1、建筑物雷擊風險評估的風險分量及影響因素 【摘要】根據雷擊風險評估內容,對風險不同類型分量、風險計算方式,找出雷擊風險評估影響各種因素,對提高建筑物雷擊風險評估質量有重要作用。 【關鍵詞】雷擊風險風險量損失類型 1.雷擊風險評估內容 1.1雷擊風險評估意義 通過對建筑物實施雷擊風險評估,可以綜合反映出該建筑物的可承受防雷量級,掌握建筑物可能遭受雷擊的主要風險量,了解建筑物整體綜合防雷狀態,對其作出科學、合理的雷擊風險評估報告,對建筑物進行包括直擊雷、感應雷,外部防雷及內部防雷等全面防雷策略指導,達到最佳的防雷保護水準,確保建筑物防雷經濟、有效且規范科學。實現最終保護公民生命財產,維護社會穩定和諧
2、的意義。 1.2雷擊風險評估標準 目前,我國對雷擊風險評估標準并未實施統一規定,評估方法有多個標準,國內使用較為成熟、使用范圍最廣大的是IEC62305-02風險管理。但在實際風險評估中,不同的評估單位或個人有一套自己習慣 性的評估標準。為了確保評估水平,必須結合國內外評估行業行情,針對不同的評估對象,嚴格按照氣象法、建筑物防雷設計規范、建筑物電子信息系統防雷技術規范、雷電損害風險評估等相關國家規定和地方法規開展風險評估工作。 2.雷擊風險評估風險分量值 2.1風險分量組成 2.1.1風險損失類型 不同類型的損害都會使建筑物產生不同的損失后果,根據建筑物不同的防護特征,損失類型也不同。L1:致
3、人死亡;L2:為大眾服務的公共設施損失;L3文化遺產損失;L4經濟損失。 2.1.2直擊雷建筑物(S1)引起的建筑物風險分量 Ra:是距離建筑物外3米范圍內,產生的接觸電壓或跨步電壓所造成的人畜傷害風險量,可能產生L1類風險損失。 Rb:是建筑物內出現火花或觸電引發火災或爆炸的物理風險量,這種災害損失可能危及到周邊,可產生的損失類型包括L1-L4所有類型。此種損失中的燃燒、爆炸等活動對環境造成危害。 Rc:因雷電閃擊建筑物,電阻耦合和電感耦合產生過電壓,引起內部系統故障的風險分量,在具有危 險建筑物或內部發生某種危及人命故障的場所可能出現L1類型損失。 2.1.3雷擊建筑物附近S2引起的風險分
4、量 Rm:該類風險分量與雷擊建筑物S1引起的風險分量Rc基本一致。Rm是雷擊建筑物附近地面接閃時,由于電磁脈沖感應出的過電壓引發的內部電子電器裝置失效,兩者唯一區別是引起裝置失效的損害源不同。對Rm鑒別可參考Rc。 2.1.4雷擊服務器設施S3引起的建筑物風險分量 Ru:雷電流侵入建筑物內部,發生接觸電壓對人或畜造成的傷亡風險量,可能存在L1類或L4類損失。 Rv:雷電流從入戶設施入口處進入建筑物與建筑物內部存在可燃或可爆物之間發生火花放電引發災害造成的風險量。這種災害產生的損失類型可能存在 L1-L4所有類型。 Rw:雷電流沿著入戶線路傳入建筑物內的過電壓引起的系統故障風險分量,導致產生L2
5、和L4類損失。具有危險性的建筑物內會危及人身安全的可能出現 L1類損失。 2.1.5雷擊服務器附近S4引起的建筑物風險分量 Rz:該類風險分量與雷擊建筑物S3引起的風險分量Rw基本一致。 2.2 雷擊風險評估計算 2.2.1雷擊風險評估公式 雷擊風險評估基礎公式:R=Nx P x D 式中:R表示建筑物可能年均雷擊風險損失;N 表示為年預計雷擊次數;P表示為建筑物雷擊概率;D 表示雷電災害損失。 2.2.2間接雷擊次數 間接雷擊次數Ni是建筑物年均預計雷電接閃次數,包括建筑物附近地面雷擊次數Nn;作用于建筑物入戶設施上雷擊次數Nk。 2.2.3直接雷擊次數 建筑物直接年均預計雷擊次數:Nd=K
6、 x N g x Ae。式中Nd是建筑物年均預計雷擊次數;K為校正系數,一般K取值1;Ng代表建筑物所處雷擊地面最大密度;Ae是建筑物接收雷擊次數等效面積。 3.雷擊風險評估影響因素 3.1環境因子 在進行估量分量RZ時,需要考慮環境因子,一般在農村考慮取值較大,對于高層建筑市區可忽略不計。 3.2接收面積 雷擊建筑物的有效雷擊接收面積,用于各風險量 的計算。 3.3土壤類型 土壤電阻值高低不同,地面接觸電阻越高造成的風險越小。 3.4位置因子 是被評估對象所處的位置暴露程度及周圍物體影響程度,孤立建筑物系數最大,若服務設施建筑物周圍建筑高于被評估對象,則位置因子取0。 3.5建筑物人員數量
7、建筑物風險評估還應根據其特性,考慮人員數量多少,是否可疏散的難易問題,對Rb、Rv的估算影響。 3.6屏蔽、合理布線、安裝SPD等防雷措施 雷擊建筑物或其附近時,建筑物內的綜合防雷措施可降低損害風險,外部屏蔽可較好防御雷擊入戶損失風險。建筑物設備損害風險與自身耐壓水平有重要關系。 4.結語 雷擊風險評估是一項綜合性、高強度的任務,除了對被評估對象做大量的統計、測試、調研工作,還要結合實際綜合情況,根據各種實際風險量值,制定全面合理的防護措施,排除各種不良風險影響因素, 從源頭上對建設項目的防雷設計、施工、安全防護等方面進行全面、經濟、合理的評估,做出有價值的建筑物風險評估報告。 參考文獻 1 吳海潘家利建筑物雷擊風險評估的風險量及其影響因素P427(A)2010-02 2 陳華暉梅勇成黃曉虹雷擊風險評估若干參數探討 第一作者簡介:厚軍學,(1977.5),男,漢族,寧夏隆德人,本科學歷,雷電防御工程師,從事雷電監測預警、雷擊風險評估、防雷技術服務等工作。
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