雷电灾害风险评估模板及收费

1、档案号：2013F162南京市高淳区2013-2017年棚户区改造一期工程项目AD地块雷电灾害风险评估报告建设单位：南京紫金（高淳）科技创业特别社区建设发展有限公司评估单位：南京市气象服务中心二一五年三月目 录前 言1第一章 雷电灾害风险概述11 雷电的特征及危害12 近几年全国和江苏雷电灾害统计23 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块雷电风险分析33.1直接雷击下的风险分析43.2感应雷击下的风险分析4第二章 雷击风险计算61项目概况62 地理位置参数63 项目所在地区地理环境、气候概况74 评估所需各项雷电参数84.1 雷电日概念84.2 地闪空间分布94.3 雷

2、电流强度104.4 地闪月变化规律124.5 闪电时变化规律135 土壤电阻率136 风险计算156.1南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块A1#-A9#、B1#-B11#、C1#-C3#、C5#-C7#、D1#-D12#风险计算156.1.1防雷情况156.1.2建筑物分区156.1.3 年预计雷击次数的估算186.1.4 人身伤亡风险的估算206.2 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目A10#商业、B12#幼儿园及地下车库风险计算216.2.1防雷类别计算216.2.2建筑物分区216.2.3年预计雷击次数的估算256.2.4 人身伤亡风险的估算2

3、6第三章 防雷设计主要参数分析281 电源系统雷击过电流分析281.1 存在金属管道时雷电流分析281.2 忽略其余金属管道分流雷电流分析291.3 电源系统SPD设计参数指导意见302 内部磁场强度的估算312.1邻近雷击时内部磁场强度的估算31第四章 防雷设计指导意见321 直击雷的防护措施321.1接地装置的设计321.2引下线的设计321.3接闪器的设计322 等电位连接及接地的设计333防雷电波侵入设计344 防雷电电磁脉冲设计345屏蔽设计356合理布线357 信息系统防雷指导意见367.1电源线路防雷与接地要求367.2信号线路的防雷与接地要求377.2.1接地要求377.2.2

4、信息系统装设SPD措施387.3线路屏蔽的规定387.4信号线路敷设的要求397.5各系统防雷与接地设计407.5.1安全防范系统的防雷与接地要求407.5.2有线电视、安防对讲系统的防雷与接地要求417.5.3 程控交换系统的防雷与接地要求428室外照明系统防雷设计指导意见438.1直击雷防护设计438.2雷电电磁脉冲防护设计438.3雷电波侵入防护设计449 防接触电压、跨步电压设计指导意见44第五章 施工过程防雷安全指导意见451 施工现场防雷安全指导意见452 施工现场雷电预警指导意见463施工现场防雷应急指导意见473.1加强防雷知识培训473.2现场施工人员防雷应急措施473.3遭

5、到雷击时急救措施483.4雷击事故处置方法48附录 雷电灾害风险评估主要资料49附录 雷电灾害风险评估主要技术标准50附录 雷电灾害风险评估主要法律依据52附录 雷电灾害风险评估方法531.1 总的方法531.1.1 损害来源531.1.2 损害类型531.1.3 损失类型531.2 风险组成551.2.1 建筑物的风险组成561.2.2 影响建筑物内风险组成的因素581.2.3 公共设施的风险组成591.2.4 影响公共设施内风险组成的因素601.3 风险管理611.3.1 适用于风险评估的建筑物611.3.2 适用于风险评估的公共设施621.3.3 可承受风险RT631.3.4 评估防护需

6、求的程序631.3.5评估防护措施经济性的程序641.3.6 防护措施651.3.7 防护措施的选择652 建筑物风险组成的评估672.1 建筑物区ZS划分672.2 评估风险组成的参数682.3 雷击建筑物导致的风险692.3.1 雷击建筑物导致的风险组成的评估702.4 雷击建筑物以外区域导致的风险组成的评估702.4.1 雷击建筑物邻近区域导致的风险组成的评估702.4.2 雷击入户线路导致的风险组成的评估702.4.3 雷击入户线路邻近区域导致的风险组成的评估712.5 建筑物内风险组成小结71结 束 语73VI前 言为准确把握南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地

7、块所处地域雷电活动规律，进行雷电灾害风险评估和指导其防雷设计，以减少或避免南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块建成后遭受雷击而引发雷电灾害，并指导南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块建设过程中防雷安全工作。受南京紫金（高淳）科技创业特别社区建设发展有限公司委托，南京市气象服务中心承担南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块雷电灾害风险评估工作。经过现场勘查和检测，历时5个工作日，编制完成本报告。报告章节主要由雷电灾害风险概述、雷击风险计算、防雷设计主要参数分析、防雷设计指导意见、施工过程防雷安全指导意见、附录附录组成。本雷电灾

8、害风险评估报告内容只适用于南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块，不适用于其他地域的雷电灾害风险评估。委托方和受托方均不要外传评估报告内容，避免他人误用评估报告内容，造成不良后果或经济损失。第一章 雷电灾害风险概述1 雷电的特征及危害雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象，其放电电流可达数十千安培，甚至数百千安培。放电瞬间，雷电流产生巨大的破坏力和很强的电磁干扰作用，引起的灾害是自然界十大灾害之一。雷云对地放电，能够对地面上的建筑物和设施构成严重危害，其危害主要分为两类：直接危害和间接危害。直接危害主要表现为雷电引起的热效应、机械效应和冲击波等；间接危害主要表现为雷电引起

9、的静电感应、电磁感应和暂态过电压等。雷云对地放电时，强大的雷电流从雷击点注入被击物体，其热效应可使雷击点周围局部金属熔化，当雷电击中草堆和树木时，能将草堆和树枝引燃；当雷电击中输电线路时，可将其熔断。这些都属热效应，如果防护不当，就会酿成火灾，带来更大的损失和灾难。雷电机械效应所产生的破坏作用主要表现为两种形式：电动力和内压力。众所周知，载流导体周围的空间存在着电磁场，在电磁场中的载流导体会受到电磁力的作用。雷击建筑物时，在电动力作用下，建筑物内的导体之间会相互吸引或排斥，引起变形，甚至会被折断。在被击物体的内部产生内压力是雷电机械效应破坏作用的另一种表现形式。由于雷电流幅值很高，作用时间很短

10、，击中树木或建筑构件时，在其内部瞬时产生大量热量，在短时间内热量来不及散发出去，致使物体内部的水分被大量蒸发成水蒸气，并迅速膨胀，产生巨大的爆炸力，能够使被击树木劈裂、建筑构件崩塌。雷电产生的冲击波类似于爆炸产生的冲击波。在雷云对地放电过程的回击阶段，放电通道中既有强烈的空气游离又有强烈的异性电荷中和，通道中瞬时温度很高，使得通道周围的空气受热急剧膨胀，并以超声波向四周扩散，从而形成冲击波。同时，通道外围附近的冷空气被严重压缩，在冲击波波前到达的地方，空气的密度、压力和温度都会突然增大，产生剧烈振动，可以使其附近的建筑物遭到破坏，人、畜受到伤害。雷电的静电感应和电磁感应作用均属于雷电的间接危害

11、。当空间有带电的雷云出现时，雷云下的地面及建筑物等，都因静电感应而带上相反的电荷。从雷云的出现到发生雷击(主放电)所需时间相对于主放电过程的时间要长得多，雷云下的地面及建筑物等有充分的时间累积大量电荷。当雷击发生后，局部地区的感应电荷不能在同样短的时间内消失，形成局部高电压。这种由静电感应产生的过电压对接地不良的电气系统有很强破坏作用，使接地不良的金属器件之间发生火花，这对易燃易爆场所而言，是非常危险的。雷电流具有很高的峰值和波前上升陡度，能在所流过的路径周围产生很强的暂态脉冲电磁场，处在该电磁场中的导体会产生感应过电压（流）。建筑物内通常敷设着各种电源线、信号线和金属管道（如供水管、供热管和

12、供气管等），这些线路和管道常常会在建筑物内的不同空间构成环路。当建筑物遭受雷击时，雷电流沿建筑物防雷装置中各分支导体入地，流过分支导体的雷电流会在建筑物内部空间产生暂态脉冲电磁场，脉冲电磁场交链不同空间的导体回路，会在这些回路中感应出过电压和过电流，导致设备接口损坏。雷电流产生的暂态脉冲电磁场不仅能在建筑物内的导体回路中感应过电压和过电流，而且也能在建筑物之间的通信线路中感应出过电压和过电流。2 近几年全国和江苏雷电灾害统计随着城市现代化的不断发展，科学技术的不断进步，智能建筑迅猛发展，各类信息系统得到广泛应用，特别是超大规模集成电路的应用，极大的提高了工作效率。但是，这些电子设备普遍存在着绝

13、缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点，一旦建筑物受到直接雷击或其附近区域发生雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过供电线、通信线、接收天线、金属管道和空间辐射等途径侵入建筑物内，威胁室内电子设备的正常工作和安全运行。如防护不当，这些雷害轻则使电子设备误动作，重则造成电子设备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡。据相关资料记载，全世界每年因雷击造成的经济损失达10亿美元以上，人员伤亡也相当严重，全国平均每年因雷击伤亡人数达3000人左右。2004年多次发生一次雷击伤亡十余人的重大事件，其中浙江省临海市发生的一次雷击造成17人死亡、13人受伤的恶性事故；2007年5月23日

14、，重庆市开县义和镇兴业村小学遭受直接雷击，造成7名小学生死亡、44名小学生受伤，其中5人重伤，令人震惊。据江苏省防雷中心资料统计：2006年全省雷电灾情64起，死亡28人，伤20人。2007年全省雷电灾情801起，共发生雷电伤亡事件53起，死亡54人，受伤39人。最严重雷击事件发生在8月10日中午，徐州铜山县何桥镇段庄村某村民家办理丧事，雷电造成5人死亡、17人受伤。2008年共发生雷灾778起，死亡23人，受伤3人。2009年全省共发生雷灾818起，其中雷击引起火灾事故8起，人身伤亡事故28起，死亡25人，受伤4人。2010年全省共上报雷灾859起。其中雷击引起火灾事故3起；人身伤亡事故18

15、起，死亡18人，受伤9人。2011年全省共上报雷灾160起，其中雷灾伤亡事故20起，死亡19人，受伤1人。2012年全省共收到雷灾上报272起，其中：人身伤亡事故17起，死亡16人，受伤10人；雷击引发火灾或爆炸事故3起；雷击建筑物受损:14起；办公电子设备受损50起，受损设备224件；家用电子设备受损180起，受损设备1147件。2013年全省共上报雷灾94起，其中雷灾伤亡事故4起，死亡5人，雷击引发火灾或爆炸事故1起，雷击建筑物受损7起；办公电子设备受损58起，家用电子设备受损26起。3 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块雷电风险分析在认真调查南京市高淳区2013

16、2017年棚户区改造一期工程项目AD地块所处地的地理、地质、土壤、气象、环境、以及雷电活动规律的基础上，根据南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果综合分析，将其可能遭受到的雷击和潜在的各种风险情况归纳分析如下： 3.1直接雷击下的风险分析雷击是严重的自然灾害之一，当雷电击中建筑物时，由于雷电是具有高电压、大电流，作用时间极短的瞬变过程，通常在瞬间释放出巨大的能量，把被击中金属熔化，使物体水份受热膨胀，产生强大的机械力，或分解成氢气和氧气，产生爆炸，使建筑物遭到破坏。雷击产生的高温引起建筑物燃烧构成火灾和产生高压引起触电。根据目

17、前的防雷理论，无论采取哪种保护方法，都需要使用接闪器接闪，通过引下线将雷电流引下至接地装置，由接地装置散入大地中。在此过程中存在以下雷击安全隐患：1）雷电流沿引下线传导过程中，在其周围存在很强的电磁场，可能引起感应过电压和过电流。2）雷电流由散流装置入地过程中形成的电位梯度过大会导致行人因跨步电压而发生人身伤亡事故。3）直接雷击时，雷电流在泄放和散流过程中因电阻压降和电感压降导致高电位通过静电感应在水平布设的信号线路和电源线路上产生的过电压损坏设备接口，并有可能导致反击及人身触电伤亡事故。3.2感应雷击下的风险分析1）散流时引起的过流（压）损坏：当雷电击中建筑物散流时，分流到配电系统、信号线路

18、、其它金属管道中的雷电流引起设备过压（流）损坏或人身触电导致伤亡事故。2）发生直接雷击，雷电流泄放时，建筑物内部分布着暂态电磁场，尤其以引下线周围最为强烈。此电磁场将会对建筑物内各个系统产生作用，引起设备误动作或损坏。3）室内暂态磁场作用在信息系统环路上，将会产生感应过电压（流），导致设备接口或设备本身损坏。4）雷雨云（积雨云）引起的感应雷击而发生损坏。当有雷雨云经过沿线上空或附近时，由于静电感应会在电源线路、信号线路、控制线路上感应出极性相反的静电荷，当雷云放电后，这些静电荷由于不能及时入地会产生过电压（流）损坏设备。5）云内闪和云际闪对信息系统设备的影响。云内闪和云际闪产生的雷电电磁脉冲（

19、LEMP）可引起内部设备因感应过电压（流）损坏。因此，根据南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块各类设施和建（构）筑物结构特性，并结合以上的各种雷电危害类型，进行雷电灾害风险评估尤为重要。75第二章 雷击风险计算1项目概况南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块项目位于南京市高淳区，分客房、配套公建和员工公寓三部分：配套公建建筑1套，客房17套，其中一室型7套、二室型7套、三室型3套员工公寓1套。2 地理位置参数以下是用ETREX系列GPS定位仪在南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地采集的地理位置参数(见表2-1)，误差范

20、围为5m10m。表2-1 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地地理位置坐标项目名称纬度（北纬）经度（东经）南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块31.325118.920根据上述地理位置参数，绘制南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地地理位置图如图2-1。图2-1 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地地理位置图3 项目所在地区地理环境、气候概况高淳地处中纬度地区，位于江苏省西南端。县境东界溧阳市，东南接安徽省郎溪县，南邻宣州市，西抵当涂县，北于溧水县毗邻。一年四季分明，寒暑显著，光照充

21、足，无霜期长，高淳的气候主要受太阳辐射、地理条件、环流状况的共同影响，属北亚热带南部季风气候区。气候的主要特征是：冬夏长、春秋短；春季冷暖多变、夏季炎热多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷少雨。根据高淳地区19812010年三十年基本气象资料统计，该地区基本气候特征如下：（1） 温度极端最高温度：39.7（1988.7.19），极端最低温度：-10（1991.12.29），最高气温39的发生月份主要集中在7、8、9三个月份，最低气温低于-9的发生月份主要集中在12、1、2等月份。（2） 降水量该地区年均降水量达1253.2毫米，最多年降水量为1878.6毫米（1991年）最小年降水量为816.6毫米（

22、1994年），最多值是最小值的两倍多。最多月降水量为737毫米（1999.6），最小月降水量为0（1987.11；1995.12）。最大日降水量为218毫米（1999.6.16）。（3） 雷暴日年平均雷暴日数为30.1天；最多雷暴日数高达61天（1987）；最早雷暴初日为2000年1月5日，最晚雷暴初日为2008年4月8日，平均雷暴初日为3月6日。最早雷暴终日为2001年8月15日，最晚雷暴终日为1996年12月31日，平均雷暴终日为9月26日。（4） 风该地区出现两次极大风速24.4m/s（2009.6.14风向为西北；2000.7.19风向为西南西）。总体上该地区风向主要以东北东为主。（5

23、） 湿度年平均相对湿度为77,各月平均湿度保持在7481之间。（6） 积雪深度该地区最大积雪深度高达39厘米（2008.2.2）。（7） 雷电灾害在对高淳地区近十年雷灾资料统计的基础上发现近10年雷电出现的日数在30天左右，最少18天，最多37天。造成雷灾所涉及的行业多为电力、居民用户、通信等。具体的损害程度主要体现在：电气设备、供电线路造成不同程度损毁、线路跳闸、断电现象、居民家用电器损坏以及工棚、广告牌坍塌等。2007年7月25日下午16时30分左右，县境内出现雷雨大风天气，瞬时最大风速达21.5米/秒(9级)。据统计,这次雷雨大风天气过程有多根电信杆倒塌，5套大基站电源、7套接入网基站设

24、备、7套电源控点设备和20多条供电线路遭受不同程度毁损，造成较大经济损失。4 评估所需各项雷电参数4.1 雷电日概念雷电日（雷暴日）在指定区域内一年四季所有发生雷电放电的天数，用Td表示，一天内只要听到一次或一次以上的雷声就算是一个雷电日。通常情况下，距离观测点15km以内的雷电可以听到其雷声，超出此范围的雷电不能够被听到，也就是说，该指定区域的范围是以观测点为圆心，以15km为半径的圆形区域。这里的雷声既包括云闪电发出的，也包括云内闪和云际闪发出的，并不能准确表征地面落雷的频繁程度，因此，在进行建筑物年雷击次数的估算时，应以在建筑物所在区域测得的闪电密度为准，而不应以通过雷电日计算的落雷密度

25、为准，当测量闪电密度困难时，可用通过雷电日计算得出的落雷密度进行计算，但误差较大，因此本报告在估算年预计雷击次数时，采用的是实际监测的闪电密度。以下雷电资料取自江苏省雷电监测网，以在南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地中心位置附近现场测量的地理参数为基准点，以3.5km为半径(如图2-2所示)，提取8年（2006.12013.12）闪电资料，进行统计分析得出如下结论，作为雷电灾害风险评估的基础参数之一。4.2 地闪空间分布闪电密度每平方公里年平均落雷次数，是表征雷云对地放电的频繁程度的量，是估算建筑物年预计雷击次数时重要的参数。用Ng表示，单位为：次/(km2a)

26、。根据图2-2（网格面积为1.051km2）可得到南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地3.5km范围8年（2006.12014.12）平均地闪密度约为：Ng=3.744次/(km2a)，该值作为本评估报告所采用的地闪密度。图2-2 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地附近8年平均地闪密度分布图4.3 雷电流强度根据南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地位置地理参数，得出3.5km范围雷电流累积概率饼状图（图2-3），由饼状图得出雷电流累积概率对应的雷电流强度值。图2-3 南京市高淳区20132017年棚户区

27、改造一期工程项目AD地块所在地3.5km范围闪电雷电流强度累积概率曲线图（单位kA）根据图可知，南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地（3.5km）区域范围内8年雷电流幅值：平均雷电流幅值为：33.46kA;1%的雷电流幅值大于102.33kA；0-10.1 kA的雷电流占0.09%；10.1-15.8 kA的雷电流占7.45%；15.8-50.8 kA的雷电流占79.47%；50.8-100 kA的雷电流占11.63%；100 kA以上的雷电流占1.36%；4.4 地闪月变化规律图2-4 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地雷电地闪月

28、变化规律图2-4是根据南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地3.5km范围8年（2006.12013.12）地闪数据绘制得到的总闪的月均分布图，依据该图得出地闪月均活动规律：该地域地闪主要活动期为4、6、7、8、9月，其中4、7、8月为地闪高发期，72.03%以上的地闪都发生在这三个月份，1、11、12月基本没有地闪发生。4.5 闪电时变化规律图2-5 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地雷电地闪时变化规律图2-5是根据南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地3.5km范围8年（2006.12012.12年）地

29、闪数据绘制的总闪的日均分布图，从图中可得出地闪日均活动规律：该地域地闪主要活跃在0、1、4、14、16、17、19、23时，4、16、17、19、23时为地闪高发时段，51.86%以上的地闪都发生在这些时段，其中16、17时雷电活动最为强烈。5 土壤电阻率本报告中所用的土壤电阻率数值来源于2015年3月18日在南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地所在位置处现场采集的数据（表2-2）,采集当日天气多云，土壤为中等含水量。结合地质勘测报告，考虑到地表层含水量随季节变化的规律，现将地表0m至地下2m土壤电阻率的测试数据增加季节系数1.5加以修正，则通过数据转换得出南京市

30、高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地在区域地表0m地下10m处土壤层的平均土壤电阻率为27.70（m），以上修正后的数据将作为本报告风险估算的参考依据。采集所用仪表为GEOTEST 2016接地电阻综合测试仪，分别取接地极间距离a=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10m，则所测量土壤电阻率为地表0地下10m土壤层的平均土壤电阻率（如图2-6所示）。图中横坐标为实测土壤电阻率值，纵坐标代表所测的土壤层深度。 图2-6 实测南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块所在地区域地表地下10m土层电阻率分布图通过数据转换得出南京市高淳区20132017年棚

31、户区改造一期工程项目AD地块所在地所在区域地表地下10m土壤层的平均土壤电阻率为27.70（m）。6 风险计算6.1南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块A1#-A9#、B1#-B11#、C1#-C3#、C5#-C7#、D1#-D12#风险计算6.1.1防雷情况南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块1#-A9#、B1#-B11#、C1#-C3#、C5#-C7#、D1#-D12#为小高层住宅，在此以A1#为例对上述建筑物进行风险计算。依据该项目建筑图纸可知，该建筑最高高度为32.5米。项目所在区域闪电密度为Ng=3.744(次/年km2)。现对其进行雷

32、电灾害风险评估。6.1.2建筑物分区建筑物特征：室外区域Z1混凝土层；建筑物框架作为引下线。住宅区域Z2地面：地砖；火灾风险：低有防伤害的防护措施；三类防雷建筑物；已设计安装电源SPD；灭火设施：有设置；特殊危险：低等惊慌；内部系统：P1+S1。内部系统系统P1：低压电源系统已设计安装防雷保护措施；系统S1：与通信线路相连。建筑物周边环境建筑的特性参数见表2-3。表2-3 建筑物（构筑物）的数据特性参数说明符号数值尺寸/m-LbWbHb32.5位置因子周围有更高建筑Cd0.25LPS三类PB0.1建筑物的屏蔽情况无Ks11建筑物内的屏蔽情况无Ks21户外人员-雷击大地密度次/(km2.a)Ng

33、3.744表2-4 线路及其相连内部系统的数据和特征参数说明符号数值土壤电阻率27.7低压线路及其内部系统长度/m-Lc1000高度/m埋地Hc变压器有Ct0.2线路位置因子周围有更矮建筑Cd0.5线路环境因子高层市区Ce0线路屏蔽无PlD1雷击服务设施导致人畜伤害B.3PU0.03雷击服务设施导致物理损害B.3PV0.03内部合理布线有Ks30.002内部系统的冲击耐压Uw=2.5kvKs40.6匹配的SPD保护有PSPD0.03通信线路及其内部系统长度/m-Lc1000高度/m埋地Hc线路位置因子周围有更高建筑Cd0.25线路环境因子高层市区Ce0线路屏蔽无PlD1雷击服务设施导致人畜伤害

34、B.6PU0.03雷击服务设施导致物理损害B.6PV0.03内部合理布线有Ks30.002内部系统的冲击耐压Uw=1.5kvKs41匹配的SPD保护无PSPD11)平坦大地上孤立的线路(没有邻近建筑物),线路的远端(a端)无接入建筑物(NDa=0)表2-5 Z1区(室外)的特征参数说明符号数值地表类型混凝土ra1.00E-02电击防护不考虑PA0.00E+00接触和跨步电压造成的损失率有Lt1.00E-02该区中潜在危险的人员数表2-6 Z2区的特征参数说明符号数值地板类型地砖ru1.00E-03火灾风险低rf1.00E-03特殊危险（与R1有关）低等惊慌hz2.00E+00防火措施有rp2.

35、00E-01空间屏蔽无KS21.00E+00内部电力系统连接到电力线路-内部通信系统连接到通信线路 -接触和跨步电压造成的损失(与 R1有关)有Lt1.00E-04物理损害造成的损失(与 R1有关)有Lf1.00E-01内部系统故障导致的损失无L00.00E+006.1.3 年预计雷击次数的估算年预计雷击次数包括：建筑物的直击雷年预计雷击次数（ND），入户设施直击雷年预计次数（NL），雷击入户设施邻近区域的年预计雷击次数（NI），其中入户设施包括：电源线、电话线等。建筑物等效截收面积见图2-7，年预计雷击次数见表2-9。图2-7直接雷击及邻近等效截收面积 表2-8 建筑物和线路的截收面积面积的

36、符号数值m2Ad3.65E+04Al (P1)4.75E+03Ai (P1)1.32E+05Al (S1)4.75E+03Ai ( S1)1.32E+05表2-9 预计年危险次数符号数值 (次/年)ND3.80E-02NL (P1)9.88E-04Ni (P1)0.00E+00NL (S1)4.94E-03Ni (S1)0.00E+006.1.4 人身伤亡风险的估算6.1.4.1 风险组成及计算结果项目每一区的风险组成部分见表2-9。Z1Z2RARBRU (P1)RV (P1)RU (S1)RV (S1)风险组成评估所需参数见表2-32-9，风险计算结果见表2-11。Z1Z2建筑物RA0.00

37、E+000.00E+00RB3.80E-073.80E-07RU (P1)2.96E-122.96E-12RV (P1)2.96E-092.96E-09RU (S1)4.94E-104.94E-10RV (S1)4.94E-074.94E-07合计0.00E+008.77E-078.77E-07结论：该楼的风险值R1=8.7710-7，比可接收风险值R10-5的值低，所以在原设计上不需另行增加相关防护措施。同理，依此算法可得A2#-A9#风险值R1=8.7710-6，B1#-B11#风险值R1=7.8310-7，C1-C3#、C5#-C7#风险值R1=7.3510-6，D1#-D12#风险值R

38、1=7.3310-6，均比可接收风险值R10-5的值低。故上述建筑物在原设计上均不需另行增加相关防护措施。6.2 南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目A10#商业、B12#幼儿园及地下车库风险计算6.2.1防雷类别计算南京市高淳区20132017年棚户区改造一期工程项目AD地块A10#商业、B12#幼儿园及地下车库为服务类建筑，现以幼儿园为例对上述建筑物进行风险计算。依据建筑图纸可知，该建筑最高高度为14.3米，项目所在区域闪电密度为Ng=3.744(次/年km2)。6.2.2建筑物分区建筑物特征：室外区域Z1混凝土层；建筑物框架作为引下线。教学等区域Z2地面：大理石；火灾风险

39、：低有防伤害的防护措施；三类防雷建筑物；已设计安装电源SPD；灭火设施：自动系统；特殊危险：中度惊慌；内部系统：P1+S1。公共及活动区域Z3地面：地砖；火灾风险：低有防伤害的防护措施；三类防雷建筑物；已设计安装电源SPD；灭火设施：自动系统；特殊危险：低度惊慌；内部系统：P1+S1。内部系统系统P1：低压电源系统已设计安装防雷保护措施；系统S1：与通信线路相连。建筑物周边环境建筑的特性参数见表2-12。表2-12 建筑物（构筑物）的数据特性参数说明符号数值尺寸/m-LbWbHb14.3位置因子周围有更高建筑Cd0.25LPS三类PB0.1建筑物的屏蔽情况无Ks11建筑物内的屏蔽情况无Ks21

40、户外人员-雷击大地密度次/(km2.a)Ng3.744表2-13 线路及其相连内部系统的数据和特征参数说明符号数值土壤电阻率27.7低压线路及其内部系统长度/m-Lc1000高度/m埋地Hc变压器有Ct0.2线路位置因子周围有更高建筑Cd0.25线路环境因子市区Ce0线路屏蔽无PlD1雷击服务设施导致人畜伤害B.3PU0.03雷击服务设施导致物理损害B.3PV0.03内部合理布线有Ks30.002内部系统的冲击耐压Uw=2.5kvKs40.6匹配的SPD保护有PSPD0.03通信线路及其内部系统长度/m-Lc1000高度/m埋地Hc线路位置因子周围有更高建筑Cd0.25线路环境因子市区Ce0线

41、路屏蔽无PlD1雷击服务设施导致人畜伤害B.6PU0.03雷击服务设施导致物理损害B.6PV0.03内部合理布线有Ks30.002内部系统的冲击耐压Uw=1.5kvKs41匹配的SPD保护无PSPD11)平坦大地上孤立的线路(没有邻近建筑物),线路的远端(a端)无接入建筑物(NDa=0)表2-14 Z1区的特征参数说明符号数值地表类型混凝土ra1.00E-02电击防护不考虑PA0.00E+00接触和跨步电压造成的损失率有Lt1.00E-02该区中潜在危险的人员数表2-15 Z2区的特征参数说明符号数值地板表面类型大理石ru1.00E-03火灾风险低rf1.00E-03特殊伤害中等惊慌hz5.0

42、0E+00火灾防护有rp2.00E-01空间屏蔽无KS21.00E+00内部电力系统有连接到低压电力线路内部电话系统有连接到通讯线路接触和跨步电压造成的损失有Lt1.00E-04物理损害造成的损失有Lf1.00E-01内部系统故障导致的损失无L00.00E+00表2-16 Z3区的特征参数说明符号数值地板表面类型地砖ru1.00E-03火灾风险低rf1.00E-03特殊伤害低等惊慌hz2.00E+00火灾防护有rp2.00E-01空间屏蔽无KS21.00E+00内部电力系统有连接到低压电力线路内部电话系统有连接到通讯线路接触和跨步电压造成的损失有Lt1.00E-04物理损害造成的损失有Lf5.

43、00E-02内部系统故障导致的损失无L00.00E+006.2.3年预计雷击次数的估算年预计雷击次数包括：建筑物的直击雷年预计雷击次数（ND），入户设施直击雷年预计次数（NL），雷击入户设施邻近区域的年预计雷击次数（NI），其中入户设施包括：电源线、电话线等。建筑物等效截收面积见图2-8，年预计雷击次数见表2-18。图2-8 直接雷击及邻近雷击等效截收面积表2-17 建筑物和线路的截收面积面积的符号数值m2Ad1.77E+04Al (P1)5.04E+03Ai (P1)1.32E+05Al (S1)5.04E+03Ai ( S1)1.32E+05表2-18 预计年危险次数符号数值 (次/年)N

44、D1.66E-02NL (P1)9.43E-04Ni (P1)0.00E+00NL (S1)4.71E-03Ni (S1)0.00E+006.2.4 人身伤亡风险的估算6.2.4.1 风险组成及计算结果项目每一区的风险组成部分见表2-19。表2-19 风险R1在不同分区内的风险组成Z1Z2Z3RARBRU(P1)RV(P1)RU(S1)RV(S1)风险组成评估所需参数见表2-122-18，风险计算结果见表2-20。 表2-20 不同分区内风险R1的组成Z1Z2Z3建筑物RA0.00E+000.00E+00RB1.66E-073.31E-081.99E-07RU(P1)2.83E-122.83E

45、-125.66E-12RV(P1)2.83E-095.66E-103.39E-09RU(S1)4.71E-104.71E-109.43E-10RV(S1)4.71E-079.43E-085.66E-07总计0.00E+006.41E-071.28E-077.69E-07结论：该项目的风险R1=7.6910-7，比可接收风险值R110-5的值低，同理，依此算法可得A-10#商业R1=6.3210-7，地下车库风险R1=8.5410-8，也比可接收风险值R110-5的值低，因此这些楼在原设计上也不需另行增加相关防护措施。第三章 防雷设计主要参数分析1 电源系统雷击过电流分析1.1 存在金属管道时雷

46、电流分析假定总雷电流i0的50%流入建筑物的LPS的接地装置中，而其余的50%的i0即is进入各种设施（外来电力线、通讯线、金属管道等）间分配。鉴于考虑实际情况的需要，统一为当电源线路的材料为屏蔽线缆时，则SPD1的通流量为：即为SPD1的；此式中：n1埋地金属管、电源及信号线缆的总数目；n2架空金属管、电源及信号线缆的总数目；m每一线缆内导线的总数目；RS屏蔽层每千米的电阻（/km）;RC芯线每千米的电阻（/km）。当使用波形时，可通过单位能量推算知：雷电流经过SPD1后，会有50%30%的残余施加于SPD2上，这里考虑较坏的情况，假定有50%的残余雷电流施加于SPD2上，则SPD2的标称通

47、流量为：同样，雷电流经过SPD2后，会有50%30%的残余施加于SPD3上，这里考虑较坏的情况，假定有50%的残余雷电流施加于SPD3上，则SPD3的标称通流量为：同样，雷电流经过SPD3后，会有50%30%的残余施加于SPD4上，这里考虑较坏的情况，假定有50%的残余雷电流施加于SPD4上，则SPD4的标称通流量为：IEC61024-1-2（1998.5）认为：用于内部电气设施的SPD标称放电电流值是适宜的。从安全可靠的角度考虑，同时考虑到由感应环路产生的感应电流，可将上述各级SPD的通流量加上约20%的安全裕量，则各级SPD的通流量应分别为：附表一1.2 忽略其余金属管道分流雷电流分析 假

48、定总雷电流i0的50%流入建筑物的LPS的接地装置中，而其余的50%的i0即is进入电流系统。则SPD1的通流量为：即为SPD1的；当使用波形时，可通过单位能量推算知：雷电流经过SPD1后，会有50%30%的残余施加于SPD2上，这里考虑较坏的情况，假定有50%的残余雷电流施加于SPD2上，则SPD2的标称通流量为：同样，雷电流经过SPD2后，会有50%30%的残余施加于SPD3上，这里考虑较坏的情况，假定有50%的残余雷电流施加于SPD3上，则SPD3的标称通流量为：同样，雷电流经过SPD3后，会有50%30%的残余施加于SPD4上，这里考虑较坏的情况，假定有50%的残余雷电流施加于SPD4

49、上，则SPD4的标称通流量为：从安全可靠的角度考虑，同时考虑到由感应环路产生的感应电流，可将上述各级SPD的通流量加上约20%的安全裕量，则各级SPD的通流量应分别为：附表二 1.3 电源系统SPD设计参数指导意见通过对电源系统雷击过电流两种情况的总体全面分析，即考虑雷电流在接地装置、电力系统和其它金属管道间分配以及忽略金属管道、只考虑雷电流在接地装置和电力系统间的分配情况，则与之对应的，电源系统各级SPD的通流量分别如附表一、附表二所示。经对比发现当考虑1.1节所述情况时，与此对应的附表一中电源系统各级SPD的通流量值在未调整时未超过电子信息系统D级防护对SPD通流量的要求，而当考虑1.2节

50、所述情况时，与之相对应的附表二中电源系统各级SPD的通流量值在未调整时部分超出建筑物电子信息系统防雷技术规范中规定的对本项目建筑所采用的电子信息系统D级防护各级SPD通流量的要求。综上所述，建议采用1.1节所述的含有金属管道的电源各级通量值作为选择SPD标称放电电流的依据。2 内部磁场强度的估算2.1邻近雷击时内部磁场强度的估算邻近雷击情况下，入射磁场可近似看作一个平面波。LPZ0B区入射磁场强度H0可按下列公式估算：(A/m)雷电流强度(A)雷击点至所考虑的被屏蔽空间的水平距离(m)雷击所致的磁场强度最大值由首次雷击产生，因此雷电流选择i0=102.33kA。下表中分别列出了雷击点与建筑物距

51、离为100m，200m，500m，1000m，1000m，1800m，2000m，3000m时，建筑物处无衰减的磁场强度H0。表3-4 不同雷击点在建筑物处产生的无衰减磁场强度从表3-4中可以看出，邻近雷击时建筑物处无衰减磁场强度H0均小于800(A/m)，经过钢筋混凝土屏蔽衰减后，建筑物内部磁场强度对于其机房设备的影响可以忽略，因此邻近雷击在建筑物内引起的磁场强度可以不予考虑。第四章 防雷设计指导意见1 直击雷的防护措施根据建筑物结构特点，直接利用建筑结构钢筋（或金属板楼面）构成“法拉第笼”，以达到良好防雷效果。1.1接地装置的设计宜充分利用桩基础、承台结构主筋构成自然接地装置，在桩基础每桩

52、利用外围结构主筋中对角2根主筋作为垂直接地体。利用结构外圈梁主筋焊接连通作为水平接地体。要求由上述接地装置构成的接地网冲击接地电阻值不大于1，地网施工完成后采用电压-电流法进行接地电阻的检测，要求测试电流不小于1A。利用建筑物自身钢筋结构作为接地装置，其建筑物都能满足接地电阻值不大于1的要求，因此不必增加人工接地体。在接地装置主要阳角处应靠近引下线设置接地电阻测试端子，距地高度不宜低于300mm，规格为-505mm热镀锌扁钢或60mm60mm6mm钢板，并设明显标志。若附近还有其它建（构）筑物，则其接地装置与本建筑物接地装置之间的水平距离应不小于20m，否则应采取等电位连接措施，形成联合接地网。1.2引下线的设计根据建筑物外部为钢筋混凝土构架特性，宜利用柱内直径12对角两条主钢筋作为引下线，通长焊接且引下线宜沿建筑物四周对称布置。三类防雷建筑物引下线间距应不大于25m。各建筑物主要阳角位应设引下线。1.3接闪器的设