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增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 增城市避雷設(shè)施檢測(cè)所 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園 雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 前 言 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園位于增城市石灘鎮(zhèn)，屬于房地產(chǎn)企業(yè)。建筑工地附近地勢(shì)較平坦，南側(cè)鄰近廣惠高速公路。小區(qū)占地面積196631.2平方米，建設(shè)占地面積180249.3平方米，總建筑面積136647平方米。小區(qū)內(nèi)建筑含住宅123棟3#住宅-125#住宅；公共建筑5棟1#變配電房、2#變配電房、消防控制室、液化氣瓶組站、綜合樓A；商業(yè)建筑4棟1#商業(yè)樓A、1#商業(yè)樓B、1#商業(yè)樓C、綜合樓B。 為了準(zhǔn)確了解增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園所處地域雷暴活動(dòng)規(guī)律，指導(dǎo)防雷減災(zāi)工作，減少或避免發(fā)生雷電災(zāi)害，受增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司委托，增城市避雷設(shè)施檢測(cè)所承擔(dān)增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘查和檢測(cè)，歷時(shí)60個(gè)工作日，編制完成本報(bào)告。 報(bào)告共五章，由雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概述，數(shù)據(jù)采集與分析、雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防雷設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見、施工過程防雷安全指導(dǎo)意見等部分組成。報(bào)告重點(diǎn)突出增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園在地域的雷電活動(dòng)規(guī)律分析、突出新建建筑物和信息系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)指導(dǎo)性意見。 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告由增城市避雷設(shè)施檢測(cè)所王東主持編寫，陳捷，成湘銀、周雅萍等參加編寫。 第一章 雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概述 一、雷擊風(fēng)險(xiǎn)概述 雷電是發(fā)生在大氣中的聲、光、電物理現(xiàn)象，其放電電流可達(dá)數(shù)十千安培，甚至數(shù)百千安培。放電瞬間，雷電流產(chǎn)生巨大的破壞力和很強(qiáng)的電磁干擾作用，引起的災(zāi)害是世界上十大自然災(zāi)害之一。 雷云對(duì)地放電，能夠?qū)Φ孛嫔系慕ㄖ锖驮O(shè)施構(gòu)成嚴(yán)重危害，其危害主要分為兩類：直接危害和間接危害。直接危害主要表現(xiàn)為雷電引起的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和沖擊波等；間接維護(hù)主要表現(xiàn)為雷電引起的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)和暫太過電壓等。 雷云對(duì)地放電時(shí)，強(qiáng)大的雷電流從雷擊點(diǎn)注入被擊物體，其熱效應(yīng)可使雷擊點(diǎn)周圍局部金屬熔化，當(dāng)雷電擊中草堆和樹木時(shí)，能將草堆和樹枝引燃；當(dāng)雷電擊中輸電線路時(shí)，可將其熔斷。這些都屬于熱效應(yīng)，如果防護(hù)不當(dāng)，就會(huì)釀成火災(zāi)，帶來更大的損失和災(zāi)難。 雷電機(jī)械效應(yīng)所產(chǎn)生的破壞作用主要表現(xiàn)為兩種形式：電動(dòng)力和內(nèi)壓力。眾所周知，載流導(dǎo)體周圍的空間存在著電磁場(chǎng)，在電磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體會(huì)受到電磁力的作用。雷擊建筑物時(shí)，在電動(dòng)力作用下，建筑物內(nèi)的導(dǎo)體之間會(huì)相互吸引或排斥，引起變形，甚至?xí)徽蹟唷Ｔ诒粨粑矬w的內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)壓力是雷電機(jī)械效應(yīng)破壞作用的另一種形式。由于雷電流幅值很高，作用時(shí)間很短，擊中樹木或建筑物構(gòu)建時(shí)，在其內(nèi)部瞬時(shí)產(chǎn)生大量熱量，在短時(shí)間內(nèi)熱量來不及散發(fā)出去，產(chǎn)生巨大的爆炸力，能夠使被擊樹木劈裂。建筑構(gòu)建崩塌。 雷電產(chǎn)生的沖擊波類似于爆炸產(chǎn)生的沖擊波。在雷擊對(duì)地放電過程的回?fù)綦A段，放電通道中既有強(qiáng)烈的空氣游離又有強(qiáng)烈的異性電荷中和，通道中瞬時(shí)溫度很高，使得通道周圍的空氣受熱急劇膨脹，并以超聲波速度向四周擴(kuò)散，從而形成沖擊波。同時(shí)，空氣的密度、壓力和溫度都會(huì)突然增大，產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，可以使其附近的建筑物、人、畜受到破壞或者傷害。 雷電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)作用屬于雷電的間接危害。當(dāng)空間有帶電的雷云出現(xiàn)時(shí)，雷云下的地面及建筑物等，都因靜電感應(yīng)而帶上相反的電荷。從雷云的出現(xiàn)到發(fā)生雷擊（主放電）所需要時(shí)間相對(duì)于主放電過程的時(shí)間要長(zhǎng)很多，雷云下的地面及建筑物等有充分的時(shí)間積累極大量電荷。當(dāng)雷擊發(fā)生后，局部地區(qū)的感應(yīng)電荷不能在同樣短的時(shí)間內(nèi)消失，形成局部高電壓。這種由靜電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓對(duì)接地不良的電氣系統(tǒng)有很強(qiáng)的破壞作用，使接地不良的金屬器件之間發(fā)生火化，這對(duì)易燃易爆場(chǎng)所而言，是非常危險(xiǎn)的。 雷電流具有很高的峰值和波頭上升陡度，能在所流過的路徑周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的暫態(tài)脈沖電磁場(chǎng)，處在該電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)過電壓（流）。建筑物內(nèi)通常敷設(shè)著各種電源線、信號(hào)線和金屬管道（如供水管、供熱管和供氣管等），這些線路和管道常常會(huì)在建筑物內(nèi)的不同空間構(gòu)成環(huán)路。當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí)，雷電流沿建筑物防雷裝置中各分支導(dǎo)體入地，流過分支導(dǎo)體的雷電流會(huì)在建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生暫態(tài)脈沖電磁場(chǎng)，脈沖電磁場(chǎng)交鏈不同空間的導(dǎo)體回路，會(huì)在這些回路中感應(yīng)出過電壓和過電流，導(dǎo)致設(shè)備接口損壞。雷電流產(chǎn)生的暫態(tài)脈沖電磁場(chǎng)不僅能在建筑物內(nèi)的導(dǎo)體回路中感應(yīng)過電壓和過電流，而且也能在建筑物之間的通信線路中感應(yīng)出過電壓和過電流。 隨著城市現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能建筑迅猛發(fā)展，各類信息系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，特別是超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，極大的提高了工作效率。但是，這些電子設(shè)備普遍存在著絕緣強(qiáng)度低、過電壓和過電流耐受能力差、對(duì)電磁干擾敏感等弱點(diǎn)，一旦建筑物受到直接雷擊或其附近區(qū)域發(fā)生雷擊，雷電過電壓、過電流和脈沖電磁場(chǎng)會(huì)通過供電線、通信線、接收天線、金屬管道和空間輻射等途徑侵入建筑物內(nèi)，威脅室內(nèi)電子設(shè)備的正常工作和安全運(yùn)行。如防護(hù)不當(dāng)，這些雷害輕則使電子設(shè)備誤動(dòng)作，重則造成電子設(shè)備永久性損壞，嚴(yán)重時(shí)還可能造成人員傷亡。 據(jù)相關(guān)資料記載，全世界每年因雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億美元以上，人員傷亡也相當(dāng)嚴(yán)重，我國(guó)平均每年因雷擊傷亡人數(shù)達(dá)3000人左右。2004年多次發(fā)生一次雷擊傷亡十余人的重大事件，其中浙江省臨海市發(fā)生的一次雷擊造成17人死亡、13人受傷的惡性事故；2007年5月23日，重慶市開縣義和鎮(zhèn)興業(yè)村小學(xué)遭受直接雷擊，造成7名小學(xué)生死亡、44名小學(xué)生受傷，其中5人重傷，令人震驚。 增城市地理位置為：東經(jīng)113°32′至114°,北緯23°05′至23°37′）地處亞熱帶，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季多雷雨，年平均雷暴日數(shù)接近90天，屬于雷暴高發(fā)區(qū)。據(jù)增城市防雷減災(zāi)管理辦公室不完全統(tǒng)計(jì)， 2005年增城市由于雷擊導(dǎo)致直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到120萬元，造成一人死亡20多人受傷，大批生產(chǎn)設(shè)備受損。特別是2003年9月5日，荔城自來水廠遭受雷擊導(dǎo)致停水，增城市區(qū)近29萬市民陷入了“水荒”。因此，加強(qiáng)防雷減災(zāi)管理，避免或減輕雷電災(zāi)害造成的損害顯得尤其重要。 二、雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估引用標(biāo)準(zhǔn) 1、GB50057—94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（2000年版）。 2、GB50343—2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》。 3、GB/T2887—2000《電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》。 4、GB/T 19271.1—2003/IEC 61312—1:1995《雷電電磁脈沖防護(hù)》。 5、IEC 61662 《Assessment of the risk of damage due to lightning》（注：《雷擊損害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》）。 6、IEC 62305-2, Ed. 1: Protection against lightning - Part 2: Risk management（雷電防護(hù)第二部分：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估）。 7、 ITU-K.39 Risk assessment of damages to telecommunication sites to lightning discharges。 8、IEC 61312 Protection against lightning electromag—netic impulse(注：《雷電電磁脈沖的防護(hù)》)。 9、IEC61024—1—2 Protection of structures against lightning—Part1—2:General principles—Guide B—design,installation,manontenance and inspection oflighting peotection systems(注：《建筑物防雷》第一部分：通則 第二部分：指南：B—防雷裝置的設(shè)計(jì)。施工、維護(hù)及檢查) 三、增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園建筑及設(shè)備特征概述 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園主要以住宅性建筑為主，另外有5棟公共建筑及4棟商業(yè)建筑。所有建筑均為斜屋面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)備主要包括一般性辦公電氣設(shè)備、供配電設(shè)備以及通訊、監(jiān)控、消防、電腦網(wǎng)絡(luò)等信息系統(tǒng)。 四、增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園遭受雷擊可能造成的損壞 根據(jù)增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園的建筑結(jié)構(gòu)類型以及生產(chǎn)活動(dòng)特性分析，其可能遭受的雷擊和損壞情況歸納如下： 1.建筑物損壞 一般而言，在建筑物安裝有合格的防直擊雷措施的情況下，建筑物直接被雷電擊中的概率非常低。 2.電氣設(shè)備損壞 當(dāng)建筑物上的接閃器接閃，雷電流沿引下線向下瀉放時(shí)，附近過于靠近的各類電氣特別是弱電系統(tǒng)設(shè)備由于電磁感應(yīng)或反擊而損壞。 在存在天饋線路的系統(tǒng)中，當(dāng)接閃器接閃時(shí)，一般會(huì)有約10％的雷電流流過天饋線,從而導(dǎo)致相應(yīng)設(shè)備過流（壓）損壞。 在附近區(qū)域有雷電閃擊時(shí)，由于電磁感應(yīng)或高電位引入等原因?qū)е码姎庠O(shè)備過流（壓），從而產(chǎn)生設(shè)備的損壞。 3.人員傷亡 接閃器接閃后，由于人員過于靠近引下線或其它金屬物體而導(dǎo)致產(chǎn)生雷電反擊或觸電。 人員處于建筑物附近地面，由于跨步電壓的存在而導(dǎo)致人員傷亡。 雷電導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸以及機(jī)械和化學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致人員傷亡。 4.火災(zāi) 由于金屬部件、各類管道未接地或者未等電位處理，以及導(dǎo)線接頭、開關(guān)接觸不良好等原因，造成雷電閃擊情況下高電勢(shì)差的產(chǎn)生，進(jìn)而產(chǎn)生電火花或者局部高溫等現(xiàn)象，最終導(dǎo)致火災(zāi)。 第二章 數(shù)據(jù)采集與分析 一、雷暴日數(shù)據(jù) 1.地理位置 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園位于增城市石灘鎮(zhèn)鄭田村，用ETREX Vista C GPS定位儀測(cè)量其位置為：東經(jīng)113°49′07″，北緯23°13′07″。 圖2.1－1增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園地理方位圖 2.增城市雷暴日數(shù)據(jù) 據(jù)增城市市氣象臺(tái)（站）及廣州市氣候與農(nóng)業(yè)氣象中心提供的四十八年資料（見表2.1-1），增城市區(qū)及郊區(qū)的年平均雷暴日有89.6天，最高年份可達(dá)127天，最少年也有61天。 近四十八年資料記載，最早聞雷是1月21日（1969年），初雷一般始于三月中、下旬；最晚終雷是12月12日（1994年），冬雷一般在十月。 雷暴的發(fā)生主要集中在4-9月份，由月平均雷暴日分布可見（見圖2.1-2），增城市6月、7月、8月為每年雷暴高發(fā)月，8月份雷暴日數(shù)最多，最多時(shí)當(dāng)月雷暴日可高達(dá)26天。 圖2.1-2 1959-2006年增城市雷暴日月平均分布圖 表2.1-1 1959-2006年增城市雷暴日資料 3.廣東省雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)雷電活動(dòng)規(guī)律數(shù)據(jù) ⑴增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園所在區(qū)域地閃密度分析 地閃密度－每平方公里年平均落雷個(gè)數(shù)，是表征雷云隊(duì)地放電的頻繁程度的量，是估算建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)的重要參數(shù)。用Ng表示，單位為：個(gè)/km2·a。 圖2.1-3 2003年5公里范圍雷電密度等級(jí)圖 圖2.1-4 2004年5公里范圍雷電密度等級(jí)圖 圖2.1-5 2005年5公里范圍雷電密度等級(jí)圖 圖2.1-6 2006年5公里范圍雷電密度等級(jí)圖 分析圖2.1-3到2.1-6，得出在5公里范圍內(nèi)（網(wǎng)格面積為1km2），平均地閃密度為21.41個(gè)/km2·a。 ⑵增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園所在區(qū)域雷電流強(qiáng)度分析 根據(jù)廣東省雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)地閃數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算增城市園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園5公里范圍內(nèi)的雷電流強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，得出雷擊電流平均值、最大值以及雷電流累積概率分布情況。 表2.1-2 2003年各月雷暴日LLS系統(tǒng)分析結(jié)果 圖2.1-7 2003年雷電流幅值直方圖 表2.1-3 2004年各月雷暴日LLS系統(tǒng)分析結(jié)果 圖2.1-8 2004年雷電流幅值直方圖 表2.1-4 2005年各月雷暴日LLS系統(tǒng)分析結(jié)果 圖2.1-9 2005年雷電流幅值直方圖 表2.1-5 2006年各月雷暴日LLS系統(tǒng)分析結(jié)果 圖2.1-10 2006年雷電流幅值直方圖 分析數(shù)據(jù)資料得出增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園所在5公里區(qū)域平均雷電流強(qiáng)度為29.2KA，最大雷電流為641.2KA，1％、5％、10％、20％概率的雷電流值如表2.1-6所示。 項(xiàng)目 雷電流累積概率/KA 1％ 5％ 10％ 20％ 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園 94.81 59.76 48.15 37.08 表2.1-6雷電地閃累積概率表 二、土壤電阻率 1.數(shù)據(jù)采集 本報(bào)告中所采用的土壤電阻率來源于2008年4月17日在增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)（表2.2-1）。 采集當(dāng)日天氣晴朗，采集前3天有間斷降雨，土壤濕潤(rùn)。采集所用儀器為“好天氣K-201613”接地電阻綜合測(cè)試儀，取測(cè)試接地極間距5米 位置 東經(jīng)113°49′04.4″ 北緯23°13′15.3″ 東經(jīng)113°49′04.3″ 北緯23°13′08.2″ 地極間距 5米 5米 測(cè)量值 175.84 135.02 175.84 135.02 175.84 135.02 175.84 135.02 平均 175.84 135.02 表2.2-1增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園土壤電阻率測(cè)量表 2.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 根據(jù)原理公式：ρ=2π·a·R計(jì)算土壤電阻率。 其中：R：接地極的接地電阻值（讀數(shù)為Ω）； a：測(cè)量時(shí)儀表接地極間距，單位：m。 所用儀表好天氣K-201613接地電阻綜合測(cè)試儀進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換，顯示為土壤電阻率值。 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園地面為回填土層，回填土層較淺，原土為農(nóng)業(yè)用地土壤。測(cè)量前3天雨量較大，土壤潮濕，測(cè)量值取較大的一組值175.84Ω·m，季節(jié)系數(shù)取Ψ=1.5～2： 有：ρ=（1.5～2）×175.84＝263.76～351.68（Ω·m）。 即增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園土壤電阻率約為263.76～351.68（Ω·m）。 第三章 雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 一、雷擊損害風(fēng)險(xiǎn)估算方法： 1.術(shù)語與定義 本報(bào)告采用以下定義： ⑴直接雷電閃擊：直接雷擊于建筑物或其防雷裝置（LPS）的雷電閃擊。 ⑵間接雷電閃擊：雷擊于建筑物附近大地或進(jìn)入建筑物的各種設(shè)施上的雷電閃擊。 ⑶直接雷電閃擊次數(shù)（Nd）：建筑物每年預(yù)計(jì)遭直接雷電閃擊的次數(shù)。 ⑷間接雷電閃擊次數(shù)（Ni）：每年預(yù)計(jì)的間接雷電閃擊次數(shù)。 ⑸建筑物雷電閃擊次數(shù)（N）：直接雷電閃擊及間接雷電閃擊的年預(yù)計(jì)平均次數(shù)。 ⑹損害概率（P）：導(dǎo)致建筑物損害的雷電閃擊的概率。 ⑺損害次數(shù)（NP）：導(dǎo)致建筑物損害的年平均雷電閃擊次數(shù)，既可指直接雷電閃擊，也可指間接雷電閃擊或指的是所有的雷電閃擊。 ⑻損害風(fēng)險(xiǎn)（Rd）：由于雷電閃擊，一座建筑物中可能的年平均損失（人和物）。 ⑼防雷裝置（LPS）：用于所考慮空間防護(hù)直接雷擊的各種效應(yīng)的整套系統(tǒng)。它是由外部防雷裝置及內(nèi)部防雷裝置組成。 ⑽防雷裝置的效率（E）：不造成建筑物損害的直接雷電閃擊次數(shù)與建筑物遭受到的直接雷電閃擊次數(shù)之比值。 ⑾浪涌保護(hù)器（SPD）：用于抑制線路的傳導(dǎo)過電壓及過電流的器件，包括間隙、壓敏電阻器、二極管、濾波器等。 2.評(píng)估計(jì)算方法 建筑物的損害風(fēng)險(xiǎn)可用下列公式進(jìn)行評(píng)估： Rd=(1-e-NPt)δ 其中 N ――建筑物的年預(yù)計(jì)雷電閃擊平均次數(shù)； P ――建筑物損害概率； δ――建筑物或其存放物可能損失數(shù)量的量度； 乘積F=NP是建筑物損害的年預(yù)計(jì)平均次數(shù)（損害次數(shù)）。 如果取觀察時(shí)間為一年（t=1），當(dāng)NP<<1時(shí)，上述公式可以簡(jiǎn)化為： Rd=NPδ 如果采用了防雷裝置（作為限制損害的一種措施），損害風(fēng)險(xiǎn)將依防雷裝置的效率而減小。 2.1雷電閃擊次數(shù) 直接雷電閃擊次數(shù)： 建筑物遭受直接雷電閃擊的年平均次數(shù)Nd，可以用大地年閃擊密度Ng與建筑物有效截收面積Ae的乘積來確定： Nd＝NgAe 建筑物有效截收面積定義為與建筑物有相同的年直接雷電閃擊次數(shù)的大地面積。建筑物有效截收面積是建筑物尺寸的函數(shù)，并取決于地形及周圍物體。 對(duì)于普通建筑，當(dāng)建筑物高度H＜100m時(shí)， Ae =[LW+2(L+ W)+πH(200-H)]×10-6 (km2) 對(duì)于孤立的建筑物，等效截收面積Ae是由通過建筑物頂部并與建筑物相接觸的一條斜率為1：3的直線，圍繞建筑物旋轉(zhuǎn)，該直線與地面的交點(diǎn)構(gòu)成的邊界線（b1）所包圍的面積。（平坦地帶見圖3.1-1，非平坦地帶見圖3.1－2的A及B）。 Ae=[ab+6h(a+b)+9πh2]×10-6 (km2) 圖3.1-1 平坦地帶，建筑物的有效截收面積Ae 在復(fù)雜地形情況下（見圖3.1-2的C及D），考慮到邊界線的某些特征段，將它們用直線或者圓弧來替代，就可簡(jiǎn)化作圖。 圖3.1-2 非平坦地帶，建筑物的有效截收面積Ae Ae=[ab+6ho(a+b)+9πho2 ]×10-6 (km2) 如果建筑物與某周圍的其它物體間的距離小于3（h+hs）,則周圍物體對(duì)建筑物的有效截收面積有顯著的影響。 式中：h——考慮中的建筑物的高度； hs——周圍物體的高度。 在此情況下，建筑物及周圍物體的有效截收面積互相重迭，因此，建筑物的有效截收面積減少了。建筑物的有效截收面積的邊界線延伸至與周圍物體距離為XS的地方： XS=[d+3(hs-h)]/2 式中：d——建筑物與周圍物體的水平距離（見圖3.1-3）。 圖3.1-3 附近有其它建筑物時(shí)，建筑物的有效截收面積Ae 間接雷電閃擊次數(shù)： 間接雷電閃擊次數(shù)包括建筑物附近的雷電閃擊次數(shù)以及作用于入戶設(shè)施上的雷電閃擊次數(shù)。 Ni= Nn+Nk ⑴鄰近雷電閃擊次數(shù) 雷擊建筑物附近大地的年平均雷擊次數(shù)Nn，可以由建筑物所處地區(qū)年平均雷擊密度Ng與建筑物有效截收面積Ag的乘積確定： Nn= Ng Ag 周圍大地的截收面積Ag是環(huán)繞建筑物的一塊面積，當(dāng)雷擊該面積大地時(shí)能引起大地電位的局部增加，由此增加的電位可能影響建筑物或影響入戶的設(shè)施。 周圍大地的截收面積延伸至與建筑物距離為ds的邊界線上，數(shù)值上等于土壤電阻率ρ（Ω·m），最大數(shù)值為500米。 Ag=[LW+2(Lρ)+2(Wρ)+πρ2-Ae]·10-6(km2)。 注：當(dāng)要考慮與雷電流的直接磁耦合時(shí)，就需考慮更遠(yuǎn)的面積Am，即ds=500米時(shí)的截收面積。 ⑵作用于一個(gè)入戶設(shè)施上的雷電閃擊次數(shù) 作用于一個(gè)入戶設(shè)施上的雷電閃擊年平均次數(shù)Nk，可由建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度Ng和該建筑物入戶設(shè)施的影響面積Ak來確定： Nk =NgAk Ak是入戶設(shè)施的截收面積，包括入戶設(shè)施（電源線、通訊線或信號(hào)線）的截收面積Ask與通過設(shè)施而與所考慮建筑相連的相鄰建筑的有效截收面積Aak之和，即：Ak=Ask+Aak。 Ask主要是電源線Ask1和信號(hào)線Ask2，即Ask=Ask1+Ask2。假設(shè)入戶設(shè)施無金屬線時(shí)，取Aak=0。則:Ak=(Ask1+Ask2)+Aak=Ask1+Ask2。 線路類型 有效截收面積Ak 低壓架空電源電纜 高壓架空電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所） 低壓埋地電源電纜 高壓埋地電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所） 架空信號(hào)線 埋地信號(hào)線 無金屬鎧裝或帶金屬芯線的光纖電纜 注：1、L是線路從所考慮建筑物至網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)分支點(diǎn)或相鄰建筑物的長(zhǎng)度，單位為m，最大值為1000m，當(dāng)L未知時(shí)，應(yīng)采用L=1000m。 2、ds表示埋地引入線纜計(jì)算截收面積時(shí)的等效寬度，單位為m，其數(shù)值等于土壤電阻率，最大值取500。 表3.1-1 入戶設(shè)施的截收面積 電源從配電房到各樓一般須采用地下的電纜供電。或使用金屬槽管布線到各附屬設(shè)施，解決電源線受雷擊電磁脈沖侵入而影響信號(hào)線（電話線、網(wǎng)絡(luò)線、視頻線等）；同樣信號(hào)線也須采用金屬槽管布線，特別注意電源線，信號(hào)線、視頻線等布線間的距離應(yīng)滿足表6-1的要求，以防止導(dǎo)線之間相互受雷擊電磁脈沖干擾。 2.2損害概率 雷擊建筑物或其周圍物體可能引起損害，這取決于若干因素，這些因素是建筑物本身、其內(nèi)部裝置以及防雷設(shè)計(jì)者所選用的防雷措施的函數(shù)。概率值P用于裝置及建筑物的各種固有因素，而系數(shù)K（減小概率值的系數(shù)）用于防雷設(shè)計(jì)者可能采用的各種防雷措施。 2.2.1損害類型及損害成因 對(duì)于增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園，以下類型的損害應(yīng)該加以考慮： ⑴人身傷亡； ⑵經(jīng)濟(jì)損失。 由于各種不同成因，一座建筑物可能出現(xiàn)一種或一種以上類型的損害。 應(yīng)考慮以下類型的損害成因： S1 直接雷電閃擊下的接觸電壓和跨步電壓； S2 直接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)； S3 直接雷電閃擊下設(shè)備上的過電壓； S4 間接雷電閃擊下設(shè)備上的過電壓； S5 間接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)。 2.2.2跨步電壓及接觸電壓引致的損害概率 考慮由于直接雷電閃擊在建筑物外部的接觸電壓及跨步電壓導(dǎo)致的損害概率，其它情況（在建筑物內(nèi)部的，鄰近雷擊引起的，作用于入戶設(shè)施上的雷電閃擊引起的）的跨步電壓及接觸電壓引起的損害概率可忽略。 直接雷擊建筑物下，由跨步電壓及接觸電壓導(dǎo)致的損害概率由下式給出： Ph=KhPh′ 式中：Ph′――直接雷擊于無防護(hù)措施的建筑物時(shí)，由跨步電壓及接觸電壓導(dǎo)致的損害概率。 Kh ――與為減輕雷電后果而提供給建筑物的防護(hù)措施相關(guān)的縮減系數(shù)。概率Ph′及縮減系數(shù)Kh的數(shù)值在表3.1-2中給出。 注：1、如果人們通常不在建筑物外出現(xiàn),應(yīng)取Ph′=0。 2、如果在危險(xiǎn)區(qū)有多于一種的地面，應(yīng)取最高Ph′值。 3、如采用一種以上的防護(hù)措施，總的縮減系數(shù)為相關(guān)的各個(gè)縮減系數(shù)之乘積。 建筑物外部地面類型 Rc1) KΩ Ph＇ 防護(hù)措施 Kh 腐殖土 混凝土 ＜1 10-2 無LPS 1 大理石 1-10 10-3 有LPS 1-E2） 砂礫 10-100 10-4 有LPS且引下線用3mm厚聚氯乙烯管隔離 0.5（1-E） 瀝青 ＞100 10-5 1） 這些數(shù)值是在施以500N的壓力、面積為400平方厘米（原文如此一譯者注）的電極與遠(yuǎn)處點(diǎn)之間測(cè)量得出的。 2） E=LPS的效率。 表3.1-2 直接雷電閃擊下由接觸電壓及跨步電壓導(dǎo)致的 損害概率Ph＇值以及與防護(hù)措施相關(guān)的Kh值 2.2.3著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)引致的損害概率 此類損害可能由建筑物遭受直接雷電閃擊（S2成因）或者由于間接雷電閃擊（S5成因）引起。 所涉及的各個(gè)分損害概率是： Pt——引發(fā)著火或爆炸的危險(xiǎn)火花放電的概率； P1——金屬裝置上危險(xiǎn)火花放電的概率； P2——建筑物內(nèi)部電氣裝置上危險(xiǎn)火花放電的概率； P3——入戶設(shè)施上危險(xiǎn)火花放電的概率； P4——入戶的外部導(dǎo)電部件（ECP）上危險(xiǎn)火花放電的概率； 分概率P1 、P2及P4只與直接雷電閃擊有關(guān)；分概率P3與直接雷電閃擊有關(guān)也與間接雷電閃擊有關(guān)。 在直接雷電閃擊情況下，著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)引致的損害概率為： Pfd=1-[(1-PtP1)(1-PtP2)(1-PtP3)(1-PtP4)]=Pt(P1+P2+P3+P4) 在間接雷電閃擊情況下，著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)引致的損害概率為： Pfi= Pt P3 分概率Pt為： Pt= Kt Pt′ Pt′的數(shù)值取決于建筑物材料特性或者取決于建筑物材料特性及其存放物特性兩者。Pt′的數(shù)值在表3.1-3中給出。 與為了減少著火間接后果而給建筑物提供的各種防護(hù)措施相關(guān)的縮減系數(shù)Kt的值也在表3.1-3中給出。 建筑物材料特性或其存放物的特性或建筑物材料特性以及存放物特性 Pt′ 防護(hù)措施 Kt 易 爆 1 小型消防設(shè)備 0.9 易 燃 101 建筑設(shè)施1） 0.7 普 通 103 自動(dòng)化裝置2） 0.6 非易燃 105 應(yīng)急消防隊(duì) 0.5 1)防火墻、防火門、防火地板、安全疏散路線。 2)火警探測(cè)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)。 表3.1-3 與引起著火、爆炸等的直接雷電閃擊相關(guān)的 損害概率Pt，值及與防護(hù)措施相關(guān)的Kt的值 注：1.如果采用一個(gè)以上的防護(hù)措施，總的縮減系數(shù)為各相關(guān)縮減系數(shù)之乘積。 2.對(duì)爆炸性環(huán)境，Kt=1。 分概率及由下式給出： P1= K1 P1′ P2= K2 P2′ 概率P1′= P2′，其值取決于建筑物的建筑特性 ，由表3.1-4給出。 建筑性質(zhì) P1′= P2′ 磚、木 1 鋼框架或鋼筋混凝土 0.5 金屬立面 0.05 表3.1-4 建筑物內(nèi)部電氣設(shè)施和金屬設(shè)施上 危險(xiǎn)火花放電的概率值 與用以減小建筑物內(nèi)部電氣設(shè)施和金屬設(shè)施上的危險(xiǎn)火花放電概率的防護(hù)措施相關(guān)的縮減系數(shù)K1及K2的數(shù)值在表3.1－5中給出。 防護(hù)措施 K1及K2 無LPS 1 屏蔽電纜（S≤1mm2） 10-1 屏蔽電纜（1＜S≤10mm2＝ 10-2 屏蔽電纜（S＞10mm2） 10-3 有LPS 1-E S：屏蔽層截面積，兩端接地。 E：LPS的效率。 表3.1-5 與用以減小概率P1′及 P2′的防護(hù)措施相關(guān)的 縮減系數(shù)K1及K2的數(shù)值 注：1.如果有幾種不同的電纜,只取最高的K2值。 2.在光纖連接線情況下, P2=0。 3.對(duì)靈敏設(shè)備,應(yīng)作更詳細(xì)的P2及K2值的估算。 4.如果采用了不同種類的防護(hù)措施，總的縮減系數(shù)為各相關(guān)縮減系數(shù)之乘積。 分概率P3及 P4由下列式給出： P3= K3 P3′ P4= K4 P4′ 此處，P3′= P4′=1。 與用以減小入戶設(shè)施上危險(xiǎn)火花放電概率的防護(hù)措施相關(guān)的縮減系數(shù)K3及K4的數(shù)值在表3.1-6中給出。 防護(hù)措施 K3 防護(hù)措施 K4 隔離變壓器 10-1 設(shè)施入口處安裝SPD 10-3 設(shè)施入戶處安裝SPD 10-2 接地的大截面屏蔽層 （S＞10mm2） 10-3 與建筑物的接地系統(tǒng) 等電位連接 0 有LPS 0 *S是屏蔽層的截面積。 表3.1-6 與用以減小概率P3′及P4′的防護(hù)措施相關(guān)的K3及K4值 注：1.如果在各種不同的入戶設(shè)施上采用了不同的防護(hù)措施，應(yīng)取最大的K3值。 2.如果在同一個(gè)入戶設(shè)施上采用不同的防護(hù)措施，總的縮減系數(shù)是各相關(guān)縮減系數(shù)之乘積。 3.對(duì)靈敏設(shè)備，應(yīng)作更詳細(xì)的K3值的估算。 2.2.4過電壓引致的損害概率 損害可能由對(duì)建筑物的直接閃擊（成因S3）或者間接閃擊（成因S4）引起。 損害概率包括P2及P3兩個(gè)分概率。此兩個(gè)分概率陡與直接雷電閃擊有關(guān)，只有P3分概率與間接雷電閃擊有關(guān)。 直接閃擊下由設(shè)備上的過電壓導(dǎo)致的損害概率為： Pod＝1－（1－P2）（1－P3）＝P2＋P3 （如果P2P3<<1） 間接閃擊下由設(shè)備上的過電壓導(dǎo)致的損害概率為： Poi＝P3 2.3可能損失的平均數(shù) 可能損失平均數(shù)δ（表現(xiàn)為雷電導(dǎo)致建筑物受損的后果）取決于下列因素： ――在危險(xiǎn)地區(qū)的人員數(shù)量及他們停留的時(shí)間長(zhǎng)短； ――對(duì)公眾服務(wù)的類型及其重要性； ――所涉物品的價(jià)值。 根據(jù)損害類型，δ值可用下列近似公式計(jì)算： ――損害類型1：人身傷亡。 δ＝1－（1- ）n （一個(gè)人出現(xiàn)于危險(xiǎn)地帶的概率） 式中：n――危險(xiǎn)地帶的人數(shù)； t――這些人員每年出現(xiàn)于危險(xiǎn)地帶的時(shí)間，單位：小時(shí)。 ――損害類型2：經(jīng)濟(jì)損失。 δ＝ （對(duì)每一損害，預(yù)期損失的相對(duì)數(shù)量） 式中：Cm――對(duì)每一損害，各種設(shè)備預(yù)期損失的平均值； Cv――所有設(shè)備的總值。 損害類型 Ra 1 10-5 年傷亡數(shù) 2 10-3 年服務(wù)損失 表3.1-7 可接受損害風(fēng)險(xiǎn)值的典型數(shù)值 二、年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)計(jì)算 對(duì)于增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，應(yīng)該考慮以下的損失類型： ①人身傷亡； ②經(jīng)濟(jì)損失。 產(chǎn)生這些危險(xiǎn)的來源有： S1 直接雷電閃擊下的接觸電壓和跨步電壓； S2 直接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)； S3 直接雷電閃擊下設(shè)備上的過電壓； S4 間接雷電閃擊下設(shè)備上的過電壓； S5 間接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)。 1.年預(yù)計(jì)雷電閃擊次數(shù) 1.1直接雷電閃擊次數(shù) 碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園年預(yù)計(jì)直接雷電閃擊次數(shù)為： Nd＝Ng·Ae=21.41×1.01×10-1≈2.16（次/年） 其中：Ng為根據(jù)廣東省雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)測(cè)得碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園所處區(qū)域地閃密度，其值為21.41次/km2·a； Ae為等效截收面積（見圖3.2-1藍(lán)色陰影區(qū)域），其值約為1.01×10-1km2。 圖3.2-1 小區(qū)雷擊等效面積圖 1.2間接雷電閃擊次數(shù) 間接雷電閃擊次數(shù)包括廠區(qū)周圍82m附近的雷電閃擊次數(shù)以及作用于入戶設(shè)施上的雷電閃擊次數(shù)。 ⑴鄰近雷電閃擊次數(shù) 增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園所處地區(qū)年預(yù)計(jì)鄰近雷電閃擊次數(shù)為： Nn＝Ng·Ag=21.41×9.56×10-1=20.47（次/年） 其中：Ag為周圍大地的截收面積（見圖3.2-1綠色陰影區(qū)域），其值約等于9.56×10-2km2，實(shí)測(cè)增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園平均土壤電阻率為330～440Ω·m，計(jì)算周圍大地的截收面積時(shí)取值為440Ω·m。 ⑵入戶設(shè)施雷電閃擊次數(shù) 作用于電源和信號(hào)線的雷電閃擊次數(shù)為： Nk＝NgAk= Ng（Ask ＋Aak）=21.41×9.24×10-1≈19.78（次/年）。 其中：Ak為入戶設(shè)施的影響面積； Ask為入戶設(shè)施（電源線、通訊線或信號(hào)線）的等效截收面積；Aak為通過設(shè)施與所考慮建筑物相連的相鄰建筑物的有效截收面積。 Ak值約為9.24×10-1km2。 注：電源和信號(hào)電纜采用電纜溝或直埋敷設(shè)，因此，入戶設(shè)施僅考慮一種電纜的雷擊次數(shù)。 則間接雷電閃擊次數(shù)為： Ni=Nn+Nk=20.47+19.78≈40.25（次/年） 1.3年預(yù)計(jì)雷電閃擊次數(shù) N＝Nd+Nk=2.16+40.25≈42.41（次/年） 2.風(fēng)險(xiǎn)估算 初步估算中所涉及的各種傷害、損害的概率參數(shù)選用IEC61662推薦使用的參考值，相關(guān)計(jì)算在以下前提條件下進(jìn)行： ①建筑物防火措施為小型防火措施、建筑設(shè)施及自動(dòng)化裝置。 ②系統(tǒng)間布線部分采用了非屏蔽線纜。 ③所有入戶設(shè)施在入口處均安裝了SPD。 ④所有入戶外部導(dǎo)電部件均與建筑物的接地裝置作了等電位連接。 ⑤建筑物及其存放物在雷電閃擊時(shí)存在發(fā)生著火的、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)的可能。 ⑥建筑物防雷措施按照第二類防雷建筑物設(shè)計(jì)。根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，取二類滾球半徑R＝45米，對(duì)應(yīng)的雷電流大小約為10.14KA，對(duì)照增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園附近5km范圍內(nèi)的雷電流幅值概率分布曲線，防雷裝置的截收效率約為E＝87％。 ⑦年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)取為N＝42.41次/年，觀察時(shí)間為一年。 2.1雷擊導(dǎo)致的各種損害的概率 ⑴接觸電壓和跨步電壓引致的損害概率： Ph=KhPh′＝（1-E）×10-2＝1.3×10-3 ⑵著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)引致的損害概率： 在直接雷電閃擊情況下，著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)引致的損害概率為： Pfd＝Pt（P1＋P2＋P3＋P4）＝3.83×10-5 其中：Pt＝KtPt′＝0.9×0.7×0.6×10-3＝3.78×10-4 P1＝K1P1′＝0.5×（1-E）×10-2＝6.5×10-4 P2＝K2P2′＝0.5×（1-E）×10-3＝6.5×10-4 P3＝K3P3′＝10-1 P4＝K4P4′＝0 在間接雷電閃擊情況下，著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)引致的損害概率為： Pfi＝PtP3＝3.78×10-5 其中：Pt＝KtPt′＝0.9×0.7×0.6×10-3＝3.78×10-4 P3＝K3P3′＝10-1 ⑶過電壓引致的損害概率： 直接雷電閃擊情況下，由設(shè)備上的過電壓導(dǎo)致的損害概率為: Pod=1-(1-P2)(1-P3)＝P2＋P3＝1.01×10-1 （P2P3<<1） 其中：P2＝K2P2′＝0.5×（1-E）×10-3＝6.5×10-4 P3＝K3P3′＝10-1 間接雷電閃擊情況下，由設(shè)備上的過電壓導(dǎo)致的損害概率為: Poi＝P3＝10-1 2.2損失1――雷擊人身傷亡風(fēng)險(xiǎn) 此類損失應(yīng)考慮的損害因子為：S1－直接雷電閃擊下的接觸電壓和跨步電壓；S2－直接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)；S5－間接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)。 根據(jù)增城市碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園規(guī)模，投入使用后預(yù)計(jì)小區(qū)內(nèi)常駐人員約為2668人，假定人員在可能造成各種類型損害的區(qū)域的時(shí)間分布如表3.2-1所示。 損害 類型 每人逗留時(shí)間 （小時(shí)/人/天） 每人年合計(jì)逗留時(shí)間 （小時(shí)） S1 21） 730 S2 82） 2920 S5 63） 2191 表3.2.1人員在可能造成各種類型損害的區(qū)域的逗留時(shí)間 注：1）計(jì)算人數(shù)為2668人，區(qū)域?yàn)樾^(qū)內(nèi)部露天區(qū)域。 2）計(jì)算人數(shù)為2668人，區(qū)域?yàn)檎麄€(gè)小區(qū)，考慮工作時(shí)間為8小時(shí)/天。 3）計(jì)算人數(shù)為2668人，區(qū)域?yàn)樾^(qū)建筑物內(nèi)。 ⑴由于S1型損害造成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn) 由于雷擊引起S1型損害的次數(shù)為： F1=(1-e-NdPh)=2.81×10-3 由于引起S1型損害造成人員傷亡的相對(duì)損失為： δ1＝1－（1- ）n＝9.99×10-1 此型造損害成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)為： R1＝F1×δ1＝2.81×10-3 ⑵由于S2型損害造成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn) 由于雷擊引起S2型損害的次數(shù)為： F2=(1-e-NdPfd)=8.28×10-5 由于引起S2型損害造成人員傷亡的相對(duì)損失為： δ2＝1－（1- ）n＝1 此型造損害成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)為： R2＝F2×δ2＝8.28×10-5 ⑶由于S5型損害造成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn) 由于雷擊引起S5型損害的次數(shù)為： F5=(1-e-NiPfi)=1.52×10-3 由于引起S5型損害造成人員傷亡的相對(duì)損失為： δ5＝1－（1- ）n＝1 此型損害造成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)為： R5＝F5×δ5＝1.52×10-3 ⑷因雷擊造成人員傷亡的總風(fēng)險(xiǎn)為 R＝R1＋R2＋R5＝4.41×10-3 對(duì)于傷亡風(fēng)險(xiǎn)，一般可接收的典型數(shù)值為10-5，碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園常駐人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該值，建議采取防護(hù)措施，降低雷擊人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。為降低人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)降低Ph、Pfd、Pfi值。 為了減少因直接雷電閃擊下的接觸電壓和跨步電壓而觸電的概率Ph，可采取以下措施：對(duì)于明敷引下線，將引下線套PVC管、引下線入地處作增大土壤電阻率的處理，例如在入地處設(shè)置1米×1米×0.5米的瀝青池；對(duì)于利用結(jié)構(gòu)鋼筋作為引下線的情況，在建筑四周靠近地面的地表作增大土壤電阻率的處理；建筑四周設(shè)置隔離帶，限制建筑外部人員過于靠近建筑物；罐區(qū)地面鋪設(shè)沙礫等高電阻率材料，附近區(qū)域隔離并在明顯位置設(shè)置危險(xiǎn)警示牌。采取這些措施后，可考慮Ph降低到6.5×10-6。 為了減少因直接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)造成的人員傷亡概率Pfd，可采取以下措施：廠內(nèi)電纜盡量敷設(shè)在金屬管道中，金屬管道可靠接地并與建筑物地網(wǎng)共地；進(jìn)入建筑的各種管道做好等電位連接，并可靠接地；各種金屬管線或管線的屏蔽層在入戶處及各個(gè)防雷區(qū)的交界處作等電位處理；對(duì)人員進(jìn)行消防、急救培訓(xùn)；公共建筑區(qū)存在?；穲?chǎng)所采用防爆設(shè)備及SPD。采取這些措施后，可考慮Pfd降低到8.69×10-7。 為了減少因間接雷電閃擊引起的著火、爆炸、機(jī)械效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)造成的人員傷亡概率Pfi，可采取以下措施：公共建筑內(nèi)設(shè)備與建筑物的接地系統(tǒng)等電位連接；重要、危險(xiǎn)區(qū)域增加SPD防護(hù)級(jí)數(shù)；易燃、易爆物品盡量遠(yuǎn)離電氣設(shè)備、金屬物體。采取這些措施后，可考慮Pfi降低到3.78×10-7。 增加并完善上述措施后，相應(yīng)參數(shù)改變?nèi)缦拢? Ph＝KhPh′＝6.5×10-6 Pfd＝Pt（P1＋P2＋P3＋P4）＝8.69×10-7 Pfi＝PtP3＝3.78×10-7 雷擊造成的人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)有望降低到R＝3.11×10-5 2.3損失2――經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn) 對(duì)于雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失，主要考慮成因?yàn)镾2、S3、S4、S5。其中：S2、S5主要考慮的是雷電引起的火災(zāi)、爆炸效應(yīng)；S3、S4主要考慮的是設(shè)備上的過電壓導(dǎo)致的部分設(shè)備的損毀。 在本評(píng)估中，假定火災(zāi)和爆炸造成全部設(shè)備90％的損失。 過電壓可能只對(duì)部分區(qū)域設(shè)備造成損失，各區(qū)域（建筑）設(shè)備因雷電過電壓而發(fā)生損壞的概率是相同的，但也是相互獨(dú)立的（假設(shè)各建筑入口安裝有SPD），假設(shè)過電壓導(dǎo)致設(shè)備損壞的修復(fù)費(fèi)用為設(shè)備價(jià)格的20％。 ⑴由于S2型損害造成的經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn) 由于雷擊引起S2型損害的次數(shù)為： F2=(1-e-NdPfd)=8.28×10-5 由于引起S2型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的相對(duì)損失為： δ2＝0.9 此型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)為： R2＝F2×δ2＝7.45×10-5 ⑵由于S5型損害造成的經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn) 由于雷擊引起S5型損害的次數(shù)為： F5=(1-e-NiPfi)=1.52×10-3 由于引起S5型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的相對(duì)損失為： δ5＝0.9 此型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)為： R5＝F5×δ5＝1.37×10-3 ⑶由于S3型損害造成的經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn) 由于雷擊引起S3型損害的次數(shù)為： F3=(1-e-NdPod)=1.96×10-1 由于引起S3型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的相對(duì)損失為： δ3＝0.2 此型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)為： R3＝F3×δ3＝3.91×10-2 ⑷由于S4型損害造成的經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn) 由于雷擊引起S4型損害的次數(shù)為： F4=(1-e-NiPfi)=9.82×10-1 由于引起S4型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的相對(duì)損失為： δ4＝0.2 此型損害造成經(jīng)濟(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)為： R4＝F4×δ4＝1.96×10-1 ⑸雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失總風(fēng)險(xiǎn) R＝R2+R3+R4+R5＝2.37×10-1 我們期望能夠盡量降低經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，如果采取并完善2.2節(jié)中所建議的減少各類損害發(fā)生概率的措施后，雷擊導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)有望降低到8.62×10-3，其中各類型損害造成的經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)改變?nèi)缦拢? R2＝1.69×10-6 R3＝7.12×10-4 R4＝7.89×10-3 R5＝1.37×10-5 第四章 防雷設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見 一、建筑物防雷設(shè)計(jì)指定意見 （一）設(shè)計(jì)導(dǎo)則 1.主要參考依據(jù) ⑴國(guó)家規(guī)范 GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（2000年版） GB/T 19271.1-2003/IEC61312-1：1995《雷電電磁脈沖的防護(hù)》 GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 ⑵國(guó)際規(guī)范 IEC 61024 建筑物防雷 IEC 61312 雷電電磁脈沖的防護(hù) IEC 62305 Protection against lightning 2.防雷設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)確定 Ng――地閃密度，本報(bào)告采用廣東省雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)實(shí)際測(cè)得4年（2003－2006）碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園所在區(qū)域的年均地閃密度21.41次/km2·a。 Ae――建筑物雷擊等效截收面積，本報(bào)告采用國(guó)家規(guī)范GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的方法確定碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園小區(qū)的等效截收面積為： Ae＝1.01×10-1km2 N――建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，取前述估算結(jié)果： N＝Ng·Ae＝2.16次/a i0――最大雷擊電流強(qiáng)度，碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園5km半徑范圍內(nèi)雷電流強(qiáng)度不大于94.81KA的地閃對(duì)應(yīng)的概率為99％，因此取i0＝94.81KA作為估算各級(jí)SPD標(biāo)稱放電電流的依據(jù)。 3.適用范圍 本報(bào)告參數(shù)值是根據(jù)碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園的區(qū)域性、使用性、結(jié)構(gòu)性等評(píng)估出來的，具有很強(qiáng)的針對(duì)性，因此本指導(dǎo)意見僅適用于碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園新建區(qū)域（增城）項(xiàng)目的防雷設(shè)計(jì)。 （二）防雷類別和信息系統(tǒng)防護(hù)等級(jí) 1.防雷類別 碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園屬于住宅類建筑，參照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-94）（2000年版），按二類防雷建筑物進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，但考慮其所處區(qū)域的實(shí)際雷電環(huán)境應(yīng)提高要求。 2.信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí) 參照《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004確定碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園小區(qū)的信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)： 可接受的最大年平均雷擊次數(shù)Nc的計(jì)算： Nc＝5.8×10－1.5/C 其中： C――各類因子，C=C1+C2+C3+C4+C5+C6 C1――信息系統(tǒng)所在建筑物的結(jié)構(gòu)因子。 碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園的建筑物主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土材料，C1取1.0。 C2――信息系統(tǒng)重要程度因子。 假設(shè)集成化程度較高的低電壓微電流設(shè)備將會(huì)安裝，取3.0。 C3――電子信息系統(tǒng)設(shè)備耐沖擊類型和抗沖擊過電壓能力因子。 參考周邊區(qū)域類似系統(tǒng)的一般情況，取值3.0。 C4――電子信息系統(tǒng)設(shè)備所在雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）因子。 預(yù)計(jì)設(shè)備在LPZ1安裝，取值1.0。 C5――電子信息系統(tǒng)發(fā)生雷擊事故的后果因子。 考慮小區(qū)電子設(shè)備的信息化程度，取值1.0。 C6――區(qū)域雷暴等級(jí)因子。 增城市平均雷暴日為89.6日，超過60日，取值1.4。 則C=C1+C2+C3+C4+C5+C6＝ ＝1.0+3.0+3.0+1.0+1.0+1.4 ＝10.4 Nc＝5.8×10－1.5/C＝0.017636 防雷電裝置攔截效率E的計(jì)算： E＝1－（Nc /N） ＝1－（0.017636/2.16）＝0.9918>0.98 因此，碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司碧桂園·豪園信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)為A級(jí)。 （三）防雷設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見 1.廠區(qū)建筑物直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì) ⑴接地裝置的設(shè)計(jì) 根據(jù)目前推薦的基礎(chǔ)方案，建議利用樁、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)梁內(nèi)主筋構(gòu)成接地裝置： 利用建筑樁對(duì)角4條主筋作為垂直接地體。利用建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外圈梁外側(cè)兩條面筋分別構(gòu)成環(huán)形接地體。同時(shí)利用基礎(chǔ)內(nèi)連梁面筋構(gòu)成不大于10m×10m或8m×12m的接地網(wǎng)格。 交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地、防雷接地應(yīng)共用接地裝置，接地電阻應(yīng)取各系統(tǒng)要求的最低電阻值。在利用建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為接地體未能滿足所有系統(tǒng)的接地電阻值要求時(shí)，可增建人工接地體，但人工接地體應(yīng)繞建筑形成環(huán)形接地體。如需采取降低土壤電阻率的措施，這些措施的實(shí)施不應(yīng)在地表。 此外，為了有效降低跨步電壓，應(yīng)提高人員出入口周圍3m以內(nèi)地面的絕緣等級(jí)，例如深埋接地體、敷設(shè)沙礫、陶瓷或大理石等絕緣地面。 區(qū)域內(nèi)如果存在某系統(tǒng)接地裝置有特殊要求必須建立獨(dú)立地網(wǎng)的，其接地裝置與其它接地裝置水平距離應(yīng)滿足《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-94）的要求。 ⑵引下線的設(shè)計(jì) 利用建筑外圈柱內(nèi)不少于2根的對(duì)稱主筋作為引下線，引下線間距不大于18m。 為防止因觸電壓導(dǎo)致人身傷亡，建議增加警示牌，提醒人員在雷暴天氣盡量不要靠近作為防雷引下線的外立柱以及外露的金屬構(gòu)件。 各建筑應(yīng)在外墻設(shè)置接地系統(tǒng)測(cè)試端子，測(cè)試端子應(yīng)設(shè)置在室外距地坪面0.5-1.5米處，每棟建筑物接地電阻測(cè)試端子應(yīng)不少于四處，并有可靠的防腐防損措施和明顯的接地標(biāo)志，用以定期對(duì)接地系統(tǒng)及防雷裝置進(jìn)行檢測(cè)。 ⑶接閃器的設(shè)計(jì) 小區(qū)建筑物屋面材料均為非金屬。采用避雷帶、避雷短針及避雷網(wǎng)相結(jié)合的接閃器設(shè)計(jì)。避雷帶沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位明敷，避雷網(wǎng)帶組成不大于10m×10m或12m×8m的網(wǎng)格。不同高度的避雷帶應(yīng)閉合。如考慮不影響外觀效果可部分使用暗敷避雷帶連接非閉合段使之閉合。 突出屋面的金屬物體，應(yīng)與屋面防雷裝置可靠連接。露天安裝的大型設(shè)備的金屬外殼及基座應(yīng)就近與防雷接地裝置可靠連接，連接點(diǎn)不少于2處。 突出屋面的非金屬物體，當(dāng)其不在接閃器的有效保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)安裝防雷接閃裝置（避雷針或避雷帶或混合接閃器）加以保護(hù)。 2.等電位連接及接地的設(shè)計(jì) 小區(qū)各建筑采用總等電位連接措施和局部等電位連接措施。在LPZ0A（直擊雷非防護(hù)區(qū)）或LPZ0B（直擊雷防護(hù)區(qū)）與LPZ1（第一防護(hù)區(qū)）交界處設(shè)置總等電位接地端子板，各樓層設(shè)置樓層等電位接地端子板；將各局部等電位連接端子板、配電系統(tǒng)PE線、各類金屬管道等金屬部件連接到總等電位接地端子板上。電子信息系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房設(shè)置局部等電位連接端子板，將賠墊系統(tǒng)PE線、各類線纜金屬屏蔽層、金屬線槽（管）、設(shè)備金屬機(jī)殼、金屬管道等連接導(dǎo)局部等電位連接端子板上，通過接地干線引至樓層等電位接地端子板與樓層主鋼筋接地端子連接。 利用建筑作為引下線的結(jié)構(gòu)鋼筋構(gòu)成各類電氣及電子信息系統(tǒng)等電位連接接地系統(tǒng)，該接地系統(tǒng)直接與接地裝置和各樓層等電位接地端子板可靠連接，并在強(qiáng)電井、弱電井內(nèi)每層預(yù)留電氣接地端子，供電井（配線間）內(nèi)設(shè)備、金屬線槽（管）、屏蔽電纜金屬屏蔽層、光纖（纜）加強(qiáng)芯、光纖（纜）屏蔽層、光端設(shè)備金屬外殼進(jìn)行等電位連接和接地。 各接地端子板應(yīng)設(shè)置在便于安裝和檢查的位置，不得設(shè)置在潮濕或有腐蝕性氣體及易受機(jī)械損傷的地方。等電位接地端子板的連接點(diǎn)應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度和電氣連續(xù)性要求。 預(yù)留接地端子設(shè)置宜滿足如下要求： ⑴金屬管線預(yù)留接地端子 應(yīng)根據(jù)進(jìn)出管道的具體安裝位置預(yù)留管線接地端子。 ⑵強(qiáng)電井、弱電井預(yù)留接地端