萍乡武功山建筑物及服务设施.docx
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萍乡武功山建筑物及服务设施
萍乡武功山建筑物及服务设施
雷击损害风险评
江西省防雷中心
2004年5月8日
前言
雷击损害风险是指由于雷电闪击，一座建筑物中可能的年平均损失。
雷击损害风险评估的目标是给出直接雷电闪击及间接雷电闪击引起的建筑物损害风险的评估程序，在确定了损害次数上限值的基础上，能够为建筑物从经济合理性出发决定是否需要提供防护措施以及如何选择适当的防护措施。
因此，雷击损害风险评估是新建或改建、扩建建筑物防雷设计之前，特别是防护水平选择过程中最重要的环节。
国际电工委员会IECTC81委员会的防雷系列标准中均强调了防雷设计中雷击损害风险评估的重要性。
我省防雷中心雷电灾害研究室依据IEC61662第Ⅱ类技术报告提供的雷击损害风险评估方法已在02年完成风险评估软件的编制,并应用我省03年雷电定位探测资料进行雷击损害风险评估验证工作，通过江西省防雷中心，江西省蓝天雷电防护有限公司和庐山气象科技服务有限责任公司等单位投入业务使用运行，一致认为方便了计算、提高了评估速度及评估结果的客观性、准确性，为雷电防护水平的选择提供了科学依据。
一、雷击损害风险评估结论
防雷的目的是将损害风险Rd降至低于可接受的最大值Ra,当一座建筑物可能出现一种以上的损害时，则对每一种类型的损害都需满足Rd≤Ra的条件。
要满足Rd≤Ra，建筑物的损害次数F应被限制小于Fa值（建筑物可容许值Fa=Ra/δ），因此，建筑物遭雷电闪击次数N应被限制小于NC值（建筑物可容许值NC=Fa/P）。
评估结论为:
当Rd≤RaF≤FaN≤NC符合要求不需要提供防雷措施当Rd>RaF>FaN>NC不符合要求需要提供防雷措施
需要提供的防雷措施有：
（1）限制接触电压及跨步电压以减少损害概率Ph的措施
（2）防止火势蔓延以减小损害概率Pt的措施
（3）减少LEMP效应以减小损害概率P1和P2的措施
（4）在入户设施上安装SPD以减小损害概率P3
（5）安装LPS以减小损害概率Ph、P1、P2、P3、P4最后进行验算，直至提供的防雷措施满足F≤Fa为止。
雷击损害风险评估过程中的年平均雷电日数Td值采用当地雷电定位探测资料统计值，取代原先人工观测不准确甚至错误的Td值，有效提高评估结果的客观性、准确性。
1、白鹤峰雷击损害风险评估结论
从计算结果可知F>FaRd>RaN>Nc不符合要求,需要提供防雷措施,需要提供的防雷措施有:
（1）、安装LPS以减小损害概率Ph、P1、P2、P3及P4
（2）、限制接触电压及跨步电压以减少损害概率Ph的措施
（3）、防止火势蔓延以减小损害概率Pt的措施提供防雷措施后进行验算直到满足F≤Fa为止。
2、紫极宫雷击损害风险评估结论
从计算结果可知F>FaRd>RaN>Nc不符合要求,需要提供防雷措施,需要提供的防雷措施有:
（1）、安装LPS以减小损害概率Ph、P1、P2、P3及P4
（2）、限制接触电压及跨步电压以减少损害概率Ph的措施
（3）、防止火势蔓延以减小损害概率Pt的措施提供防雷措施后进行验算直到满足F≤Fa为止。
3、迎霞亭雷击损害风险评估结论
从计算结果可知F>FaRd>Ra（年伤亡数）N>Nc不符合要求,需要提供防雷措施,需要提供的防雷措施有:
（1）、安装LPS以减小损害概率Ph、P1、P2、P3及P4
（2）、限制接触电压及跨步电压以减少损害概率Ph的措施
（3）、防止火势蔓延以减小损害概率Pt的措施提供防雷措施后进行验算直到满足F≤Fa为止。
4、索道雷击损害风险评估结论
从计算结果可知F>FaRd>RaN>Nc不符合要求,需要提供防雷措施需要提供的防雷措施有:
（1）、安装LPS以减小损害概率Ph、P1、P2、P3及P4
（2）、限制接触电压及跨步电压以减少损害概率Ph的措施
（3）、防止火势蔓延以减小损害概率Pt的措施
（4）、减小LEMP效应以减小损害概率P1和P2的措施
（5）、在入户设施上安装SPD以减小损害概率P3提供防雷措施后进行验算直到满足F≤Fa为止。
二、雷击损害风险评估计算方法简介
1、雷击损害风险评估通用表达式
-NPt
Rd=（1-e）δ
（1）
式中：
N—建筑物的年预计雷电闪击平均次数
P—建筑物损害概率δ—建筑物或其内容物可能损害数量的量度若取观察时间为一年（t=1），当NP<<1时，简化为：
Rd=NPδ
（2）
2、建筑物年预计雷击平均次数N包括
Nd=NgAe（3）
Nn=NgAg
4）
式中Nd—直接雷电闪击平均次数
Nn—邻近雷电闪击次数Nk—作用于用户设施上的雷电闪击次数
Ng—大地年闪击密度Ng=0.024Td1.3
Td—年平均雷电日数
Ae—建筑物有效截收面积
平坦地带Ae=ab+6h（a+b）+9πh2a、b、h—建筑物长、宽、高不平坦地带Ae=ab+6h0（a+b）+9πh02h0—地面±0以上建筑物高度复杂地带可绘图计算
Ag—周围大地的截收面积
2
Ag=π（ds+a/2）2-Aeds数值上等于土壤电阻率ρ≤500
Ak—入户设施的影响面积
Ak=Ask+Aak
Ask—入户设施截收面积
Aak—相邻的相关建筑物的截收面积
3、雷击损害概率P包括Ph、Pt、P1、P2、P3、P4、P0d和P0i
Ph=khph′
（6）
=Pt（P1+P2+P3+P4）
（7）
Pfi=PtP3
（8）
Pt=ktpt′
（9）
P1=k1p1′
（10）
P2=k2p2′
（11）
P3=k3p3′
（12）
P4=k4p4′
（13）
P0d=P2+P3
（14）
Poi=P3
（15）
式中：
Ph—跨步电压及接触电压引致的损害概率
Kh—与防护措施相关的缩减系数
Ph′—无LPS时跨步电压和接触电压引致的损害概率
Pfd—直接雷击下，着火、爆炸、机械作用及化学作用引致的损害概率
Pfi—间接雷击下，着火、爆炸、机械作用及化学作用引致的损害概率
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—建筑物内部电气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上危险火花放电的概率
Pod—直接闪击下由设备上的过电压引致的损害概率
Poi—间接闪击下由设备上的过电压引致的损害概率
4、雷电闪击的损害次数F包括Fh、Ff、Fo
F=Fh+Ff+Fo（16）
Fh=NdPh=H（17）
Ff=NdPt（P1+P2+P3+P4）+NnPtP3+PtNkP3k=A+B+C（18）
F0=Nd（P2+P3）+NnP3+NkP3k=D+E+G（19）
式中：
Fh—接触电压及跨步电压引致的损害次数
Ff—着火、爆炸等引致的损害次数
FO—过电压引致的损害次数
5、雷电闪击可能损失的平均数δ包括δ1、δ2、δ3、δ4
式中：
δ1—人身伤亡
n—危险地带人数
t—这些人员每年出现于危险地带的时间（小时）δ2—不可接受的对公众服务的中止n′—对每一损害，由于服务中止而受影响的用户平均数t′—对每一损害，每年服务中止的时间（小时）nt—服务涉及的用户总数δ3—不可修复的遗产损失Ci—对每一损害，预期损失物品的投保值Ct—所涉及的所有物品的投保值δ4、δ5—不包括人身、文化或环境价值方面的损失Cm—对每一损害，建筑物、家具及物品预期损失的平均值Cv—所有建筑物、家具有物品的总值
6、建筑物容许的雷击损害次数Ra
损坏类型
Ra
1
10-5
年伤亡数
2
10-3
年服务损失
3
10-3
年遗产损失
当雷电引致的损失仅涉及个人财产时,可由建筑物业主或防雷
设计工程师确定Ra值.
三、选择防护措施程序简介
四、雷击损害风险评估步骤
1、白鹤峰雷击损害风险评估详见报告表
（一）
2、紫极宫雷击损害风险评估详见报告表
（二）
3、迎霞亭雷击损害风险评估详见报告表（三）
4、索道雷击损害风险评估详见报告表（四）
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