雷击风险评估方法(共8篇)
篇1:雷击风险评估方法
1.1雷击风险评估的要义
雷击风险评估是指根据建筑物所在地雷电活动规律,结合当地实际情况对本区域内发生的雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度等方面的进行综合风险预测,从而为建筑项目的规划、建设项目选址、整体布局及制订防雷具体措施、雷击事故应急处理方案等方面综合分析,科学论证,在此基础上对整个建筑项目提出指导性意见的一种科学评价方式。通过雷击风险评估可以为建筑项目提供专业雷电防护整体分析,保证项目建筑中防雷工程的安全性、科学性、高效经济性等。雷击风险评估是开展综合防雷、防御自然灾害的一种的必经程序,它较好地体现了以防为主,防治结合的科学设计理念,对整个建筑项目的顺利进行起到非常好的保障作用。它不同于防雷设计,防雷设计只是按照国家相关的管理规范来操作执行,对雷电防控方面缺乏系统性和针对性,只是从整体上进行安排,不具体,也不全面,在设计上存有许多的不足,防雷安全系数达不到预期目的,缺乏一定的风险管理和应急管理等。
1.2雷击风险评估在建筑物控制火灾方面的作用
科学合理地雷击风险评估对项目建筑有较好的促进作用。
1.2.1高度的科学性
雷击风险评估运用国家规定的、专业性非常强的知识对建设项目相关区域进行以下方面综合性分析:大气雷电区域环境检测分析评估、当地雷击发生率统计分析评估、当地雷电损害程度风险评估、雷电危害区域损失程度分析评估、对周边环境的危害影响分析评价、风险管理及预防分析等方面进行全面科学分析,对建设基地的建筑物、供电系统、规划布局、信息通讯系统、相关人员安全等方面提出具体的雷电防护建议及措施,尽最大限度为建筑项目提供更为科学的防雷设计方案,降低雷击可能对整个建筑项目造成的伤害风险,确保工程的顺利、经济、高效运行。
1.2.2降低风险
雷电属于自然现象,产生的原因受许多的自然因素影响,它不是以人的意志为转移的,具有难以把握性,只是通过现有的科学知识进行分析,将雷击的概率性降到最低化,任何人不可能将方案设计到百分之百的防护效果。通过开展雷击风险评估,在一定程度上可以将雷击对建筑造成的损失降低到现阶段技术水平所能控制的范围之内,从而有效降低了成本,提高投资效益。
1.2.3提供保障
科学合理的雷击风险评估对以后的雷电突出事件提供一定的保障,当雷击发生时,可以及时根据雷击科学的风险评估中所制订的应急预防及具体措施,对事故进行有效的应急救援,更好地将雷击造成的损失降到最低。
1.3雷击风险评估的内容及方法建筑雷击风险评估论文
雷击风险评估主要是对项目的综合要素与当地雷电因素进行结合分析,如项目整体规划、建筑物选址、布局、辅助设备配置等方面雷电风险评估等,方法主要有以下几个类型:
1.3.1建筑项目的预期评估
它是指工程建设项目中建筑物选址、布局、分布等与当地的雷电资料进行纵向、横向比较,对建筑物本身、重要的设备、通信方式等进行分析、论证,并提出科学合理的措施,为工程建设提供防雷科学依据。
1.3.2项目的方案评估
它是指项目设计方案中各个具体项目的雷电防护措施进行分析,结合当地实际,科学论证,计算分析并设计出相关项目的雷电防护方案,为工程的顺利实施提供保障。
1.3.3项目现状评估
它是指对工程项目中已有的`相关的雷电防护措施是否符合雷电灾害风险科学的标准,参数是否与相关的标准相符,对存有的问题进行指导并提出合理化的建议,努力将雷击事故降低。
2建筑物火灾危险因子在雷击风险评估中的重要性
建筑物火灾危险因子很多,在雷击风险评估中的作用也不尽相同,其中的主要因素主要有以下几个方面:
2.1建筑物的面积因素
研究表明,建筑物的面积不同雷击风险也不相同,它具体又分为以下几种情况:孤立的建筑物,它的雷电截收面积不是它本身的积极,而是用建筑物上沿接触的斜率为1/3的直线,用建筑物在地面上旋转1周后所描的区域面积,要大于孤立建筑物自身的面积。不是孤立建筑物时,它的雷电风险评估面积的接收面积要考虑到相关的附近建筑物的影响,用两建筑物之间的距离的3倍于两建筑物高度和的3倍进行比较,当3倍的距离大于3的高度时,也就是说这两建筑物的面积没有出现重叠部分,可以讲这两个建筑物是相互独立的,按独立建筑物评估,而当两建筑物的3倍的距离小于3的高度时,实际的接收面积要将重合的部分面积进行除去进行计算,根据计算后的面积进行雷电风险分析评估。
2.2建筑物的类型因素
不同的建筑类型在雷电风险评估中的作用是不同的,即使是同一类型的建筑类型不同风险评估中的参数的运用也是不一样的。如生活中常见的建筑物中,与人们的人身伤害有关的风险评估中,参数取值也不尽相同,取值高的建筑物有医院、学校、商场、宾馆、公共娱乐场所等,而在财产损失方面的风险评估时,取值较高的有商业建筑、办公场所、医院、工业建筑、医院、学校等。
2.3位置因素
建筑物在地面的不同位置,对雷电风险评估有一定的影响,建筑物比周边其他物体要高,暴露程度大些的建筑物的雷电风险评估系数要大些。如城市的高层建筑一般要高于农村建筑,风险取值也不同。
2.4建筑物内财物设施因素
建筑物内部的设施不同,发生火灾时造成的程度有很大差别,一些易燃的物品,设备的复杂电路等在发生火灾时,很难在短时间内处理好,极易造成严重的损失。如在一些卡啦OK等娱乐场所、宾馆等,装饰时用到大量易燃物品,在雷电风险评估中与一般的普通建筑有很大程度上的差别。
2.5建筑物内人员因素
不同素质的人在防火方面也有着不同性,对于防火专业知识不同的人员,在遇到特殊危险时,人员的紧急驱散程度方面有着很大的区别。由此造成的人身伤害程度也不一样,在雷电风险评估时结果也不会完全相同的。
3结语
随着全球气候变化的加剧,雷电灾害对人类造成的危害呈上升态势,对人们的财产及人身安全产生极大的伤害。要不断加大建筑物火灾危险因子的科学研究,努力降低由此在雷击风险评估中的风险,确保人们财产及生命安全,促进这一领域科学的健康发展。
篇2:雷击风险评估方法
乙方:xx市雷电防护技术中心
根据《中华人民共和国气象法》、《防雷减灾管理办法》等法律、法规的规定,为了确保防雷安全,甲方委托乙方对_______工程进行雷击风险评估,双方就上述委托事项协商一致,订立本委托书。
1、甲方须及时、如实向乙方提供有关资料,应为乙方工作人员开展现场勘测提供便利条件。
2、乙方在甲方将开展雷击风险评估有关资料提供齐全(经双方确认)之日起,在二十个工作日内完成现场勘测并出具气象(雷电)灾害风险评估报告。
3、本项目评估费用共计____万____仟____佰____拾____元整,¥____________。
4、甲方应在乙方出具气象(雷电)灾害风险评估报告时向乙方支付本评估费用。
5、本委托书一式两份,双方盖章后生效。
甲方:(盖章)
乙方:(盖章)
篇3:雷击风险评估方法
1 雷击风险评估的方法
雷电环境风险评估作为一项复杂的工作,取决于广泛的因素,其中最主要的因素包括电子设备所处的建筑物性质,电子设备类型及布置位置,进、出建筑物的全部线缆综合布线,建筑物及其内部各种电子设备、线缆所采取的各种防护措施等。只有将这些因素综合考虑后,才能计算确定出一个最佳的防护等级,实现建筑物及其电子设备系统雷电防护的安全可靠和经济合理。
2 雷击灾害风险评估计算方法
电子信息系统所处建筑物年预计平均雷击次数(N)、电子信息系统设备所能接受的最大年平均雷击次数(Nc)
2.1 N1为建筑物年预计雷击次数
1)式中:K为校正系数,一般情况下取K=1,当建筑物孤立且位于旷野时K=2;Ng表示建筑物所在位置每1 km2年平均雷击大地密度,为0.024Td1.3(次/km2×a);Td是当地年均雷暴日;Ae表示建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。
等效面积Ae(km2)的计算方法为:
1)如果建筑物高度(H)<100m时,分别计算建筑物每边扩大宽度D和Ae为:
式中:L、W、H分别为建筑物的长、宽、高(m)。
2)当建筑物高H>100 m时,建筑物每边的扩大宽度由建筑物的高H计算:Ae=[LW+2(L+W)+πH2]×10-6(4)
3)若是建筑物各部位高度不同,应遵循建筑物周边逐点计算到建筑物最大扩大宽度。
2.2 确定入户设施年预计雷击次数(N2)
(5)式中A'e1、A'e2分别代表电源线、信号线缆入户设施时的截收面积。
将(1)式与(5)式相加,即可算出电子信息系统所处建筑物年预计平均雷击次数N。
2.3 Nc计算公式为
1)式中C为各类因子,C=C1+C2+C3+C4+C5+C 6。其中C1为信息系统所在建筑物材料结构因子,根据建筑物屋顶和主体结构使用材料的不同,C1取值分别为:a.建筑物整体结构均为金属材料时,C1=0.5;b.建筑物整体结构均为钢筋混凝土材料时,C1=1.0;c.建筑物整体结构为砖混结构时,C1=1.5;d.建筑物整体结构均为砖木结构时,C1=2.0;e.建筑物整体结构均为木结构或其他易燃材料时,C1=2.5。
2)式中C2为信息系统重要程度因子,根据系统设施不同所取数据不同:a.采用架空线缆的设备时,C2=1.0;b.以等电位连接和接地及屏蔽措施较为完善的设备时,C2=2.5;c.对于低电压微电流设备集成化程度较高时,C2=3.0。
3)C3是表示电子信息系统设备耐冲击类型以及抗冲击过电压能力的因子,按照设备(本文为GB/T1693.5.1-1997中的I类安装位置设备)以及其具备的等电位连接、线缆屏蔽、接地措施,可分为:a.一般情况下,C3=0.5;b.使用架空线缆造成风险较大时,C3=1.0;c.防护装置很弱时且电子信息系统集成化程度偏高时,C3=3.0。
4)C4表示电子设备所处雷电防护区(LPZ)因子,C4取值分别为:a.设备处在LPZ2及以上时,C4=0.5;b.设备处在LPZ1内时,C4=1.0;c.设备处在LPZ0区时,C4=1.5~2.0。
5)C5表示电子信息系统引发雷击事故的后果因子:a.系统业务中断后不会影响后果的,C5=0.5;b.系统业务中断后未造成严重后果的,C5=1.0;c.系统业务中断后造成严重后果时,C5=1.5~2.0。
6)C6表示区域雷暴等级因子,一般可概括为:a.年平均雷暴日<20d,C6=0.8;b.20d<年平均雷暴日≤40d,C6=1.0;c.40d<年平均雷暴日≤60d,C6=1.2;d.年平均雷暴日>60d,C6=1.4。
将不同状况下所对应的各类因子值代入公式(6),即得到Nc值
3 确定是否需要安装电子信息系统防雷装置及雷电防护等级
1)分别求得N、Nc值后,将N值与Nc值进行比较,如果N≤Nc,说明不需要安装电子信息系统防雷装置;如果N>Nc,则应按照电子信息系统防雷要求完善其防雷装置。2)根据雷电防护设施效率E=1—Nc/N,当E>0.98时雷电防护为A级;0.90
4 结论
通过评估计算,可以制定出建筑物直击雷防护、雷电磁脉冲防护、雷电波侵入防护及雷电感应防护等防雷措施。同时,由于雷电风险评估涉及面较广,其方法和风险还不尽完善。不论哪种防雷标准,在针对雷击灾害风险计算中都涉及到局地雷电参数、地形特征等,因此,应采用雷电监测网或闪电定位系统等探测、监测网络综合处理后得到雷电参数,对某一地区建筑物现场情况进行具体、实际分析勘察,依据这些相对来说较为准确的基础数据再进行雷电灾害风险评估。然而局限于一些地方雷电监测网络的组建和运行时间不等,要真正提供具有统计意义的雷电参数还面临着许多需要实践和研究的问题。
摘要:电子信息系统雷击风险评估,是对建筑物电子信息系统抵御雷击危害能力的评价,按照IEC或国家标准推荐的评估方法,通过计算评估合理选择建筑防雷措施,可减少可能发生的雷击次数。
关键词:电子信息系统,雷击风险,评估方法
参考文献
[1]苏邦礼,崔秉球,吴望平等.雷电与避雷工程[M].
篇4:雷击风险评估方法
【关键词】高层建筑,雷击风险评估方法,应用研究
【中图分类号】TU856 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0096-01
随着我国现在的建筑物趋于高层化,雷击事故出现的概率成逐年上升的趋势,建筑物的高度越高,遭到电击的概率就越大,建筑物越高,雷电就会被建筑物的顶端场强所吸引,然后发生雷击事故,而且如果高层建筑物里建有大量的垫子设备也更容易遭到雷击,酿成不可挽回的事故,所以现在高层建筑的雷击风险评估方法显得尤为重要。雷电灾害的防御是政府所管理的一项重要的内容,防雷工作作为涉及社会公共安全和人民生命财产安全的一项基本保障工作,如何做好防雷减灾工作是对公共安全气象的理念的事件,是构件健康和谐社会的重要基础。
一:高层建筑物雷击风险评估的现状
由于我国对于高层建筑的雷电灾害风险的评估处于刚起步不成熟的阶段所以在这方面还存在着大量的问题。目前雷击事故的频发导致在建筑物的施工时仍把如何防雷当做重点,仍然停留在如火更好的设计防雷装置上,从而忽略了对雷击灾害的风险评估,对于由于雷击事故而引起的灾害损失没有安装良好的预警系统,是雷电灾害带来的损失逐年上升,造成损失越来越大。虽然雷电灾害不可预测以及避免,但是还是可以有效的科学降低风险。雷击风险评估是指如何衡量由于雷击损害建筑物而造成的建筑物本身可能出现的损失,首先是缺少对雷电灾害风险评估的全面的认识,而且大多数对高层建筑的雷电灾害风险评估都只停留在某一层面,评估的不够细致完整范围也不够全面。然后对雷电灾害风险评估的办法也是老套陈旧,相关的风险评估方法以及管理体制都尚在探索中还未完善,不够成熟。我国对于雷电灾害的风险评估的流程和技术标准仍不准确,有待完善,风险评估是一个集管理与高标准的技术含量为一体的,需要制定科学的有效的关于雷电风险评估的工作流程以及技术标准。现在中国对于高层建筑的雷电风险评估的技术远远落后于西方先进国家,由于我国对雷电的风险评估不重视导致使雷电灾害的风险评估技术滞后,还有进行高层建筑风险评估的方法不实用,如果想要进行全面的雷击风险评估还是有一定的困难,还有待于近一步的摸索与研讨。
二:高层建筑雷击风险评估方法与应用研究
建立完整的高层建筑雷击风险评估体系可以在最大程度上减少雷电灾害对人类的影响,更好的促进社会的安全安定的发展。
风险评估体系应该具备以下三点。首先应该建立完整的系统的关于高层建筑物雷击评估风险的模型,然后建立基本的雷击风险评估的方法,最后是实际处理雷击风险的方法。
1.建立完整正确的风险评估体系
高层建筑的雷击风险评估体系的建立是雷电灾害风险评估体系的核心问题。在设计建立有关高层建筑物的雷击风险评估体系时应该注重科学性原则,全民性原则,评价指标可量化原则和实用性原则,高层建筑物雷击风险评估体系是一个多因素的多层次的复杂体系,体系内各个组成部分纷繁复杂,彼此间又相互关联。通过对高层建筑雷击风险的各种来源的可能分析建立完整的系统的高层建筑雷击风险评估体系。
2.正确对待高层建筑物的雷击风险评估
因为高层建筑高度突出,内部的电子设备也很多人员也比较集中所以导致高层建筑物的遭受雷击后产生的损失要远远大于普通建筑物,所以对于高层建筑进行雷击风险评估要用正确的态度认识到雷电风险评估的重要性,还要使用正确的雷击风险评估方法计算雷电风险,重要的是相应的做好防范措施,安装有效的防雷装置,争取把雷电可能带来的灾害降到最低,降低雷电灾害对人类的生产以及生活还有经济等方面带来的损失以及影响。关于高层建筑如何进行雷击风险评估就是要正确认识风险,合理的预测风险,采取合理的雷电风险评估,从而有效的实施雷电预测防护措施。雷击风险的评估是为建筑设计防雷工作的工程师们提供的一个评估由于雷电引起的对人类生产生活产生影响损失的方法,为建筑物的防护做出了重要的意见。
3,正确建立雷电风险的评估体系
对于如何设计高层建筑的雷电风险评估来说主要面临的问题是,准确的预测雷电灾害发生的可能性,如果一旦不可避免发生了雷电灾害,对建筑物本身及建筑物内的电子设备可能造成的破坏和伤害有多大,对于即将面临的风险可以能够采取什么措施。在定性分析的基础上雷击风险量化处理工作是整个风险评估过程的重点,依据IEC 62305-2中所提出的雷击风险评估公式来进行计算,从雷击风险,年雷击风险次数,雷击风险损失,三方面来定量计算各种损失的风险值。雷电防护的目的就是要降低雷击风险,使其小于或等于雷击风险允许值。在对高层建筑进行雷电风险评估的时候要根据结果选择恰当的保护措施减低雷电对建筑物以及建筑物内电子设备的损害,在进行防雷风险评估工作的过程中应该做到有法可依,所以加快我国雷电风险评估的管理体系的建立,结合国际标准对我国现有的规范进行修正。雷击风险评估是防雷工作的最新领域,要求非常的高,要求的技术含量也很高,但是我国现在的雷电风险评估的技术尚处于起步的阶段,所以开展雷击风险评估的科普宣传是一项重要的举措。
结束语:对于高层建筑的雷击风险评估是防雷工程走向安全化现代化的必然趋势,高层建筑的雷击风险评估问题也变成了防雷工作的重要组成部分。开展对于高层建筑的风险评估是有效防止和减少雷电灾害带给人们生活的损害的有效手段。如何利用合理有效的评估体系是现在建筑公司急需解决的一大难点,所以现如今,高层建筑的雷电风险评估已经成了焦点并亟待解决的重要问题。如何做好雷电风险评估工作已经变成了涉及社会公共安全和人民生命财产安全的一项基本保障工作,如何做好这项工作是构件健康和谐社会的重要基础。
参考文献:
[1]:黄金铁。电子信息系统的雷击风险评估计算[J]工程设计与研究2004
[2]高文俊基于IEC 62305雷击风险评估计算方法[J]建筑电气,2008
[3]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
[4]《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008
篇5:建筑物的雷击风险评估
指标总值的百分比(相对值),再根据其所占总值的百分比大小进行二次划分,划分出该类型指标从极高到极低5个等级间的界定值,然后估算出该地区此种类型指标的雷灾易损性等级,并用其所在等级的等级值取代类型指标值,通过累加各个区域雷电灾害易损指标等级值取其平均值得到评价区域的综合易损度[2-3]。
2.4 大气雷电环境评价
2.4.1 雷电活动时空分布特征。根据项目所在地相关的历史气象资料,确
篇6:雷击风险评估方法
一、雷击风险评估的目的
雷电风险评估是雷电防御的重要内容;雷电风险评估是国家公共安全、航空航天、国防、工业建设、电力和电信、交通等具有重要的需求
通过雷电风险评估,在分析评估建设项目各种因雷击引起的风险的基础上,设计出一套适合于该项目的防雷装臵系统,从而使雷击风险值降到风险允许值内。
二、国内外研究进展
国内外研究人员采用各种资料,对雷电的临近预报方法进行了研究,主要手段:探空、雷达、卫星、闪电定位、电场以及数值模式产品
三、如何防御雷电灾害,将损失降到最低程度呢?
防雷装臵的所有者(单位)应依法履行防雷安全主体责任,包括建立责任制、落实防雷措施、强化日常管理、建立气象灾害应急处臵机制等;对个人和家庭来说,就是要破除迷信思想、相信科学,多掌握一些防雷知识,按照科学要求采取正确的防御措施。气象部门作为政府组成部门和防雷安全的法定监管部门,将按照法律法规规定和省政府的要求,积极做好以下几个方面的工作:
一是加强闪电定位实时监测资料的分析应用,将雷电预报纳入多轨道综合业务会商流程,通过各种媒体发布雷电预警信号,提高预警的时效性。
二是进一步加大雷电灾害的科普和宣传力度,通过多渠道、多途径广泛宣传雷电灾害及防护知识。
三是积极做好雷击灾害的调查、鉴定和指导,减少或避免雷击灾害发生的重复性;积极做好重大灾情的应急处臵,确保组织领导、技术指导、救援人员、现场处臵及时到位。
四是进一步加大化工、交通、电力、通信等重点行业的防雷安全执法检查,最大限度地避免和减轻雷电灾害损失。
五是按照法律法规的要求,做好新建、改建、扩建项目建(构)筑物防雷防雷风险评估、设计审核、施工监督和竣工验收等工作,落实防雷装臵实施年检制度。
六是积极推进雷击灾害风险评估制度,强化工程设防措施的落实,努力避免或减轻雷击灾害对大型建设工程、重点项目、安居工程、爆炸危险环境项目的危害,消除防雷设计缺陷,从源头上消除隐患,实现科学防雷、系统防雷。
四、什么是雷击风险评估?哪些项目必须纳入雷击风险评估范围?
雷击风险评估以实现系统防雷为目的,针对建设项目的重要性、特异性、使用性质、对雷击的敏感性、易损性等项目特定因素,对项目建设地点的雷击规律、地质地貌、雷电 散流分布、大气电场环境等要素进行技术勘测和分析,运用风险评估的科学原理和方法,对建设工程承载雷击风险及遭受雷击损害后果的严重程度等综合因素进行评估、论证,为该建设项目提出具有针对性的防雷设计指导意见,达到科学设防、合理投资、全面防御的目的。
雷击风险评估的范围主要有:
1、城乡规划、重点领域或者区域发展建设规划;
2、大型建设工程、重点工程、重大基础设施、公共工程;
3、爆炸危险环境等建设项目;
4、省、市、县(区)出台的地方法规和文件明确规定的项目;
5、可能造成重大人员生命损失、公众服务损失、文化遗产损失、经济损失的建筑物或公众服务设施;
6、遭受过雷击的建筑物或设施;
7、其他相关主管部门认为需要进行雷评的建设工程项目。
五、雷击灾害风险评估是从何时开始的,为什么我市以前没有开展雷击灾害风险评估?
法律法规和各级政府规范性文件对气象灾害风险评估早就提出了明确要求,部分省份2000年后陆续开展了重大建设项目气象灾害包括雷击风险评估工作,2008年初那场波 及大半个中国的雪灾发生后,气象灾害风险评估包括雷击风险评估才在全国广泛实施。
实行雷击风险评估是国家防御雷击灾害的法律制度之一,雷击风险评估活动本身又是一项科学、系统、严谨、复杂的技术工作,依赖于监测手段的进步、技术标准的完善。2006到2008年岳阳、益阳、郴州、衡阳各市相继开始雷击灾害风险评估工作,目前全省各市都已开展雷击风险评估工作。我市气象部门是今年年才组织实施了雷击风险评估工作,主要得益于三个方面的提高:
一是监测手段不断进步。气象现代化水平不断提高,2002年以来先后布设了覆盖全省的闪电定位仪、大气电场仪等雷电监测设备,能够全方位、自动化、连续性、数值化地监测雷电活动的强度、属性、移动路径等,为开展雷击风险评估工作积累了科学数据。
二是技术标准不断完善。基于国际通用标准(IEC62305)的国家标准(GB/T21714-2008《雷电防护》)和气象行业标准QX/T85-2007《雷电灾害风险评估技术规范》等标准的出台为雷击灾害风险评估提供了技术规范支持。
三是法律法规不断健全。在《中华人民共和国气象法》关于重大工程建设开展气象灾害评估、气候可行性论证的基础上,《气象灾害防御管理办法》、《防雷减灾管理办法》《湖南省雷电灾害防御条例》、《防雷装臵设计审核和竣工验收规 定》等法律法规均对雷击灾害风险评估进一步作出具体要求,明确了评估范围,细化了评估程序和标准。
六、相对于传统的防雷手段,雷击风险评估有哪些重要意义?
开展雷击风险评估是科学防范雷击灾害的前提和基础,是防雷工程设计和施工的基本依据,是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,是科学防御雷击灾害的重要的、前端性措施。其意义:
一是将防雷高新技术研究成果应用于建设项目防雷工程设计的实际工作中,避免因建设项目防雷设计不完善或不合理而造成重复设计、重复施工所带来的经济损失;
二是针对雷击灾害的特性以及建设项目的使用性质和所在地雷电活动规律的复杂性等因素进行分析,对保护对象是否应采取防雷措施以及作何种等级的防雷措施做出判断,对采取某项措施前后存在的风险做出评估,以使决策正确、防患于未然;
三是对具体建设项目提出全面而又具有针对性、唯一性的建(构)筑物雷电防护设计指导意见,弥补通用规范对具体项目的不适用、不系统缺陷,为防雷装臵设计的准确度、可靠性提供技术服务,为防雷装臵项目投入使用后的日常管理与维护、防雷工程扩充设计提供科学、可靠的理论数据。
七、雷击风险评估工作有哪些程序?我市雷击灾害风险评估 工作取得了哪些明显成效?
根据《湖南省雷击风险评估工作暂行规定》、《防雷减灾管理办法》、《防雷装臵设计审核后竣工验收规定》、《气象行政许可实施办法》规定,符合条件的建设项目建设单位应当在可行性研究或者初步设计阶段委托通过专业评审委员会雷击风险评估能力认定的独立法人单位承担雷击风险报告的编制工作;评估报告编制完成后应报市级气象主管机构进行技术审查;审查通过的评估报告作为该项目防雷设计的重要组成文件,在申请防雷装臵设计审核时与根据评估指导意见设计的图纸同时提交气象主管机构;项目建设单位应按照核准的设计进行施工,以确保经过评估该项目所采取的防雷措施落实到位。
今年以来,我市已依法组织对4个建设项目进行了雷击风险评估,涉及爆炸危险环境、化工企业、房地产开发项目等,取得了较好的社会效益。主要体现在:
一是科学设定项目防雷类别:经过评估、论证,科学给定了项目的防雷类别,与初步设计方案比较,有些项目由二类防雷调整为三类防雷,有些项目由三类防雷调整为二类防雷,一方面避免过度设防、浪费建设资金,另一方面保证建设项目防雷措施科学、设防适度。
二是增强了爆炸危险环境项目防雷安全性。防雷安全对危化企业尤为重要,疏漏了任何一个应设防的环节都可能因 雷击导致火灾、爆炸事故发生。项目单位提供的设计文件防雷设计内容非常少,有些仅有几句话,而通用标准对危化企业防雷的特殊要求缺乏针对性。经过评估、论证,不仅根据项目特点确定了防雷类别,而且对危化企业从原料、生产、运输、储存等诸多生产环节的设施、设备提出了防雷防静电设计指导意见,消除了爆炸危险环境项目存在的严重设计缺陷,并对危化建设项目防雷管理提出了指导意见。
三是为建设项目实施系统防雷提供依据:经过评估,针对项目的建筑结构、功能定位等特性提出系统、全面防御雷击灾害的工程措施和设计建议,指导各系统防雷设计并提供避雷器(SPD)选型和规格,弥补了现行设计普遍存在的设计缺失尤其是复杂系统的防雷设计缺陷,且避免了项目单位设防不到位、盲目选择SPD可能导致的资金无效投入、达不到防雷效果甚至可能因选型不匹配引发火灾的严重后果。
四是根据项目建设地点雷电发生规律、雷电流强度、雷电散流二维分布特征、雷电的主导方向等特异性,为项目单位贵重设备防雷保护、信息机房的选择、弱电系统的防雷设计、弱电线路敷设、重点设防区域提出了科学建议。
五是细化防雷措施、设计指导延伸:经过风险评估,不仅对项目生产线自动控制系统、电力通讯、信息网络、安保系统、有线电视系统、火灾自动报警及消防联动控制系统等共有或独立的系统给出相应的防雷设计要求,还对一些项目 特有的弱电系统提出针对性的防雷措施。
六是根据建设项目的不同特性和使用功能,对项目建设期间、投入使用后的防雷安全长效管理及雷击事故应急处臵、与雷电伴随的暴雨、大风、冰雹等气象灾害防御提出意见和建议。
八、我市在开展雷击风险评估中还存在哪些亟待解决的问题?
市委、市政府高度重视雷电灾害防御工作,在《关于进一步做好防雷减灾工作的通知》文件中对开展防雷工作提出了具体要求。气象部门依法履行防雷减灾责任,推进雷击灾害风险评估这项防灾减灾制度的落实,得到了政府相关部门、社会公众的肯定和支持,大部分项目建设单位能够依法履行主体责任,从以人为本、科学防灾、社会安定、百姓安居、项目安全出发,在进行雷击风险评估的基础上完善项目的综合防雷措施。但仍存在一些问题,需要进一步规范管理:
一是部分项目建设单位对通过雷击风险评估进行工程项目科学设防的重要性和在防雷工程措施上投资的合理性、安全性认识不足。雷击风险评估目的是为降低雷击风险,实施科学、系统、全面的雷击防御技术措施,其效益体现在设计科学、投资合理、防控措施安全上,体现在人民群众和社会安全的公共利益上,部分建设单位重视眼前利益,轻安全投入,对存在的雷击灾害风险和投资的不合理、不能达到安 全防护目的没有充分的认识。特别是个别房地产开发企业,缺少对业主居住安全风险的充分考虑。有些项目甚至违反防雷安全“三同时”规定,先施工后评估,导致出现大量整改,浪费人力物力财力,甚至有些整改措施难以实施,工程完工了防雷隐患依然存在。
二是部分项目建设单位对评估工作流程不熟悉,或者对气象部门关于应依法进行雷击风险评估的告知和督促臵之不理,造成评估工作滞后。雷击风险评估是一项科技含量高、技术性很强的工作,数据量大、工作环节多、论证严谨,评估程序、评估方法、评估数据来源等均有严格的要求,因而评估报告编制需要一定的时间保证。项目建设单位的期望值、优化经济发展环境要求与评估单位的实际需求有冲突。
九、下一阶段将如何进一步完善雷击风险评估工作? 一是进一步加强对依法进行雷击风险评估工作的宣传,提高项目建设单位、政府职能部门和服务对象的认识,树立“减灾始于风险评估”的理念,在项目可行性研究或初步设计阶段即进行雷击风险评估包括气象灾害风险评估工作,避免评估工作滞后对项目建设可能带来的不利影响。
二是进一步规范雷击灾害风险评估工作。气象部门作为主管机构,主要在评估范围上要把好关、在评估主体上要严要求,在评估报告质量上要细审查,真正把雷击灾害防御的有关法律法规落到实处,目前我局正与有关单位开展出台专 项规范性文件的调研准备工作,将进一步明确要求、制定措施、理清机制,规范开展。
三是进一步提高雷电灾害防御的科学水平,把雷击灾害风险评估工作作为提高气象灾害防御的有效手段,不断加大科研投入,加强科学研究,真正把雷击灾害风险评估的结论落实为具体的防雷减灾措施。同时,还要实现从雷电单灾种向综合多灾种气象风险评估转变,从而提高全市气象防灾减灾能力。
永州市气象局
篇7:雷击风险评估方法
自升式海上钻井平台是一种用于钻探井的海上结构物, 由平台、桩腿和升降机构组成, 并装备钻井、动力、通讯、导航等设备。据不完全统计, 近十年来, 中国海油已有十多座自升式钻井平台遭受不同程度的雷电灾害, 造成顶驱编码器、电子司钻服务器、顶驱变频器内部电路板、钻井仪表主机、视频监控设备、气体监测装置等关键设备损坏, 造成数十小时的故障停机以及一定的直接经济损失。
为了有效减少自升式钻井平台遭受的雷灾损失, 应正确开展防雷设计和施工工作。而防雷设计施工的前提, 就是通过开展雷电灾害风险评估, 确定平台是否需要防雷以及需要怎样的防雷措施, 确保防雷设计施工安全可靠、技术先进、经济合理。该文中, 笔者结合自升式钻井平台的现场调研情况以及GB/T21714.2-2008针对建筑物的雷击风险评估理论, 提出了海上自升式钻井平台的雷击风险评估方法。
1 调研平台简介
实地调研的是一座典型的自升式钻井平台——中海油服所属的BH10平台, 由新加坡马拉松船厂制造。该平台注册于由美国船级社 (ABS) , 主要在我国渤海海域开展钻探井作业。
该平台如图1所示, 由一个焊接的钢质单层船体组成, 船壳外形大致为三角形, 具有三根橇架式桩腿, 每根桩腿端有一个桩靴。该平台总长64.72 m, 宽53.65 m, 型深6.10 m, 井架长度44.2 m, 桩腿总长109.83 m, 平台凹槽12.19 m×15.8 m, 桩靴直径12.19 m, 桩靴高度6.52 m, 桩靴面积147.25 m2, 直升飞机平台直径21.34 m, 最大悬臂长度12.19 m, 转盘面至船底16.67 m。
2 调研平台现有防雷措施及缺陷
BH10平台现场勘察发现, 平台井架、船身和桩腿可作为优良的直击雷接闪和泄放装置; (1) 发电机输出端配有高压防浪涌装置, 然而弱电系统的防雷措施还很不完善:平台线路大多露天布设或走半开放式桥架, 屏蔽措施不符合防雷要求; (2) 顶驱电磁阀和编码器、顶驱变频器、司钻控制台、钻井仪表、钻井仪表控制设备、各现场传感器、视频监控等均未采取浪涌抑制措施, 等等。
3 风险评估
对自升式钻井平台进行雷击风险评估, 是为了评估平台在现有防雷措施下的雷灾风险是否超出可接受的风险范围。如果雷灾风险超出风险允许值, 应采取相应的防雷措施降低该风险。
3.1 风险组成
雷电流是引起自升式钻井平台雷电灾害的主要原因, 损害成因根据雷击点位置的不同可分为以下两种。
(1) S1, 雷击平台自身;
(2) S2, 雷击平台附近区域。
上述形式的雷电影响可对自升式钻井平台产生以下损害。
(1) D1, 雷击对作业人员造成的伤害;
(2) D2, 雷击对平台设备设施造成的物理伤害;
(3) D3, 雷击对电气电子设备造成的误动作或损坏。
每种损害, 不论单独出现或与其他损害共同作用, 会在自升式钻井平台产生以下各种损失。
(1) L1, 人员伤亡损失;
(2) L2, 平台供电、信号传输等中断的损失;
(3) L4, 经济损失 (设备设施失效或永久损坏) 。
雷电风险是由雷击造成的年均可能损失与需要保护对象总价值的比值, 为了评估自升式钻井平台遭受雷电影响时可能出现的各种损失的概率, 应计算人员伤亡损失风险R1、平台供电及信号传输等中断的风险R2以及经济损失风险R4。
3.2 风险分量
对于自升式钻井平台来说, 应加以考虑取决于雷击点位置的下列风险分量:
(1) 雷击平台自身。
RA:在平台外部甲板上, 由接触和跨步电压导致对人员伤害的风险分量。可能会出现L1的损失类型;
RB:在平台上由危险火花引发的火灾或爆炸引起设备设施物理损害的风险分量。可能会出现L1, L2, L4的损失类型;
RC:因雷电电磁脉冲引起的平台电气电子设备失效的风险分量。在任何情况下都会涉及L2和L4的损失, 对于有爆炸危险的区域, L1损失也要加以考虑;
RU:平台内部由于接触和跨步电压导致的对人员伤害的风险分量。这是由于雷电流注入电力、信号等线路引起的, 可能会出现L1损失;
RV:因雷电流通过或沿着电力、信号等线路导入所致的平台设备设施物理损害的风险分量, 可能会出现L1, L2, L4损失;
RW:因电力、信号等线路中感应产生并导入平台内部的感应过电压引起电气电子设备失效的风险分量。在任何情况下, L2和L4损失都会涉及, 对于有爆炸危险的区域, L1损失也要加以考虑。
(2) 雷击平台附近区域。
RM:因雷电电磁脉冲引起的平台电气电子设备失效的风险分量。在任何情况下都会涉及L2和L4损失, 对于有爆炸危险的区域, L1损失也要加以考虑;
RZ:因电力、信号等线路中感应产生并导入平台内部的感应过电压引起的电气电子设备失效的风险分量。在任何情况下, L2和L4损失都会涉及。对于有爆炸危险的区域, L1损失也要加以考虑。
3.3 风险计算
各个风险分量可用以下通用表达式来表示 (3) :
式中, Nx为年均危险雷击次数, Px表示年均雷击损害概率, Lx表示每次雷击损害导致的损失率。
(1) 雷击平台自身产生的各个风险分量计算:
(2) 雷击平台附近区域产生的的各个风险分量计算
3.4 风险评估步骤
(1) 评估自升式钻井平台是否需要防雷的具体步骤。
评估自升式钻井平台是否需要防雷时, 应考虑风险R1、R2并采取以下步骤 (图2) :
(2) 评估自升式钻井平台采取保护措施成本效益的步骤。
除了对自升式钻井平台是否需防雷的评估外, 也有必要对减少经济损失L4而采取防雷措施的成本效益做出评估 (图3) 。
(3) 防雷措施的选取。
依据GB/T21714.3、GB/T21714.4、GB/T21714.5, 按照雷电损害类型选择防护措施以相应地降低风险。对自升式钻井平台进行防雷设计时, 应根据每一风险分量在总风险中所占比例并考虑各种不同保护措施的技术可行性及造价, 单独或组合采用最合适的防护措施。 (图4) 。
4 结语
为了确保海上自升式钻井平台防雷设计施工安全可靠、技术先进、经济合理, 笔者根据钻井平台调研的实际情况并结合GB/T21714.2-2008的理论, 制定了一套切实可行的自升式钻井平台雷电灾害风险评估方法, 为类似海上设施的雷电灾害风险评估提供参考。
摘要:笔者依据GB/T21714.2-2008有关建筑物雷击风险评估的理论, 结合海上自升式钻井平台的现场调研情况, 提出了适用于自升式钻井平台的雷击风险评估方法。这套方法对其他钻井平台、油气生产平台、FPSO等海上油气设施也具有借鉴意义。
关键词:钻井平台,雷击,风险评估,防护措施
参考文献
[1]中国船级社.海上移动平台入级规范[M].北京:人民交通出版社, 2012.
[2]SH/T3164-2012石油化工仪表系统防雷工程设计规范[S].北京:中国标准出版社, 2012.
篇8:雷击风险评估方法
【摘要】随着城市建设的不断扩张,越来越多的高层建筑拔地而起,而随着建筑的高度不断增加,建筑受到雷击的概率也相应增加。本文主要以《雷电防护 第2部分:风险管理》为依据,以苏州地区高层建筑为例,将不同高度的建筑所计算的风险值相比较,分析高度因素在建筑雷击风险评估中的影响并提出相应的减少风险的措施。
【关键词】高层建筑;风险评估;高度
1.高层建筑防雷现状
高层建筑通常是指10层及10层以上的住宅建筑(包括底层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24m的其他民用建筑。高层民用建筑的防雷类别按照建筑物防雷规范一般可以划分为第二类或第三类防雷建筑物。按要求高层建筑需要设置基本的防雷装置,包括接闪器、引下线、接地装置等外部防雷装置以及电涌保护器、等电位连接等内部防雷装置。通常情况,高层建筑采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带等作为接闪器,利用柱内钢筋作为引下线,利用建筑物基础内钢筋网作为接地装置。当部分建筑物高度超过一定高度时,自首层起,每隔一定高度间隔利用四周圈梁外侧主筋焊接环通并且与引下线相连作均压环,建筑物采取总等电位连接措施和局部等电位连接措施。建筑物内设有第一级电涌保护器防雷电电磁脉冲及雷电波侵入。
2.高层建筑风险
《雷电防护 第2部分:风险管理》规范中,建筑物风险评估主要的风险为人身伤亡损失风险R1,公众服务损失风险R2,文化遗产损失风险R3以及经济损失风险R4。各风险具有各自的风险分量,风险分量的计算公式为RX=NX×PX×LX。高层建筑的主要风险为人身伤亡损失风险R1以及公众服务损失风险R2。高层建筑多数属于现代建筑,大部分情况下文化遗产风险可不做考虑。而经济损失风险要确定是否需要防雷之后确定,在此之前也不需要考虑。按照《风险管理》所述,风险R1=RA+RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ,风险R2=RB+RC+RM+RV+RW+ RZ。
3.高度影响风险值
在风险计算公式RX=NX×PX×LX中,建筑高度主要影响NX,即每年危险事件次数。NX的数值取决于建筑物各截收面积和雷击大地密度以及各种影响因素的乘积。建筑高度的变化影响到建筑物和建筑物附近的截收面积以及雷击服务设施及服务设施附近的截收面积的变化,从而影响到NX以及RX。
以一长度为40米,宽度为20米的高层建筑为例,计算建筑高度不同时建筑物的风险值并画出图表。为了便于比较高度变化对风险值变化的影响,计算风险值时,将建筑分区视为单一的一个分区,影响NX数值的位置因子Cd按目前苏州地区建筑物暴露程度及周围物体的普遍情况设为0.5,建筑物的变压器因子Ct设为1,雷暴日引用建筑物防雷规范取28d/a。
影响建筑物损害概率PX的各个因子,与建筑物是否设置防雷装置相关的按照建筑物设置基本的防雷装置保护的情况下确定,其他参数均采用均值或是通用值。建筑物各损失概率LX选取典型的平均值以及建筑物普遍采用的其他防护措施对应的取值确定。风险允许值取标准值0.00001。
图表一为建筑高度20米起每增加10米时,风险R1、R2及R(R= R1+R2)的变化。从图表一中可以看出,在所选取的参数值情况下,随着高度的增加,建筑物的风险值增加不是线性的,而是以曲线方式增加。高度越高,风险值增加的越大,这个从截面积计算公式也能看出。放大图表一中的部分区域,画出图表二,可以看出风险R1在建筑高度50米时超过了风险允许值,风险R2在80米时超过风险允许值,二兩者相加则在30米时高于风险允许值。可知对于高层建筑而言,当建筑物的高度大于一定的高度时,即使采取了基本的防雷措施,建筑物的风险值仍会大于风险允许值。这个高度会因为其他因素的变化而不同,安全风险值临界点高度会集中在一个高度区间,大于这个区间,风险值毋庸置疑都是大于风险容许值的。
在高层建筑的风险中,R1、R2所占的比例也有所不同。图表三为建筑高度20米起每增加10米时,R1、R2占总风险的比例变化。从表中可以看出,随着建筑高度的增加,R2的比例逐渐减少,R1的比例逐渐增加,当建筑超过一定的高度时,R1、R2的占比趋于稳定。在高度为30米及以下时,R2/R大于R1/R,即公众服务损失风险占比大于人身伤亡的风险占比,在高度为40米及以上时,R1/R大于R2/R,即人身伤亡的风险占比大于公众服务损失风险占比。对于高层建筑而言,建筑高度较低时,公众服务损失风险较大,更应该着重于公众服务设施的防雷保护。在建筑高度较高时,则应加强预防人身伤亡的防雷保护措施。
4.减少风险值的方法
公式RX=NX×PX×LX中,建筑高度主要影响NX,在建筑高度固定的情况下,要减少NX,则要改变当地的雷暴日天数和建筑物所处位置的外在环境因素等,而改变这些是非常困难的。要减少建筑的风险,需要减少PX和LX。影响建筑物损失概率PX的因素主要为建筑物采取的各种防雷措施,有接触和跨步电压的措施,建筑物采取的防雷装置防雷等级,内部系统采用的SPD等级,建筑物的防电磁脉冲防护等级,内部布线等。减少PX的值,需要加强建筑物外部防雷装置和内部防雷装置措施。影响建筑物各损失概率LX的因素大多不能通过改变建筑防雷装置的设置而减少。但是可以通过改变几种缩减因子,如土壤类型,火宅危险程度及防火措施等来减少LX。其中最有效的是加强建筑物的防火措施,使建筑物火宅危险程度尽可能降至最低。
仍以长度40米,宽度20米的高层建筑为例,影响NX的各个取值保持不变,调整PX及LX各影响因子,重新计算高度增加时建筑物的R1、R2以及R。影响建筑物损害概率PX的各个因子,与建筑物是否设置防雷装置相关的按照建筑物设置最高等级的防雷装置保护的情况下确定,其他参数均采用均值或是通用值。
影响建筑物各损失概率Lx的土壤类型,火宅危险程度及防火措施等按照最高等级设置,得出R1、R2、R随高度变化的折线图图表四。
从图表四中可以看出,风险R1在180米时超过风险允许值,R2在320米时超过风险允许值,总的风险值则在150米时超过风险允许值。与图表一中数据相比,在相同高度情况下,采取更高等级的防雷保护并采取其他的防护措施,风险值均有明显的下降。
由此可知,风险值可以通过改变高层建筑的各个风险影响因子而减少。采取相应的措施有利于风险值的减少。但也可以看到,当建筑物超过一定的高度之后,改变风险因子也无法将风险值控制在允许值之内。所以对某些超高层建筑而言,即便是采取完备的防雷保护,部分建筑仍存在风险。这种情况下只能通过其他方式来减少人身伤亡损失风险和公众服务损失风险。强化防雷基础设施,增强人员安全意识,使高层建筑遭雷击后可能造成人员伤亡和财产损失减至最少。
5.结语
风险评估是一项复杂的工作。本文仅以高层建筑为例,简化评估方法,统一部分参数数据后,做简要分析。影响高层建筑评估风险值的变量还有所在地实际雷暴日天数,环境因子等很多变量。在具体的雷击风险评估工作中,还应该依据实际情况,具体分析。
参考文献
[1]GB/T 21714.2-2008/IEC 62305-2:2006.雷电防护第2部分:风险管理[S]
[2]张九根.高层建筑电气设计基础[M].中国建筑工业出版社,1998
[3]吴海,潘家利.建筑物雷击风险评估的风险分量及其影响因素[J].气象研究与应用,2010,32(2):88-90
[4]马金福,汝洪博,冯志伟.雷击风险评估中的位置因子Cd的探讨[J].南京信息工程大学学报:自然科学版,2012,4(5):415-419
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