害的概率(雷击相连的服务设施)PW 内部系统失效的概率(雷击相连的服务设施)PZ 内部系统失效的概率(雷击相连服务设施的附近)ra 与土壤表面类型相联系的缩减因子ru 与地板表面类型相联系的缩减因子rp 与火灾防护措施有关的损失缩减因子rf 取决于火灾风险的损失缩减因子hz有特殊危险时,物理损害导致的人身伤亡损失的增加因子np可能遭危害的人员的数目nt建筑物内预期的总人数Td 年雷暴日UW系统的额定冲击耐受电压W 建筑物的宽度ρ土壤电阻率9.1.6建筑物分区计算各风险分量时,可以将建筑物划分为多个分区ZS,每个分区具有一致的特性。然而,一幢建筑物可以是或可以假定为一个单一的区域。主要根据以下情况划分区域:——土壤或地板的类型(影响风险分量RA和RU);——防火分区(影响风险分量RB和RV);——空间屏蔽(影响风险分量RC和RM)。还可以根据以下情况进一步细分:——内部系统的布局(影响风险分量RC和RM);——已有的或将采取的保护措施(影响所有风险分量);——损失率LX的值(影响所有的风险分量)。建筑物的分区应考虑到便于最适当保护措施的实施。不同的风险,其风险分量的估算规则稍有不同,详见GB/T21714.1-2008/IEC62305-1。9.1.7基本参数选取方法当整座建筑物为单一的分区。风险R1~R3选取相关参数值时,遵循以下原则:——按GB/T21714.2-2008/IEC62305-2附录A估算各种危险事件次数NX;——按GB/T21714.2-2008/IEC62305-2附录B估算各种损害概率PX;——对于PA、PB、PU、PV、PW和PZ,只需确定一个值。当有多个值可取时,取最大数值;——对于PC和PM,当区内有多个内部系统时:式中:PCi、PMi是第i个内部系统的损害概率。——按GB/T21714.2-2008/IEC62305-2附录C估算各种损失率。可按建筑物用途取GB/T21714.2-2008/IEC62305-2附录C中的典型平均值作为一个区的损失率。对于多区建筑物,各分区风险分量估算相关参数值选取仍遵循以上规则。9.1.8建筑物中的风险分量汇总依照表9-3对建筑物各类损失风险的风险分量进行汇总。(1)风险R1~R3整座建筑物为单一的一个分区。风险R1~R3分别为建筑物内其所对应的各风险分量之和。对于多区建筑物,建筑物的各类风险R1~R3分别为各区该风险之和。各区的该风险又为其各风险分量之和。(2)风险R4应先计算一个区域的损失代价。建筑物总损失代价是建筑物各个区域的损失代价之和。9.2雷击风险分析根据《雷电防护第2部分:风险管理》规定,雷击建筑物造成的风险有人员生命损失风险、公众服务损失风险、文化遗产损失风险和经济损失风险。被评建筑的雷击风险主要考虑人员生命损失风险。雷击被评建筑时,存在的风险分量:当雷击被评建筑主体结构时,雷电流沿引下线、接地装置向大地散流,在此过程可引起被评建筑周围区域内电位升高,形成电位差,可使人员因接触和跨步电压而导致伤亡,被评建筑外围三米区域内有人员活动,因此存在着风险分量RA。当雷击被评建筑的主体结构时,由于雷电的热效应、机械效应、冲击效应、电动力效应等,而使建筑物发生局部坍塌、外部构件折断以及引发火灾等损害,从而间接导致人员伤亡,因此存在着风险分量RB。当雷击被评建筑主体结构时,强大的闪电电流进入建筑物的防直击雷系统时所产生的迅变电磁场,会在一定空间内产生磁场,它可能是法拉第电磁感应所形成的电磁场,也可能是脉冲电磁辐射,它在三维空间内对一切电子设备发生作用。这种磁场变化引起的电场变化可能导致电梯控制系统失效,从而间接产生人员伤亡,因此存在风险分量RC。同样,当有雷击被评建筑附近地面时,也可能导致电梯控制系统失效,从而间接产生人员伤亡,因此存在风险分量RM。当雷击被评建筑金属入户管线时,雷电流沿金属管线流入建筑物内部,人员接触、操作和入户金属管线有连接的设施时,有可能因接触电压而导致人员伤亡,因此存在风险分量RU。当雷击被评建筑金属入户管线时,入户线路上的雷电流引起的危险电火花可导致燃烧,从而导致人员伤亡,因此存在风险分量RV。当雷击被评建筑楼入户电力线缆时,入户线路上的雷电流传输到建筑物内部,可导致电梯控制系统失效,从而导致人员伤亡,因此存在风险分量RW。当雷击被评建筑入户电力线缆附近地面时,在入户线路上感应的过电压,电流传输到建筑物内部,可使电梯控制系统失效,从而导致人员伤亡,因此存在风险分量RZ。因此被评建筑由雷击造成的人员生命损失风险为:。注:本报告中所考虑的服务设施仅仅是进入建筑物的线路,基于管道已经连接到等电位连接排,所以没有把雷击管道及管道附近考虑为损害源。9.3评估计算过程9.3.18号建筑物(1)RA计算值表9-6为室外RA及其各参数计算值。表9-6RA计算参数Z0(室外)说明Ad330124.20与建筑物上沿接触的斜率为1/3的直线沿建筑物旋转一周在地面上划出的面积。矩形建筑物的截收面积:Ad=LW+6H(L+W)+9(H)2Cd0.5根据建筑位置因子选取相应的值ND0.731雷击建筑物的危险事件次数:ND=Ng×Ad×Cd×10-6ra0.01根据室外地表类型选取相应的值Lt9.692E-05参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合室外人员数和建筑物预期总人数做适当调整。LA9.692E-07LA=ra×LtPA0利用建筑物的钢筋构建或框架做引下线,忽略不计RA0RA=ND×PA×LA(2)RB计算值表9-7为RB及其各参数计算值。表9-7RB计算参数Z1Z2Z3Z4说明rp0.210.50.5根据各分区的防火措施,选取相应的值hz510102根据各分区发生火灾时的特殊危险,选取相应的值rf0.0100.010.01根据各分区发生火灾危险程度,选取相应的值Lf2.851E-032.965E-068.552E-034.846E-04参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合各区潜在危险人数和建筑物预期总人数做适当调整。LB2.851E-050.000E+004.276E-044.846E-06LB=rp×hz×rf×LfPB0.10.10.10.1根据建筑物雷电防护等级选取相应的值RB2.085E-060.000E+003.127E-053.544E-07RB=ND×PB×LB建筑物的RB(各区的和)=3.371E-05(3)RC计算值表9-8为RC及其各参数计算值。表9-8RC计算参数Z说明Lo6.670E-06参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合室外人员数和建筑物预期总人数做适当调整。LC6.670E-06LC=LoPC10.03内部配电线路故障概率,取决于SPD匹配防护,PC=PSPD,PSPD根据雷电防护等级选取对应的值PC21内部弱电线路故障概率,取决于SPD匹配防护,PC=PSPD,PSPD:安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取PC1PC=1-∏(1-PCi)RC4.879E-06RC=ND×PC×LC备注:雷击建筑物,电梯系统因LEMP可能会发生因系统故障造成人员伤亡。(4)RM计算值表9-9为RM及其各参数计算值。表9-9RM计算参数配电线路弱电线路说明KS111根据建筑物外部屏蔽措施,计算相应的值。KS1=0.12w,w为引下线网格间距KS211根据建筑物内部屏蔽措施,计算相应的值。KS1=0.12w,w为屏蔽网格间距。KS30.20.2根据布线,选取相应的值KS411根据保护系统冲击耐压程度,计算相应的值。KS4=1.5/UwKMS0.20.2KMS=KS1×KS2×KS3×KS4PMS0.030.9根据KMS值,选取对应的值PSPD0.031安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取PMi0.030.9PM取PSPD和PMS的较小值PM0.903PM=1-∏(1-PMi)AM257648.265为距离建筑物周边250m范围所包含的面积:AM=L×W+2×250×(L+W)+π×2502,当<0时,取0。NM0.410NM=Ng(AM-AdCd)10-6LM6.670E-06LM=LORM2.471E-06RM=NM×PM×LM备注:雷击建筑物附近,电梯系统因LEMP可能会发生因系统故障造成人员伤亡(5)RU计算值表9-10为雷击a端建筑物及服务设施危险事件次数,表9-11各区损失率计算值,9-12为Ru计算值.表9-10雷击a端建筑物及服务设施危险事件次数参数配电线路有线电视线路火灾报警及连动控制线路计算机网络线路电话线路对讲线路说明Ad332951.647332951.647332951.647332951.647332951.647332951.647a端建筑截收面积:Ad=LW+6H(L+W)+9(H)2Cd(1)0.50.50.50.50.50.5根据a端建筑位置因子选取相应的值Ct0.211111根据服务设施是否有变压器选取相应的值NDa1.475E-017.376E-017.376E-017.376E-017.376E-017.376E-01雷击a端建筑物危险事件次数:NDa=Ng×Ad×Cd×Ct×10-6HC埋地沿地下室敷设沿地下室敷设沿地下室敷设沿地下室敷设沿地下室敷设架空线路高度LC未知,取1000---从建筑物到第一个节点之间的服务设施线路长度Ha969696969696a端建筑物高度Hb95.995.995.995.995.995.9评估建筑物高度ρ107.55107.55107.55107.55107.55107.55土壤电阻率AI5908.216-8016.403-8016.403-8016.403-8016.403-8016.403雷击服务设施的截收面积:架空:AI=(Lc-3(Ha+Hb))6Hc埋地:AI=eq\r(,)(Lc–3(Ha+Hb))Cd(2)00.50.50.50.50.5根据服务设施位置因子选取相应的值NL2.618E-030.000E+000.000E+000.000E+000.000E+000.000E+00雷击服务设施危险事件次数:NL=NgAlCdCt10-6备注:照明线路、有线电视线路由a端从地下室进入本建筑配电间,其上有钢筋混凝土地表保护,服务设施遭受直接雷击的可能性非常小,NL≈0计算机网络线路采用光纤引入,当光缆保护钢芯在入户处接地,光缆保护钢芯截收的雷电流对大楼内部产生的风险很小,忽略雷击光纤造成的损失风险。表9-11各区损失率计算参数Z1Z2Z3Z4说明Lt5.701E-062.965E-068.552E-054.846E-06参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合各区潜在危险人数和建筑物预期总人数做适当调整。ru1.0E-030.0E+001.0E-031.0E-03根据各区地表类型,选取相应值Lu5.701E-090.000E+008.552E-084.846E-09LU=ru×Lt表9-12Ru计算分区线路PLDPSPDPURUZ1配电线路10.030.032.568E-11有线电视线路1114.205E-09电话线路1114.205E-09计算机网络线路4.205E-09对讲线路1114.205E-09火灾报警及连动控制线路1114.205E-09合计2.105E-08Z2配电线路10.030.030.000E+00电梯控制线路1110.000E+00合计0.000E+00Z3配电线路10.030.033.852E-10有线电视线路1116.308E-08电话线路6.308E-08计算机网络线路1116.308E-08对讲线路1116.308E-08火灾报警及连动控制线路1116.308E-08合计3.158E-07Z4配电线路10.030.032.183E-11火灾报警及连动控制线路1113.575E-09合计3.596E-09建筑物Ru(各区Ru的和):Ru=3.404E-07说明各区评估考虑的线路根据设备冲击耐压和电缆屏蔽层电阻选取相应的值安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取取PSPD及PLD的较小值RU=(NL+NDa)×PU×LU(5)RV计算值9-13为Rv及其各参数计算值表9-13RV计算分区线路LvPvRvZ1配电线路2.851E-050.0301.284E-07有线电视线路1.0002.103E-05电话线路2.103E-05计算机网络线路1.0002.103E-05对讲线路1.0002.103E-05火灾报警及连动控制线路1.0002.103E-05合计1.053E-04Z2配电线路0.000E+000.030.000E+00电梯控制线路10.000E+00合计0.000E+00Z3配电线路4.276E-040.031.926E-06有线电视线路13.154E-04电话线路3.154E-04计算机网络线路13.154E-04对讲线路13.154E-04火灾报警及连动控制线路13.154E-04合计1.579E-03Z4配电线路4.846E-060.032.183E-08火灾报警及连动控制线路13.575E-06合计3.596E-06建筑物Rv(各区Rv的和):Rv=1.688E-03说明各区评估考虑的线路LV=LB取PSPD及PLD的较小值RV=(NL+NDa)×PV×LV(6)RW计算值9-14为RW及其各参数计算值表9-14RW计算参数Z计算结果说明LW6.670E-06LW=LoPW0.03配电线路中的PSPD及PLD的较小值RW3.005E-08RW=(NL+NDa)×PW×LW备注:雷击电梯系统中配电线路,电梯系统可能会系统故障而造成人员伤亡(7)RZ计算值9-15为RZ及其各参数计算值表9-15RZ计算参数Z计算结果说明LZ6.670E-06LZ=LoLC1000电梯系统室外配电线路从建筑物到第一个节点距离Ai348115.462雷击室外配电线路附近的截收面积:架空:Ai=1000Lc,埋地:Ai=25eq\r(,)LcCe0.5根据线路环境选择对应的值Ct0.2根据服务设施是否有变压器选取相应的值NI1.542E-01雷击服务设施附近年平均危险事件次数NI=NgAiCeCt10-6PZ0.03配电线路中的PSPD及PLD的较小值RZ3.034E-08RZ=(NI-NL)×PZ×LZ备注:雷击中配电线路附近,电梯系统可能会系统故障而造成人员伤亡(8)8号建筑物的人身伤亡风险R1=RA+RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ=1.729×10–39.3.1.1评估结论人身伤亡损失风险容许值RT=10–5因此:8号建筑物采取的防雷设计措施不能满足人身伤亡损失风险要求。9.3.1.2减少风险的设计修改意见9.3.1.2.18号建筑物9.3.1.2.2原因分析表9-16各风险分量所占比例RARBRCRMRuRvRwRz各分量值0.000E+003.371E-054.879E-062.471E-063.404E-071.688E-033.005E-083.034E-08所占比例0.00%1.95%0.28%0.14%0.02%97.60%0.00%0.00%因此影响人身伤亡损失风险偏大主要分量:RB、RV。RB:直接雷击建筑物因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损坏引起的人身伤亡的风险风量。RV:雷击服务设施,因雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成物理损害的风险风量。必须采取更完善的防雷措施,降低这两个分量值。9.3.1.2.3降低风险意见按照目前防雷设计要求进行防护的前提下还需采取以下措施:降低RB风险风量的措施对于该项目的Z1区—Z4区接闪器:利用避雷带、避雷针作为接闪器。避雷带优先采用圆钢,直径不小于8mm,沿屋角、屋脊、屋檐、檐角、女儿墙外侧等易受雷击的部位敷设,并构成闭合环形。避雷带敷设应平直牢固,不应有高低起伏和弯曲现象,平直度每2m检查段允许偏差不宜大于3/1000,全长不宜超过10mm,在转角处应随建筑物造型弯曲,一般不宜小于90度,弯曲半径不宜小于圆钢直径的10倍,跨越伸缩缝和沉降缝时应采取弧形跨接。避雷带支持卡应固定牢靠,间距不大于1.5m,均匀相等,支持卡高度为0.10m~0.15m,支持卡在转角处距转弯中点为0.25m~0.5m,且相同弯距处距离应一致。屋面避雷网格不大于10m×10m或12m×8m。屋顶最高处及屋角等处宜采用不小于φ12引下线:引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,平均间距不大于18m,主要阳角应设置引下线。引下线优先利用建筑物柱内或剪力墙内两条纵向主钢筋,当利用两根主钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于φ16,当利用四根钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于φ10。引下线上下通长焊接,保证良好的电气连通,顶部与建筑物外圈梁的两条主钢筋焊接,底部与基础焊接良好。接地装置:基础接地利用桩、地梁和底板的主筋焊通成一整体作自然接地体,每处引下线应利用每桩外围结构主筋中至少2根主筋作为垂直接地体,每处引下线多桩承台内桩的利用率不少于50%。应选用承台下层外侧钢筋焊接连通成承台环,承台环分别与作为垂直接地体的桩筋和作为引下线的柱内结构主钢筋焊接连通。同时将地梁内两条结构主钢筋焊接连通构成基础接地网络,作为水平接地体。基础接地网络与引下线应可靠焊接。防雷接地应与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。(2)降低RV风险意见RV的风险主要源自雷击连接建筑物的外部服务设施引起的风险。可通用进一步完善防护措施,降低风险分量。配电线路:对该项目的Z1—Z4区设备的场所采用多级电涌保护器进行保护。各级通流量分别不小于15KA(10/350μs)或60KA(8/20μs)、40KA、20KA,保护水平应满足设备最低耐压水平要求,且有20%的安全裕量。SPD连接导线应平直,其长度不宜大于0.5m,第一级连接相线铜线截面不小于16mm2,接地端连接铜线截面不小于25mm2,第二级连接相线铜线截面不小于10mm2,接地端连接铜线截面不小于16mm2,第三级连接相线铜线截面不小于6mm2,接地端连接铜线截面不小于10mm2。电压开关型浪涌保护器至限压型浪涌保护器之间的线路长度小于10m、限压型浪涌保护器之间的线路长度小于5火灾报警及连动控制线路:对于该项目的Z1区、Z4区进入建筑物的等弱电线路敷设在金属管道内并埋地引入,并安装适配的浪涌保护器。金属管道应电气导通。屏蔽层或金属管道应连接到建筑物的等电位连接带上。浪涌保护器SPD接地端宜采用截面积不小于1.5mm2的铜芯导线,安装牢固,其位置及布线正确。计算机网络线路:对于该项目的Z1区、Z3区住户设计小区宽带网络系统,每户在次卧或者起居室设一个数据点,安装高度距地0.3m。入户管线穿钢管埋地引入,室内管线穿PVC管暗敷。本工程单元宽带进户电缆在入户端加装过电压保护装置。有线电视系统:对于该项目的Z1区、Z3区中有线电视节目源由室外有线电视网引来,采用SYWV-75-9同轴电缆穿钢管埋地引入。有线电视系统用户采用SYKV-75-5型同轴电缆在穿PVC管暗敷。本工程单元电视电缆在入户端加装过电压保护装置。电话系统:对于该项目的Z1区、Z3区采用市话直通用户方式,市话进线采用全塑市话电缆HYA穿钢管埋地引入至电话接线箱。分支线路采用RVB-2X0.5穿PVC管暗敷。本工程单元电视电缆在入户端加装过电压保护装置。可视对讲系统:对于该项目的Z1区、Z3区为每单元住户分别设置一套对讲系统,系统在每单元出入口处设对讲主机。本系统所有器件均由专业公司成套供货并负责安装和调试。合理布线:为了避免在线路敷设过程中产生较大的环路,导致因环路感应产生较高的过电压(流)而损坏设备,应采用合理的布线方式,尽可能不出现较大的感应环路。①建筑物内敷设的各种电力电缆、通信信号电缆、控制电缆等敷设时应避开防雷引下线等LEMP强的区域,无法避开时,应采取屏蔽措施。②强、弱电分开敷设,避免干扰。③电子信息系统的信号线与电力线之间间距应符合规定。④信息系统布线电缆与附近可能产生高电平电磁干扰的电动机、电力变压器设备之间应保持必要的间距。9.3.1.2.4整改后的风险计算整改后rf由0.01减少为0.001,PB由0.1减少为0.01,PC由1减少为0.04,PM由0.903减少为0.04,有视电视线路PU、PV由1减少为0.02,配电线路PU、PV、PW、PZ由0.03减少为0.02。整改后8号建筑物的人身伤亡损失风险为:R1=6.948×10-6<RT,能满足人身伤亡损失风险要求。各风险分量值见表9-17。表9-17整改后的各风险分量RARBRCRMRuRvRwRz各分量值0.000E+005.692E-063.248E-075.482E-082.578E-108.651E-071.254E-101.078E-089.3.1.3建筑物电子信息系统评估9.3.1.3.1评估方法9.3.1.3.2按建筑物年预计雷击次数N1和建筑物入户设施年预计雷击次数N2确定N(次/年)值N=N1+N2。(1)建筑物年预计雷击次数(N1)计算公式:N1=K·Ng·Ae(次/年)式中:K——校正系数,在一般情况下取1,在下列情况下取相应数值:位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构的建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处,地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿地带的建筑物取1.5。Ng——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km2·a)];Ae——建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2);(1)等效面积Ae,其计算方法应符合下列规定①D=√H·(200―H)(m)Ae=[LW+2(L+W)·√H·(200—H)+πH(200-H)]·10―6式中:L、W、H——分别为建筑物的长、宽、高(m)②当建筑物的高H≥100m时,其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高H计算。建筑物的等效面积应按下式确定Ae=[LW+2H(L+W)+πH2]·10―6③当建筑物各部位的高不同时,应沿建筑物周边逐点计算出最大的扩大宽度,其等效面积Ae应按每最大扩大宽度外端的连线所包围的面积计算。建筑物扩大后的面积如图9-1中周边虚线所包围的面积。图9-1建筑物的等效面积(2)入户设施年预计雷击次数(N2)计算公式:N2=Ng·A´e=Ng•(A´e1+A´e2)(次/年)式中:Ng—建筑物所处地区雷击大地的年平均密度;[次/(km2·a)]A´e1—电源线入户设施的截收面积(km2);A´e2—信号线入户设施的截收面积(km2)。表9-18入户设施的截收面积´9.3.1.3.3建筑物电子信息系统设备,因直击雷和雷电电磁脉冲损坏可接受的年平均最大雷击次数NC可按下式计算:NC=5.8×10―1.5/C式中:C——各类因子C=C1+C2+C3+C4+C5+C6C1为信息系统所在建筑物材料结构因子。当建筑物屋顶和主体结构均为金属材料时,C1取0.5;当建筑物屋顶和主体结构均为钢筋混凝土材料时,C1取1.0;当建筑物为砖混结构时,C1取1.5;当建筑物为砖木结构时C1取2.0;当建筑物为木结构时,C1取2.5。C2信息系统重要程度因子,等电位连接和接地以及屏蔽措施较完善的设备C2取2.5;使用架空线缆的设备C2取1.0;集成化程度较高的低电压微电流的设备C2取3.0。C3电子信息系统设备耐冲击类型和抗冲击过电压能力因子,一般,C3取

0.5;较弱,C3取1.0;相当弱,C3取3.0。注:一般指设备为GB/T16935.1-1997中所指的I类安装位置设备,且采取了较完善的等电位连接、接地、线缆屏蔽措施;较弱指设备为GB/T16935.1-1997中所指的I类安装位置的设备,但使用架空线缆,因而风险大;相当弱指设备集成化程度很高,通过低电压、微电流进行逻辑运算的计算机或通信设备。C4电子信息系统设备所在雷电防护区(LPZ)的因子,设备在LPZ2或更高层雷电防护区内时,C4取0.5;设备在LPZ1区内时,C4取1.0;设备在LPZ0B区内时,C4取1.5~2.0。C5为电子信息系统发生雷击事故的后果因子,信息系统业务中断不会产生不良后果时,C5取0.5;信息系统业务原则上不允许中断,但在中断后无严重后果时,C5取1.0;信息系统业务不允许中断,中断后会产生严重后果时,C5取1.5~2.0。C6表示区域雷暴等级因子,少雷区C6取0.8;多雷区C6取1;高雷区C6取1.2;强雷区C6取1.4。9.3.1.3.4将N和Nc进行比较,确定电子信息系统设备是否需要安装雷电防护装置:(1)当N≤Nc时,可不安装雷电防护装置;(2)当N>Nc时,应安装雷电防护装置。9.3.1.3.5按防雷装置拦截效率E的计算式E=I-Nc/N确定其雷电防护等级:1当E>0.98时定为A级;2当0.90<E≤0.98时定为B级;3当0.80<E≤0.90时定为C级;4当E≤0.80时

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