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雷电风险评估范文1
中图分类号:P429 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0225-01
雷电是发生在因强对流天气而形成的雷雨云层间和雷雨层与大地之间强烈瞬间放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,伴有强烈的闪光和隆隆的雷声的同时,还常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风。雷电往往对人员、牲畜、建筑物、电子电器设备等带来损害,甚至引起火灾和爆炸事件。特别是近年来由于高层建筑的不断增多和大量现代化的办公设备投入使用,雷电对人们生产生活的危害越来越大,雷电灾害造成的损失也愈来愈严重。加强雷击防范,对雷电灾害进行风险评估,已变得越来越重要。随着经济的快速向前发展,城市化进程的加快,关系着国计民生重大工程项目的增多,提高重大工程项目防御自然灾害的能力,保证其安全正常运转,是开展雷电灾害风险评估工作的终极目的。无数事例足以证明雷电灾害风险评估工作十分重要,它对完善防雷减灾体系、促进国民经济健康、有序发展具有良好的推动作用。
1 雷电灾害的危害
自然界的雷击分为直击雷、感应雷。直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外电子设备、击死击伤人、畜等造成局部财产损失和人畜伤亡。而感应雷是由于雷云层之间和雷云与大地之间放电时,在放电通道周围产生的电磁感应、雷电电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电感应、使建筑物上的金属部件、管道、钢筋、和由室外进入室内的电源线、信号传输线、天馈线等感应的雷电高电压,通过这些线路以及进入室内的管道、电缆、走线桥架等引入室内造成放电,损坏电子、微电子设备。直击雷和感应雷的入侵通道不同,其次是由于被保护的系统屏蔽差、没有采取等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范、没有安装浪涌保护器(SPD)或安装的浪涌保护器不符合相关规范的要求等,使雷电感应高电压及雷电电磁脉冲入侵概率大大提高,损坏相应的电子、电气设备。
2 雷电灾害风险评估的重要性
灾害风险评估可以从广义与狭义两方面来理解。广义的灾害风险评估,是对孕灾环境、致灾因子、承灾体分别进行风险评估的基础上,对灾害系统进行风险评估;狭义的风险评估则主要是针对致灾因子进行风险评估,即从对危险的识辨,到对危险性的认识,进而开展风险评估,通常是对致灾因子及其可能造成的灾情之超越概率的估算。雷电灾害风险评估属于灾害评估的一种。雷电灾害风险定义为由雷击导致的建筑物及公共设施内的可能平均年度损失。通过对评估项目现场的详细勘察,采集相关数据,结合有关气象资料及设计图纸,依据国标规范对数据具体分析,计算出精确的评估结果,并提出相应的雷电防护设计指导意见。雷电灾害风险评估应该成为开展综合防雷的必经程序,是实现科学防雷、全面防雷的基础和前提。
通过雷电灾害风险评估,可以达到:(1)更全面反映评估对象的防雷现状。准确估算建筑物遭受雷击的概率;当邻近建筑物遭受雷击时,对所评估对象的间接雷击损害风险;雷电波通过服务设施侵入时,对所评估对象的雷击损害风险。(2)知道可能遭受雷击的主要风险分量,提前做好相应防护措施。对防雷对象所在地的地理、地质、气象、环境等条件作充分调查勘测,并结合详细的设计图纸(包括土建、设备、初步设计等分册)取得可靠数据后,把现场勘查采集到的数据,经科学的计算和处理,提供最翔实的评估结果,有针对性采取相应雷电防护措施,消除安全隐患。(3)更合理地采取防雷措施,避免因盲目而造成浪费。从经济价值上知道雷电防护的必要与否,并采取恰当的雷电防护措施,既达到雷电防护,又节约防护成本。
3 雷电灾害风险评估存在的问题及建议
3.1 缺乏配套的实施办法或细则
开展雷电灾害风险评估是社会防灾减灾的一部分,是防御和减轻气象灾害有效手段之一。在施行的《气象法》、中国气象局的《防雷减灾管理办法》,均对气象灾害的风险评估做出了规定,但缺乏配套的实施办法或细则。雷电灾害风险评估作为气象灾害风险评估的组成部分,实施过程中上同样缺乏有力的政策文件支撑,给雷电灾害风险评估管理、操作带来一定的难度。建议在“宏观政策”上狠下功夫,把握雷电风险评估工作的发展思路,不断推动雷电灾害风险评估工作更好更快发展。
3.2 闪电定位资料应用缺乏规范指导和约束
雷电灾害风险评估分项目预评估、方案评估及现状评估,目前开展的大都是建设项目的方案评估,对建设项目提出科学合理的安全对策,指导施工图的防雷设计。对于雷评报告,要反映评估项目的目的和内容,更重要的是评估项目的评估结论。不同的评估单位虽有一定的差异,但大都采用了气象资料和规范资料相结合的方式。如普遍运用的闪电定位等历史资料就属于气象资料之一,但现价段不同产品的闪电定位设备,整体性能和参数都存在着一定差异,其所采集的资料也缺乏统一性,导致了在闪电定位资料的应用过程缺乏相应技术规范指导和约束,在一定程度上降低了闪电定位资料在评估报告中的科学性。建议尽快编制出台“闪电定位技术规范”或“雷电预警技术规范”,以促进闪电预报预警工作的开展,也规范闪电定位资料的开发与应用,提高雷评报告的科学性和权威性。
雷电风险评估范文2
关键词:雷击风险评估;雷电防护;应用
中图分类号:TP3 文献标识码:A
雷电防护是一项系统工程,涉及建筑、电子信息等多个领域的知识,由于人才的缺乏,很多从事防雷工程设计的人员往往在这方面较为缺乏,对防雷减灾工作带来了一定的影响。以往对雷击灾害风险评估工作重视不够,导致工程项目在防雷装置设计和施工中受到较大影响,甚至造成严重的雷击事故,因此,重视和加强对雷击风险评估的工作,对科学合理地开展好雷电防护意义重大。
1 雷电风险评估的工作流程
通常来讲,雷电危害的风险评估工作按照以下的工作流程来执行:
1.1确定评估对象
进行相关资料的收集,明确评估的范围。
1.2现场勘测与调研 进行工程分析。
1.3制定评估方案
选择评估标准,确定评价方法,进行分析与评估。
1.4给出雷电灾害风险评估报告
其内容要包括评估目的、评估依据、评估内容及评估结论,并提出适当的对策与相应的措施。
1.5报主管部门审查。
2 防雷工程前期勘察
2.1 勘察收集防护区域的基本资料
在资料中,包括勘察建筑物的地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律,以及被保护建筑的特点等,具体包括建筑的总平面图、地形、地貌、交通情况、地物状况以及雷电活动状况等。
2.2 施工区域的地质资料
2.2.1应当对施工现场的土质、岩石的成分比例、周围是否存在金属矿等进行勘察。
2.2.2对于施工区域周围的土壤电阻率进行勘测。
2.2.3对于使用年限较长、接地稳定性要求高的工程(如埋地油罐)还应测量土壤酸碱性。
2.2.4对该施工地点曾经是否有过雷击事故进行了解,对发生雷击事故的原因进行分析,做好记录,为防护工作提供参考。
2.3 被保护对象的资料
2.3.1要了解被保护对象的用途,是作为居住、生产,还是存储。如果不是居住,则要从生产设备到工艺流程,从存储的原料到商品的成品,都应当有详细的了解。当存储的物品带有一定危险性时,则需要按照不同的防雷级别做好相应的防静电措施。
2.3.2对建筑物本身的楼层高度以及本身的电子信息设备的安装情况进行了解。
2.3.3了解相关设备、人员分布详细情况,准确把握现场的管道、通信电缆、电力线路的埋设位置、深度、走向等。
3 撰写雷击灾害风险评估报告
雷击灾害风险评估报告是利用勘察中取得数据和资料通过存在各风险因子的估算进行归纳分析得出的雷击风险报告,是防雷工程设计和施工的重要依据。对于雷击灾害风险评估报告来说,不仅要保证其数据信息的真实性和完整性,同时也应当具备相应的工程资料,以此来保证其内容的完整性。
在雷击灾害风险评估报告中包含以下基本内容:被评估的防雷工程的概况;该评估区域内的地质条件、大气环境以及雷电分布的特点等,同时也应当包括当地的社会环境和服务设施等全面的描述;在勘察工作进行过程中所涉及到的评估标准和依据;雷电截收面积、雷击次数以及对雷击风险评估计算的数值;不同数据的记录和汇总信息,以及勘察工作的最终结论。
4 雷击风险评估内容的具体应用分析
雷击损害的发生是由多种因素导致的,损害程度和损害后果同样受到不同因素的影响。
4.1 对雷击环境的风险进行评估
4.1.1雷击电流的分布情况。我国雷击电流的幅值分布函数为1gP=-(I/88),根据笔者所在地区的气象局统计资料显示,在2010~2011年间,本区域发生雷击后的电流范围位于1~385kA之间,其中雷击分布范围最广的电流频率是5~80kA,也就是说这一电流幅值是本区域最为常见的雷击电流。并且电流指数越高,此种雷击出现的频率也就越少,所以从频率的角度来看,我们应该确定具有普及性的雷击情况,也就是位于1~100kA之间即可。
4.1.2雷击出现的年平均密度(次/km2·a)雷击大地年平均密度计算式采用GB50057-2010规范附录一中计算方法:Ng=0.1×Td(次/km2·a)。其中Td指的就是在当地每年平均出现的雷暴日,单位为d/a。
雷暴日是我们在雷击风险评估中考虑的重要因素,它指的就是只要在一天内观测到有雷声或闪电,那么这就是一个雷暴日。这种计算方法虽然被长期沿用,但是明显欠科学,它忽略了这一天雷暴发生的频率以及是否多次出现。雷暴日仅仅代表着这一天出现了雷电,但是不清楚究竟发生了多少次雷击、频率如何、是否持续出现。真正能够带来破坏性灾害的雷击,通常是在一段时间内持续、多次出现的雷暴。所以我们在考虑这个因素时,应当尽可能的提高雷暴日记录观测的准确性。
4.1.3雷击的选择性。雷电袭击虽然具有不可控性,但是并不是毫无规律。特别是在一个区域中,遭受雷击的地点或是建筑往往都具有一定的规律性,这种规律是我们在长期的调查、记录过程中能够发现的。雷击的出现,往往与这个地区的地质构造、土壤的电阻性能、水流、地质环境的变化、地面设施有关。所以通过对这一地区雷击事故的综合考察,我们将与雷击选择最相关的因素作为我们考虑雷击风险出现的要点,以此作为参考依据。
4.2 建筑物的雷击风险
建筑物也是影响雷击效果的一个重要因素,建筑物截收相同雷击次数的等效面积Ae:
当建筑物的高度小于100m时,Ae=[LW+2(L+W)+πH(200-H)]×10-6;
当建筑物的高度大于等于100m时,Ae=[LW+2H(L+W)
+πH2]×10-6;
建筑物的年预计雷击次数N=k·Ng·Ae
式中,K为校正系数,在一般情况下取1,在下列情况下取相应数值:位于山顶上或旷野孤立的建筑物取2;金属屋面没有接地的砖木结构的建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处,地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿地带的建筑物取1.5;L,W,H为建筑物的长、宽、高,单位是m。
4.3 建筑物的年雷击次数
建筑物的年雷击次数,就是我们将特定的建筑物作为考量雷击风险的重要要素。一年之中一个建筑物遇到雷击的次数、遭遇雷击的频率,是我们进行雷电防护的重要参考依据。对于建筑物年雷击次数的计算,我们将其分为两个方面,根据雷击形成的方式不同,可以分为直接雷击和间接雷击两种。二者的总和,才是1a中建筑物的雷击次数。
直接雷击次数Nd的计算,主要是通过本区域内出现的年雷击的密度Ng,以及该建筑物的有效雷击截收面积Ae的乘积来得出。也就是Nd=k·Ng·Ae。
间接雷击次数Ni的计算,则是建筑物附近出现雷击的次数Nn,以及相关设施上的雷击次数Nk的总和。即:N=Nd+Ni=Nd+(Nn+Nk)。
4.4 雷击损害的概率
导致雷击损害的因素很多,在日常的情况下,我们一般将导致雷击的因素分为电压类型的损害、化学作用以及一些不可抗力因素所造成的损害,具体来说就是三种情况:过电压导致的损害、跨步电压以及接触电压造成的损害、化学原因导致的损害。这三项损害概率的总和,就是雷击损害的真正概率。
4.5 雷电闪击的损害次数
建筑物的年损害次数F要考虑到由直接闪击导致的年损害次数(F?d)及由间接闪击导致的年损害次数(Fi)两种情况:
F=Fd+Fi
式中 F——建筑物的年损失次数;
Fd——直击雷导致的年损失次数;
Fi——间接雷导致的年损失次数。
由以上所述可知,雷击灾害的发生是多种因素的结合,它与地区环境、建筑物的特征、当地的雷击电流出现的频率、雷暴日有着密切的关系。
4.6 建筑物内电子信息系统评估应用
按照建筑物年预计雷击次数N1和建筑物入户设施年预计雷击次数N2确定N值N=N1+N2。建筑物电子信息系统设备,因直击雷和雷电电磁脉冲损坏可接受的年平均最大雷击次数Nc可按下式计算:
Nc=5.8×10-1.5/c
将N和Nc进行比较,确定电子信息系统设备是否需要安装雷电防护装置:
当N≤Nc时,可不安装雷电防护装置;
当N>Nc时,应安装雷电防护装置。
按照防雷装置拦截效率E的计算式E=1-Nc/N确定其雷电防护等级:
当E>0.98时,定为A级;
当0.90
当0.80
当E≤0.80时,定为D级。
最后,根据以上采集的相关数据,分析得出雷击风险评估结论和建议,针对评估结论,制定并实施行之有效的具体措施加强薄弱环节的雷电防护工作,及时排除可能遭受雷击的隐患。
5 结语
综上所述,雷击风险评估是防雷减灾工作的一个重要组成部分,是否能够获得科学、准确的雷击风险评估数据对于防雷装置设计、施工都有着十分重要的影响,提前进行雷击风险评估,采取有效的安全防范措施是雷电防护安全工作的重要举措。
参考文献
[1] 谢海华,曾山泊,肖稳安.电子信息系统雷灾风险评估方法[J] .气象科学,2006(03).
[2] 刘佼,肖稳安,陈红兵.全国雷电灾害分析及雷灾经济损失预测[J].气象与环境科学,2010(04).
雷电风险评估范文3
一、高度重视雷电灾害风险评估工作
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。近年来,随着经济社会发展和现代化水平的提高,特别是信息技术的快速发展,城市高层建筑物日益增多,雷击事故逐年增多,雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。我市是雷电灾害多发区,年雷暴日数高达58天,最多时达到100天,每年由于雷击造成的人员伤亡和财产损失非常严重。雷电灾害风险评估是雷击风险处理和灾害防治的前提和基础。各级各部门要充分认识防雷减灾工作的重要性和雷电灾害多发的严峻形势,消除麻痹思想和侥幸心理,切实增强责任感和使命感,坚持“预防为主、防治结合”的方针,严格按照防雷减灾工作的有关法律法规规章要求,切实落实防雷减灾职责和雷电灾害风险评估等管理制度,保障人民生命财产安全。要建立健全雷击事故责任追究制度,对因防护措施不到位或灾害应急处置不得力造成重大事故的,要依法追究有关人员的责任。
二、明确雷电灾害风险评估工作范围
按照《防雷减灾管理办法》的有关规定,根据我市雷电环境特点以及国家雷电灾害风险评估规范标准,大型建设工程和高层建筑、重点工程、爆炸和火灾危险环境、人员密集场所等项目,应当进行雷电灾害风险评估,以确保公共安全,具体范围包括:
(一)大型企业,化工企业;
(二)石油石化、爆破器材、烟花爆竹及其他易燃易爆物品生产供应储存场所;
(三)发射塔、基站等通讯设施,机场、高铁、轻轨、隧道、索道、高速公路等交通设施;
(四)高耸观光塔(梯)、高层建(构)筑物(包括建筑面积3万平方米以上或30米以上高度的各类建〈构〉筑物)、高架桥、大型游乐设施;
(五)重点文物保护建(构)筑物;
(六)车站、医院、学校、商场、体育场馆、影剧院、居(村)民集中居住区等人员密集场所;
(七)水、电、气、风电场等能源生产供应储存设施;
(八)其他涉及公共安全或环境安全的重点防护目标。
雷电风险评估范文4
关健词 雷电灾害 风险评估 现状 对策
雷电灾害风险评估是采取雷电防护措施的科学依据和技术前提,作为一项新的雷电业务,对于转变发展方式,拓展气象服务领域,提高气象防灾减灾能力具有重要意义[1]。融水县2011年起开展此项业务,充分运用《中华人民共和国气象法》《广西壮族自治区气象灾害防御条例》《防雷减灾管理办法》《防雷装置设计审核和竣工验收规定》、《广西壮族自治区防御雷电灾害管理办法》等法律法规作为政策依据,将开展危化行业雷电灾害风险评估做为突破点,有效开展了雷电灾害风险评估业务。这项具有重要意义的业务开展以来遇到了一些相关问题。本文就开展雷击风险评估业务遇到的这些问题进行了思考,并提出了针对性的工作对策,为依法行使防雷安全管理职能、加强和规范全社会的雷击风险评估工作提供了切实可行的发展思路与对策。
1.雷电灾害风险评估业务发展现状
1.1有利的发展环境和机制
1.1.1近几年融水县防雷工作开展得有声有色,防雷设计审核、竣工验收已被建设单位所接受,步入正规化。雷击风险评估报告作为防雷设计审核、竣工验收行政许可的技术依据[2],建设单位应容易接受开展建设项目雷击风险评估工作。
1.1.2融水县气象部门与部分相关职能部门沟通合作良好,它们给予有力支持。目前,建设主管部门已把《防雷装置设计审核书》作为办理项目报建必备材料之一。
1.1.3雷击风险评估工作实行区市联动机制[3]。融水县境内的项目,县防雷机构参与,区市县或市县联合,按一定比例分成收益。以项目为载体,实行上下联合、上下互补,统筹区市技术人才资源和技术装备资源,形成合力,提升项目雷评质量和技术水平,全面推进雷评工作发展。
1.2制约影响雷评发展的突出问题
1.2.1政策配套还不到位,与相关职能部门沟通合作有待加强。目前还未争取到当地政府制定出台关于开展雷电灾害风险评估工作的规章或规范性文件。
1.2.2雷评工作起步晚,宣传不到位。融水县2011年才开展雷评业务,至今才半年多时间,同时也没有在县级媒体、宣传资料、板报等媒介上进行宣传展示,致使多数企事业单位对此业务不了解、不知道。
1.2.3县局专业人才少,制约业务发展。现从事防雷工作5人,防雷专业1人,仅占20%。雷评是一项综合性的系统工程,需要从业人员有很强的专业知识,对各种防雷标准、技术能熟练掌握,县局因为人员少,任务多,身兼多职,专业上钻研相对缺少,多数从业人员的专业素能与开展雷评工作所需的素能有一定差距。
1.2.4雷电灾害风险评估主要分为项目预评估、方案评估、现状评估三种,但目前只开展方案评估,未能开展其余两种类型评估。融水县内现有危化、易燃易爆场所十余处,境内有广西凤糖融水和睦制糖有限责任公司、古顶水电站、麻石水电站等厂区,宾馆、医院、学校等人口密集场所,可以为其提供现状评估服务。
2雷电灾害风险评估发展思路与对策
2.1营造开展雷电灾害风险评估工作的政策环境和氛围。主动向当地政府汇报开展雷电灾害风险评估工作的重要性和法规、技术规范的有关规定,争取政府制定出台开展雷电灾害风险评估工作的规章或规范性文件。加强与发展改革、城乡建设(规划)、安全监督等部门的合作,联合采取措施,推进重点、大型建设项目以及危化、易燃易爆、人口密集场所的雷电灾害风险评估工作。
2.2建立以社区、乡村为单元的雷电灾害调查收集网络,开展基础设施、建筑物等抵御雷电灾害能力普查,推进融水县雷电灾害风险数据库建设,编制全县雷电灾害风险区划图[4]。
2.3加强对新业务的宣传。从加强防灾减灾、保障公共安全高度,充分认识开展雷电灾害风险评估工作的重要性,采取在地方广播电视、报纸上开辟专栏、发送传单资料、报板等多种宣传措施对外重点推介雷电灾害风险评估业务。
2.4加强雷评技术人才队伍建设和业务技术培训。要通过举办技术培训班、组织跨市(县)调研考察、交流等形式,加强防雷技术规范、防雷技术标准,以及评估项目相关知识的学习,要通过项目实践,不断提高雷评技术人员的专业知识、实际操作能力和综合素质。
2.5拓展雷电灾害风险评估种类,对于已投入使用的易燃易爆场所及煤炭、化工等企业,在按照有关法律法规要求定期进行安全评价时,对其进行雷击风险现状评估,将评估报告作为一项重要参考依据。
3 日常生活中简易防雷措施
由于防雷技术装备在农村的普及是一个任重道远、漫长的过程。需要我们政府、气象、电力、电信、村委会等多部门的共同努力。
3.1在农村,对于个人防雷来说,以下地方是最不安全的
空旷的田野,如庄稼地、平原、运动场、公路、屋顶等;大树下;高大孤立的建筑物旁,如烟囱、高墙、电线杆、铁塔等;田野中的低矮窝棚内,如避雨棚、工具棚、看守棚等。
在空旷的田野中行走或跑步,特别是打着雨伞、肩上扛着锄头、扁担或其它长形工具;雷雨时爬到房顶上看天气、收晾晒衣物或检修房屋。
3.2以下是一些简易的防雷措施
当雷雨来临时,在室内的村民应做到:打雷时关好门窗,不要外出;不要接近一切电器设备,将家用电器电源关闭;不要使用电话,拔掉电源线、电话线、电视闭路线、外接天线;不要触摸金属水管,不要出去收晾晒在铁丝上的衣物。
雷雨来临时,在野外的村民应做到:雷雨天气应进入有避雷装置的室内;空旷地不要使用雨伞,不要把铁锹、锄放在肩上;雷雨时最好就地蹲下,远离烟囱、铁塔、电线;不能在大树下躲避雷雨;不要从事水上作业,不要开摩托车。
农村的防雷工作任重道远,随着社会主义新农村建设的不断深入,防雷工作面对农村现状,应积极通过宣传普及防雷知识和推广实用防雷技术等有效手段开展农村防雷工作,减少农村雷灾损失。
4结语
将雷电灾害风险评估纳入雷电业务范围,按公共气象服务项目加以规划和管理,业务系统建设纳入气象现代化建设项目计划。
参考文献:
[1]广西雷电灾害风险评估业务工作手册(试行)
[2]《关于开展雷击风险评估工作的通知》(桂气发〔2008〕176号)
雷电风险评估范文5
关键词: 医院综合大楼;雷电灾害;风险;建筑物分区
中图分类号:P427.32 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0210122-01
雷电灾害风险评估是近几年刚起步并迅速发展的一项防雷新业务,其主要内容是依据项目所在地雷电活动时空分布特征及灾害特征,结合现场情况分析,对雷电可能导致该项目的各种损失进行综合风险计算,从而为项目选址、功能分区布局、防雷类别与防雷措施确定等提出建设性意见。目前主要分为预评估、方案评估及现状评估三类。
1 雷电灾害风险评估中建筑物分区的作用
建筑物分区按《雷电防护第2部分:风险管理》(GB/T21714.2-2008/IEC62305-2:2006,IDT)(以下简称规范)给出的定义是指在风险分量评估时建筑物中具有相同一组参数的区域。即首先这个建筑物是我们的评估对象,而后将相应参数相同的空间划为一个区域,作为一个风险分量的评估对象。
而建筑物每类总风险(即规范规定的人身伤亡损失风险R1、公众服务损失风险R2、文化遗产损失风险R3、经济损失风险R4)等于建筑物中各个分区的相应风险之和,即RX总=RX分区1+RX分区2+RX分区3+……。将建筑物分区进行评估,就能清楚的了解到各个分区的相应风险分量在总风险中所占的比例,更直观的了解到造成建筑物总风险值过大的原因主要出自哪个分区、哪个方面,据此提出的整改意见就具有较强的针对性,能直接有效的降低总风险值,使之达到规范要求范围之内。
2 南宁市某人民医院新建综合大楼的情况简介
南宁市某人民医院新建综合大楼项目地址位于其现址大院内,建筑层数20层,作为一家具有几十年历史的南宁老医院,其周边早已发展成高楼耸立、人员密集的市中心地带,属于易受雷击地带。
通过与建设方工作人员沟通了解到,该医院新建综合大楼拟具体功能划分为:1层为门诊室;2至3层为办公室;第4层为ICU(重症监护室);第5层设手术室;第6层至第10层为外科病房,10层至20层为住院病房。
3 建筑物分区的原则
依据规范要求,应依据如下原则对建筑物进行分区:
1)土壤或地板的类型。
2)防火隔间。
3)空间屏蔽。
4)还可以在上述3点的基础上根据内部系统的布置、已有的或将采取的保护措施、损失概率lx等进一步细分。
4 具体的分区方法及实现
4.1 分区方法
依据上述的各个原则,结合医院综合大楼的设计方案和从建设方了解到的情况,逐项对该建筑进行分析:
1)土壤或地板类型:由于是建筑物内,所以只考虑地板类型。该大楼1至3层的门诊室及办公室均为普通大理石地板,4层的ICU和5层的手术室采用专业防静电PVC地板,6层以上至20层的外科病房及住院病房采用瓷砖地板。
2)防火隔间:首先考虑防火措施,由于该建筑为医院综合大楼,所以在设计时每层均计划采用消防自动报警装置和自动灭火系统。但需注意到其设计方案中,手术室和ICU的地板、墙壁、天顶及其他设施均采用高强度耐火阻燃材料。
3)空间屏蔽:1至3层门诊室及办公室无屏蔽设计,4层ICU和5层手术室有屏蔽设计,6层至20层外科病房及住院病房均无屏蔽设计。
4)内部系统的布置:1层的门诊室和2、3层的办公室内部为普通的医疗检查系统和办公设备,4层的ICU和5层的手术室内部均为高精密的医疗系统和设备,6层及以上的外科病房及住院病房为普通的医疗系统(但须考虑存在一些高危病人的生命维持系统等)。
5)保护措施:分析其设计方案,了解到该医院综合大楼按第二类防雷建筑标准设计,强弱电的干线均穿金属管进线且屏蔽敷设。但在SPD设置中,手术室、ICU等重要医疗用房的楼层总配电箱应并未安装1级电源SPD,由于这两区域内部均布置了高精密的医疗设备,且设备的工作稳定与否直接关系到正在监护或手术中的病人安危,所以要求手术室及ICU的SPD防护等级应比其他区域更高。
6)损失率lx:该医院综合大楼遭受的雷电灾害威胁主要来自于直击雷和感应雷,尤其是感应雷会以过电压和过电流波的形式侵入到该大楼的管线系统中,可能造成正在使用中的医疗系统和生命维持系统发生误动作甚至永久性损坏,给正在抢救中的病人或者高危病人的生命安全带来严重威胁。不难判断,这类病人较集中于ICU和手术室这两个区域,而外科病房和住院病房也会有部分的高危病人(特别是需要生命维持系统进行辅助的高危病人),所以在遭受相同雷电侵害的情况下,ICU和手术室具有最高的损失率,外科病房及住院病房次之,门诊室及办公室最低。
4.2 分区结果
根据4.1的逐项分析及该医院综合大楼特殊的功能布局,现将该建筑物分为以下4个分区:
1)办公区:1层的门诊室及2、3层的办公室;
2)病房区:6至10层外科病房及11层至20层的住院病房;
3)手术室:5层的手术室;
4)重症监护室:4层的重症监护室(ICU)。
5 说明
在一般情况下,我们评估一个普通建筑物的时候,可将此建筑当做一整个分区进行评估,但是对于像医院综合大楼这样有特殊的功能分区并且由雷击引起的任何一种损害类型都有可能造成人员生命损失及经济损失的建筑来说,对建筑物分区后再分别进行评估,有利于针对不同的分区提出相应的整改意见。因为若该综合大楼全部按门诊及办公室这些普通的区域标准来进行防雷设计,对于像手术室和ICU这样的高标准、高风险区则肯定达不到雷电防护的要求;倘若以手术室或者ICU这样的标准去设计整栋楼的防雷方案,又会在经济上造成相当大的浪费且极不可行。在对该项目的雷电灾害风险评估中进行建筑物的分区就是要针对不同的区域提出有较高针对性的雷电防护设计整改意见,通过最经济合理并切实有效的方式来降低整个项目的雷电灾害风险值使之达到规范要求范围之内。
参考文献:
[1]GB/T21714.2-2008/IEC62305-2:2006,IDT,雷电防护第2部分:风险管理[S].中国标准出版社,2008.
雷电风险评估范文6
关键词:雷电危害;雷电概率统计;风险概率计算
【分类号】P429
雷电是一种自然现象,它无孔不入地威胁人类的生命财产安全,地闪放电过程对地面构、建筑物和设施产生极大的破坏作用,并造成人员伤亡,造成巨大损失,危害公共服务。面对这种风险,正确的方法是正视并且认识它,努力寻找有效的措施来降低风险或让风险产生效益。为此,防雷设计之前,应进行雷击风险评估。
雷击风险评估体现了预防为主、防治结合的理念,是以工程所在地的雷电活动情况以及雷电灾害特征为评估主体,综合分析雷电可能造成的财产损失、人员伤亡等风险内容,可以为项目工程的建设、提高建筑物防雷安全系数提供参考。作为有效进行雷击灾害防护的一个重要前提,雷击风险评估工作已在全国各省市较为广泛的开展。
为了避免建筑物被雷击后所造成的损害需要使用什么等级的防雷器件,使用这些等级的器件的性价比是否能够为业主所接受――这就是对建筑物做全方面的雷击风险评估的目的。通过建筑物防雷风险评估,确定建筑物的防雷风险等级,从而减少建筑物获被保护空间遭受直接雷击的损害风险,为防雷装置的初步设计阶段提供技术依据。
在建筑物防雷击风险评估的工作中,应该注意以下几点:
首先,确定风险评定的标准。
建筑物雷击风险评估有一定技术标准,第一便是要确定评估所依据的标准。总体而言,各标准对雷击风险的评估具有一定的一致性。当前,IE C62305的运用相对而言较为广泛,而G B / T 2 1 7 1 4 作为我国尝试与国际接轨的防雷标准之一,在以后的运用可能会逐渐变得更广。当然,在防雷风险的评估中,无论依据哪一种防雷标准,在雷击灾害风险的计算中都要涉及到局地的雷电参数、地形特征等。这些参数的科数作为风险评估的基础数据,是更为准确的。
其次要明确雷击风险的概念。
风险是指因雷电造成的年平均可能损失(人和物)与需保护对象(人和物)的总价值之比。在雷击风险评估中,需要对建筑物中可能出现的各类损失,计算出其所对应的风险。建筑物中需估算的风险有人身伤亡损失风险、公众服务损失风险、文化遗产损失风险及经济损失风险。计算各种损失风险时,可按损害成因或损害类型确定构成风险的各个风险分量,然后计算出各个风险分量并求和得出各类损失风险。
第三,要明确建筑物雷击风险评估的内容及流程。
建筑物雷击风险评估应包括三个方面的内容:计算建筑物年预计雷击次数确定建筑的防雷分类;爆炸物质与危险环境的划分;建筑内部雷击风险与防护分级。建筑内部雷击风险与防护分级也是防雷风险评估的内容。建筑物内部的雷击风险评估主要考虑其内电子信息系统的雷电防护。电子信息系统指由计算机、有/无线通信设备、处理设备、控制设备及其相关的配套设备、设施含网络等的电子设备构成的按照一定应用目的和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的人机系统。
评估工作的一般工作流程为:确定评估对象;明确评估范围;选择评估标准,包括评估体系、评估指标及其基准值;确定评价方法包括评估公式;收集信息,进行评估;提供评估结论包括评估等级,并提出适当的对策与相应的措施。
第四,建筑物防雷风险评估所用的方法。
建筑物防雷风险评估主要通过雷电参数结合雷电概率统计确定防雷等级。
(一) 雷电参数的应用。
在雷击风险评估的应用中常用雷暴季节、雷暴持续期、雷暴月、雷暴日、雷暴小时以及落雷密度等参量来表述雷暴的活动情况。雷暴活动参量的气候资料是对气象台站(或其他雷暴观测站)的雷暴(闪电)观测资料进行多年统计平均后的结果。雷暴观测资料的统计平均年份愈长,雷暴活动参量的气候代表性愈好。通常,需对至少10年以上的雷暴(闪电)观测资料进行统计和平均,才能获得较好的气候代表性。闪电密度和落雷密度一般借助探测仪器来获得,目前最先进也是最可靠的闪电密度和落雷密度获得方法是卫星携带的闪电探测系统和地面闪电定位系统。
(二)雷电风险概率统计。
电子系统向小型化、微型化发展的趋势使它们对瞬态电磁现象的敏感程度增加,而雷电活动正是重要的瞬态电磁现象之一。近距离的雷电活动会对电子系统产生具有破坏性的二次影响。因此雷电电磁场对电子系统的有害耦合的效应估算得到了广泛研究。考虑到雷电放电是一种随机过程,由此产生的98电磁场量是随机变量,因此在概率统计的框架下研究雷电电磁场是合理而必要的。
一些已有的相关研究均包含了概率统计的知识,如研究者通过对自然产生的雷电和触发式雷电进行多次测量来获得关于雷电流和雷电电磁场等相关雷电参数的统计特性。这些实验研究是基础而重要的,但其较高的成本以及理论研究的需要使数值模拟成为其重要的补充。
雷电风险评估是一个完整的评估系统,它所考虑的因素很多。一般计算风险公式为: Risk=Probability×Consequences (风险)=(事件概率)×(可能灾情) Risk={[Si,Po(Pr(Si)),Po(Xi)]}c 式中,Si 代表第 i 种致灾因子,Pr(Si)表示第 i 种致灾因子发生的概率,Po(Pr(Si)) 为 Pr(Si)的可能性分布,表示第 i 种灾害造成的损失,Po(Xi)为表示的第 i 种灾害的可能性分布。 雷电风险评估中建筑物及服务服务设施风险的计算Rx=(1-e-NPt)L其中 N为建筑物的年预计雷电闪击平均次数; 为建筑物损害概率; 为建筑物或其内 P δ 容物可能损失数量的量度。若取观察时间为1年(t=1),则当 NP≤1 时,上式可简化为:Rx=NPL 可见,总风险或风险分量的评估就是对Nx、Px、Lx三个量综合评估的过程。 其中,危险事件的次数 Nx 受到雷击大地密度 (Ng)、受保护对象的物理特性、其周围 环境以及土壤性质的影响。 损害概率 Px 受到需保护对象的特性以及所采取的保护措施的影响。 间接损失 Lx受到对象的用途、现场人数、公众服务类型、损害所影响的商品的价值以及限制损失量的措施的影响。
实际上, 对于具有一定程度建造价值和使用价值的建筑物, 其本身必然存在一定的特殊性,使得风险评估与既定或者常规的计算方式存在一定出入,这就要求风险评估人员根据实际情况,灵活地做出相应调整,使得评估的结果更具科学性。
第五,运用电子计算机技术,结合建筑物类型,做好防雷风险评估。
随着电子计算机技术的发展和运用,办公条件的信息化,客观上为风险评估工作由人工计算向应用程序实现的转变提供了可能。伴随着风险评估工作探索前进的过程,相应的雷击风险评估的应用程序被 开发出来。由于实际需要评估的建筑物千差万别,所以某一个风险评估软件一般是不能涵盖所有建筑类型的,某些软件是针对某一特定类型进行雷击风险评估。例如针对高层建筑物,不同计算软件所采用的标准也可能存在一定的差异。于是,根据实际情况量化准确的输入参数,可能是使用风险评估软件能否得到合理的评估结果的一个关键。
不同的建筑物类型及不同雷击灾害类型等涉及较多公式,评估工 作中可能存在较大的不确定性。建筑物类型是雷击风险评估必须考虑的因素,但同一种类型在不同风险估算中,其参数取值相差较大。另外,评估人员对具体问题的认识差异而导致评估结果的不同也可能会影响公众、业主等对风险评估工作的信任。雷击风险评估涉及到气象、电磁 、建筑、工程等众多学科,建筑物雷击风险的评估需结合多种因素,因地制宜,才能提高整个雷击风险评估水平。
总之,建筑物雷击风险的评估是一项系统工程,对于具有一定程度建造价值和使用价值的建筑物,其本身必然存在一定的特殊性,使得风险评估与既定或者常规的计算方式存在一定出入,这就要求风险评估人员在评估各分量的估算,相关参量的选取上都应遵循科学、严谨、全面的原则,根据实际情况,灵活地做出相应调整,使得评估的结果更具科学性、精确性和指导意义。
参考文献:
[1]陈杏容 陈思敏.关于雷击风险评估技术的一些探讨.科技资讯.2011.05期