雷电灾害风险评估报告

雷电灾害风险评估报告№.KL080407雷电灾害风险评估报告单位名称:重庆龙港房地产开发项目名称：龙港·红树林三期工程重庆科雷电子科技开发有限责任公司二○○八年五月四日目录TOC\o"1-3"\u一、概述PAGEREF_Toc197741283\h11.评估目的PAGEREF_Toc197741284\h12.评估范围PAGEREF_Toc197741285\h13.评估依据PAGEREF_Toc197741286\h14.项目概况PAGEREF_Toc197741287\h2二、雷电危害因素分析P...

№.KL080407雷电灾害风险评估报告单位名称:重庆龙港房地产开发项目名称：龙港·红树林三期工程重庆科雷电子科技开发有限责任公司二○○八年五月四日目录 TOC\o"1-3"\u一、概述PAGEREF_Toc197741283\h11.评估目的PAGEREF_Toc197741284\h12.评估范围PAGEREF_Toc197741285\h13.评估依据PAGEREF_Toc197741286\h14.项目概况PAGEREF_Toc197741287\h2二、雷电危害因素分析PAGEREF_Toc197741288\h21.雷电危害要素PAGEREF_Toc197741289\h22.雷电危害识别因素PAGEREF_Toc197741290\h2三、评估内容PAGEREF_Toc197741291\h3四、大气雷电环境风险评估PAGEREF_Toc197741292\h31.雷电活动时空分布特征PAGEREF_Toc197741293\h32.雷电散流分布特征PAGEREF_Toc197741294\h4五、雷击损害风险评估PAGEREF_Toc197741295\h51.评估内容PAGEREF_Toc197741296\h52.雷击损害风险评估方法及公式 PAGEREF_Toc197741297\h62.1.评估方法PAGEREF_Toc197741298\h62.2.评估公式PAGEREF_Toc197741299\h63.龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼雷击损害风险评估计算PAGEREF_Toc197741300\h123.1龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼项目基本情况PAGEREF_Toc197741301\h123.24#雷击损害风险评估计算PAGEREF_Toc197741302\h133.35#雷击损害风险评估计算PAGEREF_Toc197741303\h183.424、25、26、27#雷击损害风险评估计算PAGEREF_Toc197741304\h23六、评估结论及建议PAGEREF_Toc197741305\h281.结论PAGEREF_Toc197741306\h282.建议PAGEREF_Toc197741307\h292.1组织措施PAGEREF_Toc197741308\h292.2技术措施PAGEREF_Toc197741309\h29一、概述贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，贯彻《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国气象法》、《防雷装置设计审核和竣工验收规定》（中国气象局第11号令）、《重庆市防御雷电灾害管理办法》（重庆市人民政府第78号令）等法律法规和相关技术标准要求，根据该地雷电参数和引起雷击的其他因素对该地的大气雷电环境、雷击损坏风险等两个方面进行分析评估，并在此基础上提出雷电防护建议。为本项目防雷装置设计审核、竣工验收和安全评价提供可靠依据。本评估项目为龙港·红树林二期项目。。IEC61662：雷击损害风险评估IEC60364：建筑物的电气设施IEC60479：人畜的电流效应IEC61024：建筑物防雷GB50057-1994：建筑物防雷设计规范GB50343-2004：建筑物电子信息系统防雷技术规范DB50/214-2006雷电灾害风险评估技术规范其他地方性法律法规龙港·红树林三期工程电子版资料其他国家规范标准和公司提供的雷击损害风险评估所需资料4.项目概况该工程位于渝北区。该工程包含4、5、24、25、26、27#号楼二、雷电危害因素分析1.雷电危害要素形成雷电危害的要素有：有雷电产生，雷电与建筑或物体某部位接触或通过雷电感应，防雷设施不完善或验收不合格等。2.雷电危害识别因素雷电危害识别就是识别雷电危害的存在并确定其性质的过程。主要包括以下内容。（1）工程地址从工程地质、地形、雷电参数、周围环境、气候条件、交通、抢险救灾的支持条件等方面进行分析。（2）工程平面布局总图：建筑物、构筑物布置，风向、雷电活动主要方向等等。（3）建(构)筑物包括结构、高度、建筑占地、屋面材料、外墙材料、防雷装置设置等。三、评估内容本次评估的内容包括：1.大气雷电环境风险评估2.雷击损害风险评估四、大气雷电环境风险评估1.雷电活动时空分布特征重庆市主城区雷电活动路径分析（雷电的主导方向和次主导方向）从上图可知，雷电的主导方向为NW，次主导方向为SW。故建议在西北方和西南方加强雷电防护措施。2.雷电散流分布特征我们对项目所在地的土壤电阻率进行了测试，根据场地土壤潮湿情况，季节系数取值为2.0。得下表：方位ESESSWWNWNNE平均值ρ(Ω·m)226．8151．2107．1157．5工程所在地土壤电阻率玫瑰图SHAPE\*MERGEFORMAT根据土壤电阻率玫瑰图可以看出，工程所在地各方向土壤电阻率变化不大。五、雷击损害风险评估1.评估内容计算该项目可能存在的雷击损害风险，其主要内容包括：⑴雷电闪击次数⑵雷电闪击损害概率⑶雷电闪击损害次数⑷容许的雷电闪击次数⑸防雷装置的拦截效率⑹选择合适的防护措施2.雷击损害风险评估方法及公式2.1.评估方法首先计算建筑物无防护措施时的直接闪击导致的年损害次数Fd、间接闪击导致的年损害次数Fi、建筑物的年损害次数F及建筑物所能接受的损害次数Fa、然后将Fd、Fi、F与Fa比较，若Fd>Fa，Fi>Fa，F>Fa，则说明建筑物需要采取防护措施。计算拦截效率E，再计算采取拦截效率E的防护措施后的Fd、Fi、F新值，再与Fa比较，直至满足Fd>1)间接闪击下由于设备上过电压引致的损害概率为：Pod=P32.损害次数具体计算公式表3对每种损害类型按直接闪击及间接闪击分别列出的各个损害次数分量损害类型损害次数分量直接雷电闪击间接雷电闪击HADBCEG1√√√√2√√√√√√3√√√4√√√√√√5√√√对第一类损害，损害次数具体计算公式为：Fd=H＋A，Fi=B＋C对第二类损害和第四类损害，损害次数具体计算公式为：Fd=A＋D，Fi=B＋C＋E＋G对第三类损害和第五类损害，损害次数具体计算公式为：Fd=A，Fi=B＋C式中：（1）H=NdPhH——接触电压及跨步电压引致的损害次数分量；Nd——建筑物遭直接雷电闪击的年平均次数；Ph——直接雷电闪击下，由接触电压或跨步电压引起的损害概率。其中：Nd=NgAe，Ph=KhPh′Ng——雷击大地的年平均密度；Ng1.3（Td：该地区年平均雷电日）Ae——建筑物等效截收面积。Kh——与为减轻雷电后果而提供给建筑物的防护措施相关的缩减系数；Ph——直接雷击于无防护措施的建筑物时，由接触电压或跨步电压引起的损害概率。（2）A=NdPfdA——直接雷电闪击下由于着火、爆炸引致的损害次数分量；Pfd——直接雷电闪击情况下，着火、爆炸、机械效应及化学效应引起的损害效率。其中：Pfd=Pt（P1＋P2＋P3＋P4）Pt——引发着火或爆炸的危险火花放电的概率；P1——金属装置上危险火花放电的概率；P2——建筑物内部电器装置上危险火花放电的概率；P3——入户设施上危险火花放电的概率；P4——入户的外部导电部件（ECP）上危险火花放电的概率；其中：Pt＝Kt×Pt′P1＝K1×P1′,P2＝K2×P2′P3＝K3×P3′,P4＝K4×P4′Pt′、P1′、P2′、P3′、P4′——引起着火、爆炸等与直接雷电闪击相关的损害概率的建筑特性；Kt、K1、K2、K3、K4——防护措施相关缩减系数的值。（3）B=NnPtP3B——邻近雷电闪击导致的损害次数分量；Nn——建筑物附近大地的年平均雷击次数。其中：Nn=NgAg（Ag：建筑物周围大地的截收面积）（4）C——作用于n个入户设施上的雷击，由于着火、爆炸导致的损害次数分量；Nk——作用于一个入户设施上的雷电闪击年平均次数。其中：Nk=NgAkAk——该入户设施的影响面积其中Ak=Ask+AakAsk——入户设施（电源线、通信线或信号线；Aak——通过设施而与所考虑建筑相连的相邻建筑物的有效截收面积。（5）D=NdPodD——直接雷电闪击的损害次数分量；Pod——直接闪击下由设备上的过电压导致的损害概率。其中：Pod＝1－（1－P2）（1－P3）（6）E=NnP3E——邻近雷电闪击下过电压导致的损害次数分量。（7）G——作用于n个入户设施上的雷电闪击由过电压导致的损害次数分量。3.龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼雷击损害风险评估计算龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼项目基本情况根据对该项目调查、计算及统计结果得出如下数据和信息：1.该项目包含4、5、24、25、26、27号楼2.建筑结构为框架结构结构3.该地区的雷击大地密度为Ng=2.91[年·（公里）2]，土壤电阻率为ρ=(Ω·m)；4.建筑物防火设施为一些小型消防设备、火灾自动报警灭火系统和利用建筑物本身；5.建筑物内部装有若干无屏蔽的电缆,入户的电源线为埋地高压电缆，入户的线采用屏蔽电缆埋地敷设。6.建筑物内有通讯设备、计算机网络等电子信息系统。3.24#雷击损害风险评估计算为了确定是否需要保护以及决定所需提供的防护措施，损害风险按如下方法计算：损害类型及损害成因：可能出现并加以考虑的损害：⑴人身伤亡；⑷不包括人身、文化及社会价值的损失。这些损害的成因有：S1：直接雷电闪击下的接触电压和跨步电压；S2：直接雷电闪击引起的着火、爆炸、机械效应及化学效应；S3：直接雷电闪击下设备上的过电压；S4：间接雷电闪击下设备上的过电压；S5：间接雷电闪击引起的着火、爆炸、机械效应和化学效应。第一类损害（人身伤亡）.1雷电闪击次数（1）计算Nd重庆属高雷暴地区，根据气象资料得Td=40.1天，则Ng=0.024Td×≈2.91[次/（km2·a）]，计算得：Ae≈×10-2(km2）则，Nd＝NgAe××10-2≈1.49×10-1(次/年)（2）计算Nn取dS＝ρ＝1，距离建筑以dS为边界线所围成的面积约为1.37×10-1km2。因此：Ag＝|1.37×10-1－Ae|=×10-2(km2)则，Nn＝NgAg××10-2≈×10-1(次/年)（3）计算Nk小区内有埋地高压电源电缆、埋地通讯线和网络宽带线。由于网络宽带线采用光纤，则该线路有效截收面积为0，所以网络宽带线的影响面积不考虑。因此，电源线的影响面积为：A1=×dS×L×10-6＝××30×10-6≈×10-4(km2)通讯线的影响面积为：A2＝As2＝2×dS×L×10-6＝2××30×10-6＝×10-2(km2)电视信号线的影响面积为：A3＝As3＝2×dS×L×10-6＝2××30×10-6＝×10-2(km2)则，作用于各个入户设施上的雷电闪击次数为：N1＝NgA1××10-4≈×10-3(次/年)N2＝NgA2××10-2≈×10-2(次/年)N3＝NgA3××10-2≈2.99×10-2(次/年).2雷击损害概率Ph=KhPh=1×10-4=10-4Pfd=Pt(P1+P2+P3+P4)×10-4×(0.5＋0.5＋1＋1)≈×10-3式中:Pt=KtPt′×××10-3≈×10-4P1=K1P1′=1×P2=K2P2′=1×P3=K3P3′=1×1=1P4=K4P4′=1×1=1.3雷电闪击的损失次数Fd=H+A=×10-5+×10-4=1.85×10-4式中:H=NdPh=1.49×10-1×10-4=1.49×10-5A=NdPfd=1.49×10-1××10-3≈1.70×10-4Fi=B＋C=×10-5＋×10-5=1.18×10-4式中:B=NnPtP3=×10-1××10-4×1≈×10-5=Pt(N1P31＋N2P32＋N3P33)×10-4×(×10-3×1＋×10-2×1＋×10-2×1)≈×10-5所以,F=Fd+Fi=×10-4＋×10-4=×10-4.4选择防护措施要满足RdFa（×10-4＞10-5），因此应对4#提供雷电防护措施。在选择防护措施时，首先考虑直接雷电闪击的损害次数Fd=×10-4与Fa=10-5相比较,在此情况下,Fd>Fa,因此需要具有效率E的防雷装置LPS。E=1-Fa/Fd=1-10-5/×10-4≈0.946因此，根据IEC61024-1-1标准，应选择保护级别为Ⅱ5。通过安装这样的LPS，雷电闪击的损害概率减小为Ph=KhPh′=(1－E)×10-4=5×10-5Pt=KtPt′×10-4P1=K1P1′=(1－E)×10-2×0.5=0.05××10-2=2.5×10-4P2=K2P2′=(1－E)×10-2×0.5=0.05××10-2=×10-4P3=K3P3′=10-1×10-3×10-3×1=10-7P4=K4P4′=0×1=0Pfd=Pt(P1+P2+P3+P4)×10-4×（2.5×10-4＋2.5×10-4＋10-7＋0）≈×10-7所以，雷电闪击损害次数的新值为：Fd=H+A=×10-6＋×10-8=1.52×10-6Fi=B+C=×10-12＋×10-12=1.19×10-11式中：H=NdPh=1.49×10-1×1×10-5=1.49×10-6A=NdPfd=1.49×10-1××10-7≈×10-8B=NnPtP3=×10-1××10-4×10-7=×10-12=Pt（N1P31＋N2P32＋N3P33）×10-4×（×10-3×10-7＋×10-2×10-7＋×10-2×10-7）≈×10-12所以，F=Fd+Fi=×10-6＋×10-11≈×10-6在此情况下，满足FdFa（×10-4＞10-5），因此应对5#提供雷电防护措施。在选择防护措施时，首先考虑直接雷电闪击的损害次数Fd=×10-4与Fa=10-5相比较,在此情况下,Fd>Fa,因此需要具有效率E的防雷装置LPS。E=1-Fa/Fd=1-10-5/×10-4≈0.947因此，根据IEC61024-1-1标准，应选择保护级别为Ⅱ5。通过安装这样的LPS，雷电闪击的损害概率减小为Ph=KhPh′=(1－E)×10-4=5×10-5Pt=KtPt′×10-4P1=K1P1′=(1－E)×10-2×0.5=0.05××10-2=×10-4P2=K2P2′=(1－E)×10-2×0.5=0.05××10-2=×10-4P3=K3P3′=10-1×10-3×10-3×1=10-7P4=K4P4′=0×1=0Pfd=Pt(P1+P2+P3+P4)×10-4×（2.5×10-4＋2.5×10-4＋10-7＋0）≈×10-7所以，雷电闪击损害次数的新值为：Fd=H+A=×10-6＋×10-8=×10-6Fi=B+C=×10-12＋×10-5=1.71×10-5式中：H=NdPh=1.52×10-1×1×10-5=1.52×10-6A=NdPfd=1.52×10-1××10-7≈×10-8B=NnPtP3=×10-1××10-4×10-7=×10-12=Pt（N1P31＋N2P32＋N3P33）×10-4×（×10-3×10-7＋×10-2×10-7＋×10-2×10-7）≈×10-5所以，F=Fd+Fi=×10-6＋×10-5≈1.87×10-5在此情况下，满足FdFa（×10-4＞10-5），因此应对24、25、26、27#提供雷电防护措施。在选择防护措施时，首先考虑直接雷电闪击的损害次数Fd=×10-5与Fa=10-5相比较,在此情况下,Fd>Fa,因此需要具有效率E的防雷装置LPS。E=1-Fa/Fd=1-10-5/×10-5≈0.854因此，根据IEC61024-1-1标准，应选择保护级别为Ⅲ0。通过安装这样的LPS，雷电闪击的损害概率减小为Ph=KhPh′=(1－E)×10-4=1×10-5Pt=KtPt′×10-4P1=K1P1′=(1－E)×10-2×0.5=0.1××10-2=5×10-4P2=K2P2′=(1－E)×10-2×0.5=0.1××10-2=5×10-4P3=K3P3′=10-1×10-3×10-3×1=10-7P4=K4P4′=0×1=0Pfd=Pt(P1+P2+P3+P4)×10-4×（5×10-4＋5×10-4＋10-7＋0）≈×10-7所以，雷电闪击损害次数的新值为：Fd=H+A=×10-7＋×10-8=×10-7Fi=B+C=×10-11＋×10-5=×10-5式中：H=NdPh=×10-2×1×10-5=×10-7A=NdPfd=×10-2××10-7≈×10-8B=NnPtP3=2.88×10-1××10-4×10-7=1.09×10-11=Pt（N1P31＋N2P32＋N3P33）×10-4×（×10-4×10-7＋1.99×10-2×10-7＋1.99×10-2×10-7）≈×10-5所以，F=Fd+Fi=×10-7＋×10-5≈×10-5在此情况下，满足Fd 检测制度，应在雷雨季节前每年检测一次。

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