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1、石湖溝中學校舍安全工程氣象災害風險評估報告書2009年9月目錄一、氣候概況1二、氣象災害風險評估1三、氣象災害防范措施和建議4附錄A 適用范圍6附錄B 術語和定義6附錄C 數據說明7附錄D 氣象要素的統計方法8附錄E 風壓和雪壓的計算方法9附錄F 氣象災害評估等級10附錄G 氣象災害防治措施與建議11附錄H 用詞說明14石湖溝中學校舍安全工程氣象災害風險評估報告一、氣候概況石湖溝中學位于遼寧省丹東市寬甸縣，經度12478 E，緯度4072 N，海拔260.1m。屬溫帶半濕潤季風氣候，四季分明、雨量充沛，年平均氣溫為7.1，最冷月1月平均氣溫-10 ，最熱月7月平均氣溫21。年極端最高氣溫31，2、年極端最低氣溫-30。年降水量為1051.3mm，年日照時數1853小時，年平均風速約1.3m/s。二、氣象災害風險評估（一）暴雨石湖溝中學處于暴雨高易發區，平均每年發生3.7次暴雨，最多一年發生9次暴雨。石湖溝中學處于暴雨次高危險區，一日最大降水量最多為271.1mm。發生100年一遇的最大日降水量為299.8mm，發生50年一遇的最大日降水量是268.5mm。（二）大風石湖溝中學處于大風不易發生地區，平均每年發生0.2次大風，最多一年發生12次大風。石湖溝中學處于大風低危險區，10分鐘最大風速的極端值為23m/s。發生100年一遇的最大風速為21.2m/s，發生50年一遇的最大風速是19.3、6m/s。大風較遼寧省其他地區相對較少。但其臨海，易受臺風影響。雖然受臺風影響次數不多，但一旦遭受強臺風正面襲擊，產生狂風暴雨，會有一定的危險性。（三）雷暴石湖溝中學處于雷暴高易發生地區，平均每年發生29次雷暴，最多一年發生42次雷暴。（四）高溫石湖溝中學為35高溫不易發生地區，平均每年發生0.1次35的高溫，最多一年發生5次35的高溫。石湖溝中學處于高溫低危險區，高溫的極端值為36.5。發生100年一遇的最高氣溫為38.4，發生50年一遇的最高氣溫是37.5。（五）低溫石湖溝中學處于-28低溫不易發生地區，平均每年發生3.1次-28的低溫，最多一年發生21次-28的低溫日。石湖溝中學處于低溫4、次高危險區，低溫的極端值為-36.7。發生100年一遇的低溫為-44.3，發生50年一遇的低溫是-41.7。（六）暴雪石湖溝中學處于暴雪高發區，平均每年發生0.5次暴雪，最多一年發生2次暴雪。石湖溝中學處于暴雪低危險區，歷史上降雪的極端值為24.7mm。發生100年一遇的降雪極值為25.4mm，發生50年一遇的降雪極值是22.7mm。（七）雪壓石湖溝中學100年一遇的雪壓值為0.61KN/m2，50年一遇的雪壓是0.54KN/m2。可見，石湖溝中學地區是遼寧地區雪壓值較大的地區。（八）風壓石湖溝中學100年一遇的風壓值為0.27KN/m2，50年一遇的風壓是0.24KN/m2。因此，石湖溝中學5、地區是遼寧地區風壓值相對較小的地區。（九）凍土石湖溝中學所在地歷史上最大凍土深度為93cm，是一個凍土層較薄的地區。綜合來看，石湖溝中學所處位置屬于暴雨、雷電的高易發區；暴雪的高易發區；低溫的次高危險區和雪壓的高值區，大風和高溫不易發生地區；建議對暴雨、暴雪、低溫、雷電等氣象災害采取相應的防范措施。上述評估中所用的氣象要素統計值見下表：表 氣象要素統計表資料統計年代：19612008年降水年平均降水量1051.3mm100年一遇最大日降水量299.8mm降水日數107.9天50年一遇最大日降水量268.5mm一日最大降水量271.1mm雪最大積雪深度40cm100年一遇雪壓0.61KN/m256、0年一遇雪壓0.54KN/m2大風主導風向NE100年一遇最大風速21.2 m/s最大風速19m/s50年一遇最大風速19.6m/s最大風速風向NW100年一遇風壓0.27KN/m2年平均大風日數2.8天50年一遇風壓0.24KN/m2年最多大風日數12天氣溫年平均最高氣溫14.3100年一遇最高氣溫38.4年極端最高氣溫36.550年一遇最高氣溫37.5年平均最低氣溫3.3100年一遇最低氣溫-44.3年極端最低氣溫-36.750年一遇最低氣溫-41.7最大凍土深度93cm 雷電年平均雷暴日數29天/年年最多雷暴日數42天/年三、氣象災害防范措施及建議根據氣象災害風險評估結果，提出如下防范措7、施和建議： （一）防暴雨措施1、應滿足雨季防雨、排水和通風要求，注意防潮；2、在室內地面以下、室外散水坡頂面以上的砌體內，應鋪設防潮層。防潮層材料一般情況下宜采用防水水泥砂漿。勒腳部位應采用水泥砂漿粉刷；（砌體結構設計規范GB50003-2001）3、散水的寬度應稍大于屋檐的挑檐尺寸，坡度一般在3%5%左右；（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 5000692002）4、應有良好的地下排水系統和室內自然通風條件，主要房間應有良好朝向；（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 5000692002）5、對加給結構層的重量和地區氣溫因素進行綜合分析，做好防水層；屋頂、墻面、地下等須采用良好的防水結構設8、計，須選用高強度高質量的防水材料，采用多道防水設防；（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 5000692002）6、應設計適當的防潮層，油氈防潮層效果較好，抗震設防區應選取混凝土防潮層；（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 5000692002）7、施工時應建明溝將垃圾滲濾液引至沉淀池。（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 5000692002）（二）防暴雪措施1、暴雪對輕鋼結構的影響較大，雪荷載應嚴格按照建筑結構荷載規范（GB 500092001）要求考慮；2、屋頂承重結構必須要有足夠的承載力；（混凝土結構設計規范GBJ50010-2002）3、可考慮坡屋面，必要時增加電熱熔雪的措施，以便及9、時排除屋面的積雪。（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）（三）防低溫措施1、校舍宜設在避風，向陽地段，盡量爭取主要房間有較多日照；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）2、校舍的外表面積與其包圍的體積之比（體型系數）應盡可能地小，應盡量小于等于0.4；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）3、控制建筑的窗墻比、做好外墻和屋面等圍護結構的保溫措施；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）4、北向窗戶的面積應予控制，其它朝向的窗戶面積不宜過大，應盡量減少窗戶縫隙長度，并加強窗戶的密閉性；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）5、加強采暖設施的安全可靠10、性。（四）防雷電措施1、建筑物雷電防護措施應嚴格按照第二類防雷建筑物要求考慮；（建筑物防雷設計規范GB50057-1994 (2000年版)）2、電氣及電子設備雷電防護等級應嚴格按照B級要求考慮；（建筑物電子信息系統防雷技術規范GB50343-2004）3、校園人員密集區域應增設直擊雷防護措施；4、防雷裝置應在每次雷擊之后進行目測檢查，如有損壞立即修復；5、每年在雷雨季節到來之前，應進行防雷安全檢測和風險評估。（遼寧省雷電災害防御管理規定遼寧省人民政府令 第180號）附錄A 適用范圍 適用于在遼寧省進行中小學校舍的加固改造、擴建、新建工程時的氣象災害風險評估。附錄B 術語和定義B.1 氣象災害11、：指由氣象原因直接或間接引起的，給人類和社會經濟造成損失的災害現象。B.2 氣象災害易發區：是指容易產生氣象災害的區域。B.3 極端值：指某一時段內，氣候要素的最大值和最小值。B.4氣象災害危險區：是指氣象要素超過其極端值，造成較多人員傷亡和嚴重經濟損失的地區。B.5孕災環境：指氣象危險性因子、承災體所處的外部環境，包括災害產生的自然環境和人為環境。B.6 重現期：某種隨機現象出現的平均間隔時間。 B.7暴雨：24小時降水量50mm。（單位：mm）B.8 暴雨日數：某一時段內出現暴雨的日數。（單位：天）B.9 降水強度：單位時間內的降水量。降水強度的大小與所取時間間隔長短有關，通常以一日、一小12、時、十分鐘等作為時距。（單位：mm）B.10 最大風速：從每日風速自記曲線中挑取的一段任意十分鐘平均風速的最大值。（單位：m/s）B.11 大風日數：某一時段內出現瞬時風速達到或超過17.0m/s（或目測估計風力達到或超過8級）風的日數。（單位：天）B.12 風壓：風垂直作用在物體表面的壓強。（單位：KNm2）B.13 雪壓：積雪垂直作用在物體上的壓強。（單位：KNm2）B.14 暴雪：24小時內降雪量10mm。（單位：mm）B.15 暴雪日數：某一時段內出現暴雪的日數。（單位：天）B.16 最大凍土深度：某一時段凍土層的最大深度即為最大凍土深度。（單位：mm）B.17 雷暴：伴有雷聲和閃電的13、現象。B.18 雷暴日數：某一段時間內的總雷暴日即為雷暴日數。（單位：天）附錄C 數據說明C.1 臺站數據的說明本規范所用的資料全部來源于遼寧省氣象檔案館地面信息化資料。根據資料年代相對較長的原則選擇代表性站點。資料選用建站以來的逐日最高氣溫、逐日最低氣溫、逐日降水量、逐日降雪量、逐日10分鐘最大風速、年雷暴日數、年大風日數、逐日凍土下界、逐日雪深。C.2 臺站數據引用的說明引用參數時應注意被評校舍地點與擬引用數據的氣象臺站的距離、地形等因素對數值的影響。 地勢平坦的區域u 建設地點與擬引用數據的氣象臺站水平距離在50km以內，海拔高度差在100m以內時可以直接引用。u 超過上款數值時，則應使14、用與建設地點相鄰的二個以上氣象臺站（含本標準未列入的臺站）的氣象資料，按內插法取值（內插法可視情況采用直線內插或平面內插）。 地勢崎嶇的區域氣候受山脈的走向、總體高度、長度、地形形態（山頂、河谷、盆地、山坡）、坡度、坡向等因素的影響，地方性差異較大，選取參數值時宜依據鄰近臺站（含本標準未列入的臺站）的長年代資料和工程現場的觀測數據對比取值，或與當地氣象部門共同商定。附錄D 氣象要素的統計方法D.1 歷年值的統計歷年即逐年、每年。歷年值是指統計氣象資料時，針對所用記錄年代中的每一年求得的不同時段（年、月、日）的統計值（平均值、總量、極值）。D.1.1平均值日平均值：由每日三次（或四次）定時觀測值15、的和，除以觀測次數所得的商。月（旬）平均值：某月（旬）逐日平均值的和，除以月（旬）內所含的日數所得的商。年平均值：逐月平均值的和，除以12所得的商。D.1.2總量日總量：一日內某要素的累計值。月總量：某月逐日日總量的總和。年總量：逐月月總量的總和。D.1.3極值日極值：一日內出現的最高（低）值或最大（小）值。月極值：某月逐日日極值之中的最高（低）值或最大（小）值。年極值：逐月月極值之中的最高（低）值或最大（小）值。D.2 累年值的統計累年即多年。累年值是指統計氣象資料時，針對整個記錄年代求得的不同時段（年、月、日）的統計值（平均值、總量、極值）。D.2.1平均值月平均值：歷年月平均值（總量、總16、數）的和，除以年數所得的商。年平均值：歷年年平均值（總量、總數）的和，除以年數所得的商。D.2.2極值日極值：歷年日極值中最高（低）值或最大（小）值。月極值：歷年月極值中最高（低）值或最大（小）值。年極值：歷年年極值中的最高（低）值或最大（小）值。附錄E 風壓和雪壓的計算方法E.1風壓E.1.1在確定風壓時，觀察場地應具有代表性。場地的代表性是指下述內容： 觀測場地周圍的地形為空曠平坦； 能反映本地區較大范圍內的氣象特點，避免局部地形和環境的影響。E.1.2風速觀測數據資料應符合下述要求： 應全部取自自記式風速儀的記錄資料，對于以往非自記的定時觀測資料，均應通過適當修正后加以采用。 將不同風儀17、高度和時次時距的年最大風速，統一換算為離地10m高，自記10分鐘平均年最大風速(m/s)。對風速儀高度與標準高度10m相差過大時，可按下式換算到標準高度的風速：式中 z風速儀實際高度(m)；風速儀觀測風速(ms)；空曠平坦地區地面粗糙指數，取0.16。使用風杯式測風儀時，必須考慮空氣密度受溫度、氣壓影響的修正，可按下述公式確定空氣密度： （單位：t/m3）式中t空氣溫度()；p氣壓(Pa)；e水氣壓(Pa)。也可根據所在地的海拔高度z(m)按下述公式近似估算空氣密度： （單位：t/m3）選取的年最大風速數據時，一般應有25年以上的資料；當無法滿足時，至少也不宜少于10年的風速資料。在計算50年18、一遇的最大風速v0后，按貝努利公式： 確定對應的50年一遇的最大風壓。E.2雪壓E.2.1 在確定雪壓時，觀察場地應具有代表性。場地的代表性是指下述內容： 觀察場地周圍的地形為空曠平坦； 積雪的分布保持均勻； 校舍地點應在觀察場地的地形范圍內，或它們具有相同的地形。 對于積雪局部變異特別大的地區，以及高原地形的山區，應予以專門調查和特殊處理。E.2.2當氣象臺站有雪壓記錄時，應直接采用最大雪壓數據，歷年最大雪壓數據按每年7月份到次年6月份間的最大雪壓采用，經概率統計計算50年一遇的最大雪壓；當無雪壓記錄時，可間接采用積雪深度，按下式計算雪壓：Shg (單位：KN/m2)式中 h積雪深度，指從積19、雪表面到地面的垂直深度(m)；積雪密度(tm3)；g重力加速度（9.8ms2）。雪密度隨積雪深度、積雪時間和當地的地理氣候條件等因素的變化有較大幅度的變異，對于無雪壓直接記錄的臺站，可按地區的平均雪密度計算雪壓。當前，大部分氣象臺（站）收集的都是雪深數據，而相應的積雪密度數據又不齊全。在統計中，當缺乏平行觀測的積雪密度時，均以當地的平均密度來估算雪壓值，東北地區的平均密度取150kgm3。附錄F 氣象災害評估等級F.1氣象災害分級方法及等級氣象災害易發性的劃分依據氣象災害發生次數劃分為高易發區和次高易發區。高易發區：氣象災害發生的可能性極大。次高易發區：氣象災害發生的可能性很大。氣象災害危險性20、的劃分依據其歷史極端值劃分為高危險區和次高危險區。高危險區：氣象災害危害程度極大。次高危險區：氣象災害危害程度很大。F.2氣象災害分級標準 各類氣象災害易發性分級標準見表F.1。表F.1易發性區劃劃分標準氣象災害評估要素高易發區次高易發區暴雨暴雨日數3.6天/年2.83.6天/年大風大風日數50天/年3050天/年暴雪暴雪日數0.45天/年0.350.45天/年雷電雷暴日數34天/年3134天/年高溫35高溫日數4.5天/年2.54.5天/年低溫-28低溫日數13天/年513天/年 各類氣象災害危險性分級標準見表F.2。表F.2危險性區劃劃分標準氣象災害評估要素高危險區次高危險區暴雨極端日最大21、降水量300mm250300mm大風極端日最大風速28.5m/s2528.5m/s暴雪極端日最大降雪量40mm3540mm高溫極端日最高氣溫424042低溫極端日最低氣溫-40-40-35附錄G 氣象災害防范措施及建議 針對各氣象災害的易發性和危險性提出相應的防治措施和建議。G.1暴雨暴雨易發區：1）應滿足雨季防雨、排水和通風要求，注意防潮；2）在室內地面以下、室外散水坡頂面以上的砌體內，應鋪設防潮層。防潮層材料一般情況下宜采用防水水泥砂漿。勒腳部位應采用水泥砂漿粉刷；（砌體結構設計規范GB50003-2001）3） 散水的寬度應稍大于屋檐的挑檐尺寸，坡度一般在3%5%左右；（給水排水工程構筑22、物結構設計規范GB 500692002）4）施工時應建明溝將垃圾滲濾液引至沉淀池。（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 500692002）暴雨危險區：1）應充分滿足防雨、排水和通風要求，注意防暴雨襲擊、防潮；2）對加給結構層的重量和地區氣溫因素進行綜合分析，做好防水層；屋頂、墻面、地下等須采用良好的防水結構設計，須選用高強度高質量的防水材料，采用多道防水設防；（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 500692002）3）應設計適當的防潮層，油氈防潮層效果較好，抗震設防區應選取混凝土防潮層；（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 500692002）4）應有良好的地下排水系統和室內自然通風條件，23、主要房間應有良好朝向。（給水排水工程構筑物結構設計規范GB 500692002）G.2大風大風易發區：1）總體規劃、單體設計和構造處理應以防風為主，建筑材料須選用防風、防風化材料；（高層建筑混凝土結構技術規程JGJ3-2002）2）嚴格按照要求算出風荷載進行組合；（建筑結構荷載規范GB 500092001）3）在校舍的山墻處設置抗風柱，用以承受墻面上的風荷載。（混凝土結構設計規范GBJ50010-2002）大風高危險區：1）必須避開風口，結構上應當考慮大風的不利作用，提高構件的承載力，房屋外圍結構應厚重，應把氣窗適當開大些；（高層建筑混凝土結構技術規程JGJ3-2002）2）加強節點的錨固，節24、點應具有足夠的變形能力，即良好的延性；（鋼結構設計規范GBJ50017-2003）3）應保護好周圍環境，宜多栽樹以形成保護屏障，削減風力。G.3高溫高溫易發區：1）應滿足夏季防熱、通風降溫要求，總體規劃、單體設計和構造處理應有利于良好的自然通風，應避西曬；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）2）應采用磚或耐熱材料做成的隔熱層，避免結構可能受到熾熱熔化金屬的侵害；（鋼結構設計規范GBJ50017-2003）3）嚴格按照要求設置伸縮縫。（混凝土結構設計規范GB 50010-2002）高溫危險區：1）校舍的總體布置，單體的平、剖面設計和門窗的設計應有利于自然通風，并盡量避免主要使用房間受25、東、西日曬；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）2）南向房間可利用上層陽臺，凹廊，外廊等達到遮陽的目的；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）3）東、西向的房間可適當采用固定式或活動式遮陽設施；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）4）屋頂、東、西外墻的內表面溫度應通過驗算，保證滿足隔熱設計標準要求。（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）G.4低溫低溫易發區：1）應充分滿足冬季防寒、保溫、防凍等要求，混凝土的配合比應考慮抗凍因素；（混凝土結構設計規范GBJ50010-2002）2）應采取減少外露面積，加強冬季密閉性，合理利用太陽能等節能措施；（建筑結構26、設計統一標準GB50068-2002）3）應著重考慮凍土對校舍地基和地下管道的影響，防止凍土融化塌陷及凍脹的危害，及時解決地基土凍脹問題；（膨脹土地區建筑技術規范GBJ112-87）4）根據經濟條件，加給結構層的重量和地區氣溫因素進行綜合分析，做好保溫層。（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）低溫危險區：1）校舍宜設在避風，向陽地段，盡量爭取主要房間有較多日照；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）2）校舍的外表面積與其包圍的體積之比（體型系數）應盡可能地小，應盡量小于等于0.4；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）3）控制建筑的窗墻比、做好外墻和屋面等圍護結構27、的保溫措施；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）4）北向窗戶的面積應予控制，其它朝向的窗戶面積不宜過大，應盡量減少窗戶縫隙長度，并加強窗戶的密閉性；（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）5）加強采暖設施的安全可靠性。G.5暴雪暴雪易發區：1）設計時嚴格按照要求算出雪荷載進行組合；（建筑結構荷載規范GB 50009-2001）2）做好建筑的防寒保溫措施；3）注意及時清理積雪。暴雪危險區：1）暴雪對輕鋼結構的影響較大，雪荷載應嚴格按照要求考慮；（建筑結構荷載規范GB 50009-2001）2）屋頂承重結構必須要有足夠的承載力；（混凝土結構設計規范GBJ50010-2002）328、）可考慮坡屋面，必要時增加電熱熔雪的措施，以便及時排除屋面的積雪。（建筑結構設計統一標準GB50068-2002）G.6雷電雷電易發區：1）校舍雷電防護措施應嚴格按照第二類防雷建筑物要求考慮；（建筑物防雷設計規范GB50057-1994 (2000年版)）2）電氣及電子設備雷電防護等級應嚴格按照B級要求考慮；（建筑物電子信息系統防雷技術規范GB50343-2004）3）校園人員密集區域應增設直擊雷防護措施；4）防雷裝置應在每次雷擊之后進行目測檢查，如有損壞立即修復；5）每年在雷雨季節到來之前，應進行防雷安全檢測和風險評估。（遼寧省雷電災害防御管理規定遼寧省人民政府令 第180號）附錄H 用詞說明H.1執行本標準條文時，對于要求嚴格程度的用詞，說明如下，以便執行中區別對待。 表示很嚴格，非這樣做不可的用詞： u 正面詞采用“必須”；u 反面詞采用“嚴禁”。 表示嚴格，在正常情況下均應這樣作的用詞：u 正面詞采用“應”；u 反面詞采用“不應”或“不得”。 表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣作的用詞：u 正面詞采用“宜”或“可”；u 反面詞采用“不宜”。H.2條文中指明必須按其他有關標準、規范執行的寫法為：“應按執行”或“應符合要求或規定”。非必須按所指定的標準和規范執行的寫法為：“可參照”。