目 录
雷电灾害风险评估概述
1.1 雷电灾害概述
雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象,其放电电流可达数十千安培,甚至数百千安培。放电瞬间,雷电流产生强大破坏力和强烈的电磁脉冲干扰,给人类生产、生活带来了巨大危害,雷电灾害已成为自然界十大自然灾害之一。
随着工业自动化控制系统的广泛应用,一旦建(构)筑物受到直接雷击或其附近区域发生雷击,雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过供电线、通信线、接收天线、金属管道和空间辐射等途径侵入建(构)筑物内,威胁室内电子设备的正常工作和安全运行。
1.2 评估依据
《中华人民共和国气象法》
第三十四条:各级气象主管机构应当组织对城市规划、重点建设工程、重大区域性经济开发项目和大型太阳能、风能等气候资源开发利用项目进行气候可行性论证。
《防雷减灾管理办法》
第二十七条:大型建设工程、重点工程、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。
《防雷装置设计审核和竣工验收规定》
第 八 条:需要进行雷电灾害风险评估的项目,应当提交雷电灾害风险评估报告。
《天津市气象灾害防御条例》
第 二 条:本条例所称气象灾害,是指台风、暴雨(雪)、寒潮、大风(沙尘暴)、低温、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻和大雾等所造成的灾害。
第十六条:市和区、县人民政府有关部门在和本市重大建设工程、重大区域性经济开发项目和大型太阳能、风能等气候资源开发利用项目论证中,应当把气候可行性论证和气象灾害风险评估作为项目可行性研究的内容。
1.3 评估目的
贯彻“安全、预防为主、综合治理”的方针,通过雷电灾害风险评估,对建设项目可能存在的雷电危险有害因素进行识别,指出隐患,提出补充和完善的对策、措施,以满足安全生产的要求。同时为防雷装置设计提供设计指导意见,为主管部门、安监部门进行安全监督和管理提供依据。
根据技术规范的规定,雷电灾害风险评估应在项目的初步设计阶段进行,或在防雷装置整改项目实施之前完成,其目的是使防雷设计建立在科学的基础上,避免盲目性,保证防雷工程安全可靠、技术、经济合理。它的重要性具体表现在:
(1)通过雷电灾害风险评估,可以准确的估算出建筑物遭受雷击的概率、准确的计算出当邻近建(构)筑物或附近大地遭受雷击时,评估对象可能遭受的间接雷击损害风险;可以准确的计算出雷电通过服务设施侵入时,对评估对象的雷电灾害风险值。
(2)通过雷电灾害风险评估,可以掌握建设项目可能遭受雷击的主要风险分量,根据现场勘查采集到的数据,经过科学的计算和处理,提供出详实的评估结果,有针对性的采取相应的雷电防护措施,实现科学施工,技术合理,提前做好相应的防护措施,将损失降到低。
(3)通过雷电灾害风险评估,可以从技术、经济价值上综合决策雷电防护措施,既达到雷电防护的效果,又节约雷电防护成本,真正实现科学、经济、有效。
1.4 评估内容
1、项目所处区域的雷电活动概况:天津市气象观测数据分析;天津雷电监测网监测数据分析(雷击大地密度,雷电流强度等)。
2、项目的各建筑物、设施的年预计雷击次数的估算。
3、项目的各建筑物、设施存在的雷电灾害风险值。
4、项目防雷装置设计及防护的措施建议,将可能存在的雷电灾害风险降低到可接受范围内。
5、项目施工、运营期间雷电防护措施建议。
1.5 评估程序
1.6 评估引用的标准及参考资料
引用标准:
1、《雷电防护 第1部分:总则》
GB/T 21714.1-2015/IEC 62305-1:2010;
2、《雷电防护 第2部分:风险管理》
GB/T 21714.2-2015/IEC 62305-2:2010;
3、《雷电防护 第3部分:建筑物的物理损坏和
生命危险》
GB/T 21714.3-2015/IEC 62305-3:2010;
4、《雷电防护 第4部分:建筑物内电气和电子系统》
GB/T 21714.4-2015/IEC 62305-4:2010;
5、《雷电电磁脉冲的防护 第3部分:
对浪涌保护器的要求》
GB/T 19271.3-2005/IEC TS 61312-3:2000;
6、IEC 62305-1. Ed.1
Protection against lightning-Part1
General principles;
7、IEC 62305-2.Ed.1
Protection against lightning-Part2
Risk management;
8、IEC 62305-3.Ed.1
Protection against lightning - Part3
Physical damage to structures and life;
9、IEC 62305-4.Ed.1
Protection against lightning-Part4
Electrical and electronic systems within;
10、IEC 62305-5.Ed.1
Protection against lightning-Part5
Services;
11、《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分:常规测量》
GB/T 17949.1-2016
参考资料:
1、项目设计图纸(建筑、结构、电气、消防);
2、项目附近闪电监测资料;
3、项目所处区域雷暴活动统计资料;
4、委托方提供的其它相关资料。
第二章 雷电灾害风险评估背景资料
2.1 项目概况
图2.1.1项目所在地地理位置图
天津港口医院项目位于天津市滨海新区塘沽新港二号路1482号,东邻福慧花园住宅小区,北靠新港公园,西接港医路,南通新港二号路。该项目共有单体8栋,建筑物为门急诊医技病房综合楼约为74.5m,锅炉房高度约为7.5m,食堂高度约为5.2m,污水处理站高度约为10.5m,煎药房高度约为4.3m,附属用房、感染科高度约为4.1m,殡葬服务中心、太平间高度约为3.3m,老门诊楼高度约为12.4m,老住院部高度约为36.4m。
该项目该项目地处华北平原北部,位于山东半岛与辽东半岛交汇点上、海河流域下游、天津市中心区的东面,渤海湾顶端,濒临渤海,北与河北省丰南县为邻,南与河北省黄骅市为界。由于特殊的地理位置,该区域属于大陆性季风气候,并具有海洋性气候特点:冬季寒冷、少雪;春季干旱多风;夏季气温高、湿度大、降水集中;秋季秋高气爽、风和日丽。 全年平均气温13.0℃,高温值40.9℃,低温值-18.3℃。年平均降水量566.0毫米,降水随季节变化显著,冬、春季少,夏季集中。全年大风日数较多,8级以上大风日数57天。冬季多雾、夏季8-9月份容易发生风暴潮灾害。冬、春季风速大,夏、秋季风速小。年平均风速为2~4米/秒,多为东南风。天津平均无霜期为196~246天,长无霜期为267天,短无霜期为171天。在四季中,夏季和冬季大约在120-150天,春季和秋季大约在40-65天。天津年平均降水量为520~660毫米,降水日数为63~70天。在地区分布上,山地多于平原,沿海多于内地。在季节分布上,6、7、8三个月降水量占全年的75%左右。
项目东侧为福慧花园住宅小区。
图2.1.2 项目东侧实景图
项目西侧为港医路,对面为新开里住宅小区。
项目南侧为新港二号路。
图2.1.4 项目南侧实景图
项目北侧为新港公园。
图2.1.5 项目北侧实景图
2.2 地理位置参数
通过GPS卫星定位仪该项目所在区域位置坐标为:E117.726745°,N39.008581°。
图2.2.1 项目所在地地理位置卫星图
2.3 闪电定位资料分析
通过对天津雷电监测网近5年(2014.01~2018.12)的雷电活动统计资料分析,以天津港口医院中心位置为基准点,周边16km2范围内的雷电活动情况,特别是对该区域内的地闪强度、密度的时空分布情况进行统计分析。
2.3.1 地闪密度分布
地闪密度:每平方公里年平均落雷次数,是表征云地间放电的频繁程度的量,是估算建筑物年预计雷击次数时重要的参数。用Ng表示,单位:次/km2·a。
该项目中心区域周边16km2范围内5年(2014.01~2018.12)平均地闪密度约为:2.70次/km2·a,作为雷电灾害风险分析、计算使用的参数。
图2.3.1.1 项目所在地周边地闪分布图
2.3.2 雷电流特征
该项目周边16km2范围内5年雷电流特征:
图2.3.2.1项目周边地闪雷电流强度概率统计图
(1)大正闪104.205kA,发生在2011年05月30日;
(2)大负闪-94.179kA,发生在2012年06月22日;
(3)平均雷电流强度为33.764kA;
(4)大闪电陡度为31.7kA/μs,发生在2010年08月21日;
(5)小闪电陡度为1kA/μs,发生在2009年06月16日;
(6)0~91.925kA的地闪占99%,
(7)0~75.394kA的地闪占98%,
(8)0~69.783kA的地闪占97%。
图2.3.2.2项目周边地闪雷电监测图
基于天津雷电监测网近5年(2014.1~2018.12)雷电活动统计资料,得到以该项目中心位置为基准点,周边16km2范围内正负地闪分布情况,如图2.5.2.2所示。由图可知,该项目周边16km2范围内负闪发生次数远远多于正闪发生次数。
2.3.3 地闪月变化规律
图2.3.3.1 项目所在地地闪月变化规律统计图
由上图可得项目所在地地闪主要活动期为6月、7月、8月、9月,其中6月~8月地闪所占比重,87.04%以上的地闪发生在这三个月,1月、2月、3月、4月、11月、12月间基本没有地闪发生。
6~8月为该地区雷电高发期,电子信息等灵敏设备安装、调试应尽可能避开这段时间,并将此类工作安排在1月、2月、3月、4月、11月、12月实施为宜。
2.3.4 地闪时变化规律
图2.3.4.1项目所在地地闪时变化规律统计图
由上图可得项目所在地地闪主要活跃在该地域地闪主要活跃在1、4、5、13、14、15、17、22时,4、5、13、14、17时为地闪高发时段,54.17%以上的地闪都发生在这些时段,其中5、13时雷电活动为强烈。
2.3.5 雷电主、次导方向
图2.3.5.1 项目所在电活动主、次导方向统计图
由上图可得本项目周边区域西北方向的雷电发生频率高,正南方向次之,项目东北向、正东方向、东南方向的雷电发生频率较高,项目正北方向的雷电发生频率低。因此应注意项目西北方向、正南方向、东北方向、正东方向和东南方向的雷电活动,并对其引发的直接雷击以及雷电电磁脉冲的破坏给予高度的重视。
2.4 土壤电阻率
本报告中所用的土壤电阻率数值来源于该项目现场实地采集的数据,采集当日天气晴,土壤为中等含水量,使用仪表L-2342B四线式接地阻抗与土壤阻抗量测仪,选用文纳四法(参考标准为《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则 一部分:常规测量》GB/T17949.1-2000进行常规测量)进行土壤电阻率的测量。
第三章 建筑单体雷电灾害风险评估
3.1 评估结果分析方法
3.1.1 风险R1结果分析方法
通过将风险R1与风险容许值RT(RT=10-5)作比较来确定目前的雷电防护措施是否在容许值范围内,是否需要采取相应的雷电防护措施。若R1≤RT,则雷电灾害风险是可接受的,目前的雷电防护装置可以满足雷电防护的需要,无需再增加雷电防护装置;若R1>RT,则雷电灾害风险是不可接受的,目前的雷电防护装置满足雷电防护的需要,应当采取相应的雷电防护措施以减小风险值R1,使得R1≤RT。
3.1.2 风险R2结果分析方法
通过将风险R2与风险容许值RT(RT=10-3)作比较来确定目前的雷电防护措施是否在容许值范围内,是否需要采取相应的雷电防护措施。若R1≤RT,则雷电灾害风险是可接受的,目前的雷电防护装置可以满足雷电防护的需要,无需再增加雷电防护装置;若R2>RT,则雷电灾害风险是不可接受的,目前的雷电防护装置满足雷电防护的需要,应当采取相应的雷电防护措施以减小风险值R1,使得R2≤RT。
3.1.3建筑物区Zs划分
为评估每项风险的组成,建筑物可划分为区Zs。然而,整个建筑物也可能,或可假设为一个单独区。
区Zs主要由下列条件进行定义:
-土壤或地面类型(风险组成RA和RU);
-防火室(风险组成RB和RV);
-空间屏蔽(风险组成RC,RM,RW,和RZ)。
进一步的分区可根据下列条件确定:
-内部系统的布局;
-现有的或即将应用的雷电防护措施;
-损失数值L。
在建筑物划分为区Zs的过程中,考虑适合的雷电防护措施的可行性。如若在一个区中一个参数的值不止一个,那么应选取导致大风险的那个值。对任一区Zs,每一风险组成都应加以评估。任一区Zs的风险R是相关风险组成的总和。
3.2 门急诊医技病房综合楼
3.2.1 门急诊医技病房综合楼雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:门急诊医技病房综合楼外围3m内;
Z2区:门急诊医技病房综合楼室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RC、RM、RU、RV、RW;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB +RC+RM+RU+RV+RW
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的人员伤亡的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障造成人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.2.2门急诊医技病房综合楼建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
III类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
医院 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
自动报警 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
疏散困难 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.2.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.2.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.2.3 门急诊医技病房综合楼雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用III类LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
3.24E-07 |
RB |
3.24E-06 |
RC |
3.24E-06 |
RM |
4.55E-07 |
RU |
3.44E-11 |
RV |
3.44E-09 |
RW |
3.44E-08 |
R1(总计) |
7.299E-06 |
表3.2.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取A级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
6.48E-08 |
RC |
3.24E-06 |
RM |
4.55E-07 |
RV |
6.89E-11 |
RW |
3.44E-08 |
R2(总计) |
5.76E-04 |
表3.2.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用III类LPS,内部电子信息系统采用A级防护时:R1(人员伤亡损失)=7.299×10-6<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=3.795×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.3老住院部
3.3.1 老住院部雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.3.2老住院部建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
办公和体检 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.3.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.3.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.3.3 老住院部雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
4.32E-06 |
RB |
2.16E-06 |
RU |
1.19E-10 |
RV |
2.96E-08 |
R1(总计) |
6.503E-06 |
表3.3.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
4.32E-08 |
RC |
1.29E-06 |
RM |
6.44E-07 |
RV |
5.93E-11 |
RW |
1.18E-08 |
R2(总计) |
2.101E-06 |
表3.3.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=6.503×10-6<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=2.101×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.4锅炉房
3.4.1 锅炉房雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或爆造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.4.2锅炉房建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
锅炉房 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.4.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.4.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.4.3 锅炉房雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
2.55E-07 |
RB |
5.11E-07 |
RU |
1.30E-10 |
RV |
1.30E-07 |
R1(总计) |
8.96E-07 |
表3.4.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
2.55E-08 |
RC |
7.66E-08 |
RM |
5.84E-07 |
RV |
6.50E-09 |
RW |
1.30E-07 |
R2(总计) |
8.231E-07 |
表3.4.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=8.96×10-7<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=8.231×10-7<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.5食堂
3.5.1 食堂雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.5.2食堂建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
食堂 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.5.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.5.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.5.3 锅炉房雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
2.70E-07 |
RB |
5.40E-07 |
RU |
1.75E-9 |
RV |
1.75E-06 |
R1(总计) |
2.56E-06 |
表3.5.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
2.70E-08 |
RC |
2.70E-06 |
RM |
6.33E-07 |
RV |
8.73E-08 |
RW |
1.75E-06 |
R2(总计) |
5.19E-06 |
表3.5.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=2.56×10-6<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=5.19×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.6污水处理站
3.6.1 污水处理站雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.6.2污水处理站建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
污水处理站 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.6.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.6.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.6.3 污水处理站雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
4.04E-07 |
RB |
8.08E-07 |
RU |
1.29E-10 |
RV |
1.29E-07 |
R1(总计) |
1.34E-06 |
表3.6.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
4.04E-08 |
RC |
1.21E-07 |
RM |
5.83E-07 |
RV |
6.44E-09 |
RW |
1.29E-07 |
R2(总计) |
8.796E-07 |
表3.6.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=1.34×10-6<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=8.796×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.7煎药房
3.7.1 煎药房雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.7.2煎药房建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
煎药房 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.7.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.7.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.7.3 煎药房雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
1.09E-07 |
RB |
2.19E-07 |
RU |
1.75E-09 |
RV |
1.75E-06 |
R1(总计) |
2.08E-06 |
表3.7.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
1.09E-08 |
RC |
1.09E-06 |
RM |
5.75E-07 |
RV |
8.76E-08 |
RW |
1.75E-06 |
R2(总计) |
3.52E-06 |
表3.7.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=2.08×10-6<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=3.52×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.8附属用房、感染科
3.8.1 附属用房、感染科雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.8.2附属用房、感染科房建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
附属用房 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.8.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.8.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.8.3 附属用房、感染科雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
1.32E-07 |
RB |
2.64E-08 |
RU |
1.75E-09 |
RV |
1.75E-07 |
R1(总计) |
3.35E-07 |
表3.8.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
1.32E-09 |
RC |
1.32E-06 |
RM |
5.97E-07 |
RV |
8.76E-09 |
RW |
1.75E-06 |
R2(总计) |
3.68E-06 |
表3.8.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=3.35×10-7<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=3.68×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.9殡葬服务中心、太平间
3.9.1 殡葬服务中心、太平间雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.9.2殡葬服务中心、太平间建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
太平间 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.9.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.9.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.9.3 殡葬服务中心、太平间雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
1.05E-07 |
RB |
2.11E-08 |
RU |
1.76E-09 |
RV |
1.76E-07 |
R1(总计) |
3.04E-07 |
表3.9.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
1.05E-09 |
RC |
1.05E-06 |
RM |
5.90E-07 |
RV |
8.78E-09 |
RW |
1.76E-06 |
R2(总计) |
3.41E-06 |
表3.9.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=3.04×10-7<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=3.41×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
3.10老门诊楼
3.10.1 老门诊楼雷电灾害风险组成
根据该建筑物的相关特性,可分为以下两个分区:
Z1区:建筑物外围3m内;
Z2区:建筑物室内部分。
因Z1、Z2区均有人员活动,发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量。
(1)与R1相关的风险分量:
R1=RA+ RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ
(a)Z1区暴露在建筑物外部,有人员活动,且公众服务设施埋地敷设,所以发生雷击后可能出现与R1(人员伤亡损失)相关的风险分量,无R2(公众服务设施损失)相关的风险分量。只存在直接雷击造成接触和跨步电压引起的人员损害风险分量RA。
其中,Z1区:R1=RA=ND×PA×LA
式中:
ND-现有建筑物年预计雷击次数;
PA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损害概率;
LA-雷击建筑物因接触和跨步电压造成人员伤亡的损失率。
(b)由于Z2区人员处于建筑物内部,因接触和跨步电压造成人身损害的风险分量RA忽略不计;且建筑物内部存在因电子信息系统失效造成的人员伤亡损失风险分量RU、RV;所涉及的电气线路均埋地进入建筑物,存在雷击与建筑物相连的公众服务设施风险分量RU、RV;Z2区存在直接雷击建筑物引起危险火花放电触发火灾造成的人员伤亡损失风险分量RB。
Z2区R1精简为:
R1=RB + RU+RV
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起人员伤亡的风险分量。
RU-雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡的风险分量。
RV—雷击与建筑物相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的人员伤亡的风险分量。
(2)与R2相关的风险分量:
R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ
由于项目Z2区所涉及的通讯线路和供电线路埋地敷设进入建筑物,存在雷击建筑物及雷击建筑物附近造成的雷电灾害风险分量RB、RC、RM、RV、RW、RZ。
其中:
RB-直接雷击建筑物,建筑物内因危险火花放电触发火灾引起公众服务设施物理损害的风险分量。
RC-直接雷击建筑物,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RM-直接雷击建筑物附近,因LEMP造成内部系统故障引起的公众服务设施损害的风险分量。
RV—雷击与建筑相连服务设施,雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部产生危险火花放电而引发的火灾或造成的物理损害的风险分量。
RW—雷击与建筑物相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
RZ—雷击相连服务设施附近因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。
3.10.2老门诊楼建筑结构特性
符号 |
参数 |
现场情况 |
PB |
雷击建筑物造成物理损害的概率 |
VI类LPS |
Lf |
与人员伤亡相关物理损害导致的损失率 |
老门诊 |
Lf |
与公众服务设施相关物理损害导致的损失率 |
供电线路 |
Lo |
内部系统故障导致的损失率 |
供电线路 |
rp |
防火措施的缩减因子 |
灭火器 |
rf |
火灾危险程度 |
低 |
hz |
特殊危险因子 |
低度恐慌 |
PA |
由于雷击造成人员伤害的概率 |
有效的地面电位均衡措施 |
ra |
土壤类型 |
混凝土 |
Lt |
接触和跨步电压导致损害的损失率 |
人员在内部 |
表3.10.2.2 建筑物雷电灾害风险因子
符号 |
参数 |
说明 |
Ct |
服务设施上有HV/LV变压器时的修正因子 |
服务设施具有变压器 |
Ce |
环境因子 |
周边建筑物高度超过20m |
表3.10.2.3 电力线路系统以及有关入户线路的特性
3.10.3 老门诊楼雷电灾害风险结果分析
(1)当该建筑物采用VI类LPS LPS时,计算终结果如下表:
符号 |
建筑物 |
RA |
5.41E-07 |
RB |
1.08E-07 |
RU |
1.71E-09 |
RV |
1.71E-07 |
R1(总计) |
8.22E-07 |
表3.10.3.1 风险R1的组成计算结果
(2)当该建筑物内部电子信息系统采取D级防护时,终结果如下表:
符 号 |
建筑物 |
RB |
5.41E-09 |
RC |
5.41E-06 |
RM |
5.85E-07 |
RV |
8.54E-09 |
RW |
1.71E-06 |
R2(总计) |
7.72E-06 |
表3.10.3.2 风险R2的组成计算结果
(3)通过对该建筑雷电灾害风险进行分析计算当该建筑物外部采用VI类LPS,内部电子信息系统采用D级防护时:R1(人员伤亡损失)=8.22×10-7<RT1(RT1=10-5),R2(公众服务设施损失)=7.72×10-6<RT2(RT2=10-3)。人员伤亡损失计算值和公共服务设施损失计算值符合风险容许允许值要求。
第四章 雷电灾害风险评估结论及建议
4.1 雷电灾害风险评估结论
通过对计算结果的综合分析,对门急诊医技病房综合楼,老门诊楼,老住院部,污水处理厂,殡葬服务中心、太平间,附属用房、传染科,食堂、锅炉房得出以下结论:
(1)该项目中心区域周边16km2范围内5年(2014.1~2018.12)平均地闪密度约为:2.70次/km2·a,土壤电阻率典型值为43.18Ω·m。
(2)建筑物雷电防护装置:
—老门诊楼,老住院部,污水处理厂,殡葬服务中心、太平间,附属用房、传染科,食堂、锅炉房均应按照第三类或以上防雷建筑物进行防护,并在引下线及引下线接地处采取有效的人员隔离措施;
—门急诊医技病房综合楼应按照第二类或以上防雷建筑物进行防护,并在引下线及引下线接地处采取有效的人员隔离措施;
(3)电子信息系统系统雷电防护:
—老门诊楼,老住院部,污水处理厂,殡葬服务中心、太平间,附属用房、传染科,食堂、锅炉房内部电子信息系统均可采取D级防护;
—门急诊医技病房综合楼内部电子信息系统应采取A级或以上防护措施;
—与内部系统相连的外部导线为防雷电缆并布设于电缆沟槽、金属导管或金属管内。
(4)建筑物的金属部件、金属装置、内部系统、与建筑物相连的外部导体或导线,应进行等电位连接。
(5)外部雷电防护装置及内部电子信息系统的雷电防护装置的设计应符合《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012及《雷电防护》GB/T 21714系列标准中相关条款的要求。
4.2 建筑物雷电防护建议
建筑的防雷装置满足防直击雷、侧击雷、防雷电感应及雷电波的侵入,设置总电位联结。
(1)老门诊楼,老住院部,污水处理厂,殡葬服务中心、太平间,附属用房、传染科,食堂、锅炉房平均引下线间距均不宜大于24m,门急诊医技病房综合楼平均引下线间距均不宜大于18m。
(2)在建筑物屋顶设由接闪网、接闪带及接闪杆混合组成的接闪器,整个屋顶及外围在接闪器保护范围内。可利用钢筋混凝土屋顶、结构钢柱及混凝土柱主筋、基础内的钢筋做引下线,利用结构基础内钢筋网做接地体。
(3)为防止雷电电磁脉冲,建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗的较大金属件和突出屋面的放散管、风管等金属物,均应接到防闪电感应的接地装置上。
(4)应采用综合接地系统即防雷接地、变压器中性点接地、电气设备的保护接地、消防控制室、弱电机房等接地共用统一接地装置。
(5)各建筑物出入口、露天场地等有直接雷击危险的处所应在显要位置采取警示措施,室外各种有可能因雷击而产生接触电压和跨步电压伤害的金属构件(如路灯杆、金属旗杆、金属管线等)应在显要位置采取警示措施。
(6)凡突出屋面的所有金属构件,如:空调室外机、卫星天线基座(电视天线金属杆)、金属通风管、冷却塔、屋顶风机及金属装饰物等均应与避雷带或防雷引下线按相关标准进行可靠焊接。
第五章 项目运行防雷安全指导意见
5.1 防雷理与防雷装置维护
5.1.1 防雷理
(1)防管理工作应按照《中华人民共和国气象法》、《防雷减灾管理办法》等法律、法规的相关规定进行。
(2)应建立防雷理制度。对防雷装置的设计、安装、隐蔽工程图纸资料、年检测试记录等,应及时归档,妥善保管。
(3)防雷产品的供应企业应提供产品质量保证承诺和服务承诺。
(4)雷灾发生后,应及时报告当地防雷减灾机构,配合其调查原因和雷灾损失,并会同设计、施工、维护等单位提出改进措施,并按规定填写雷灾报表。
(5)综合防雷设施投入使用后,因防雷装置维护或管理不当造成的设备雷灾故障应列入责任事故,不得列入自然灾害。
(6)人员进入雷电综合防护的机房,严禁同时直接接触墙体(含屏蔽层、金属门窗、水暖管线等)与设备。需要接触设备时,必须(特别是在雷击正在发生时)采取穿绝缘胶鞋或在地面铺垫绝缘胶等绝缘措施。
(7)与当地防雷减灾机构密切配合,加强相关员工的防雷安全知识培训,提高员工防雷减灾意识;并建立雷击事故处理应急预案。
5.1.2 防雷装置维护
项目单位应当加强对防雷装置的维护、保养,并实施定期安全检测。
(1)日常性维护应在雷雨季节来临前和每次雷击之后进行,鉴于项目所处地域雷电活动强烈,应增加对易燃易爆、有毒、有害、腐蚀等场所防雷装置(含SPD)的检查次数。
(2)检查外部防雷装置的电气连接,若发现有脱焊、松动和锈蚀等,应进行相应的处理。
(3)周期性检测中对接地电阻进行测试,测试值大于规定时,应检查接地装置和土壤条件,找出变化原因,并采取有效措施进行整改。
(4)检查避雷带(网)、引下线、避雷针的腐蚀情况及机械损伤,包括由雷击放电所造成的损伤。若有损伤,应及时修复;锈蚀部位超过截面三分之一时,应更换。
(5)检查室内防雷设施和金属外壳、机架等电位连接的电气连接,若发现连接处松动或断路,应及时修复。
(6)检查各类SPD(电涌保护器)的运行情况,有故障指示、接触不良、漏电流过大、发热、绝缘不良、积尘等情况时应及时处理。
(7)电涌保护器(SPD)应逐步实现免维护,并实行自动监测;需要日常检查测试的,应由供货企业提供测试方法及测试要求,并在改造时提供必要的仪器、仪表和相应的备品。
(8)后期增加的设备应考虑其防雷措施,并不破坏已有的防雷装置。增加弱电系统时,应利用原有的屏蔽线槽部布线,或在建筑物内部分布置线路,不能沿建筑物外墙架设或绑扎在避雷带或避雷针上。
5.1.3 防雷装置检测
防雷装置检测应由具备防雷装置检测资质的单位进行。
1、检测周期
(1)易燃易爆危险环境的防雷装置,应每半年检测一次。
(2)其他场所防雷装置应每年检测一次。
2、检测程序
防雷装置安全检测技术工作包括防雷装置的现场检测和检测资料的计算分析及结果评价。
(1)防雷装置安全检测工作由及地方有关法律法规规定的法定机构完成,实施检测单位应具有相应的检测资质;防雷装置安全检测人员必须具备相应的技术知识和能力,并应持有“检测人员资格(岗位)证书”。
(2)检测仪器必须符合有关技术标准的规定,并在计量检定合格有效期内使用。
(3)实施防雷装置安全检测的单位,应先查阅受检测单位防雷技术资料和图纸,了解并记录受检单位的防雷装置的基本情况,开展检测工作。
(4)检测人员应参照相关标准并按照检测方案对防雷装置进行现场检测,检测必须客观、公正,不能破坏防雷装置。
(5)进行现场检测时,每一项检测需要有二人以上共同进行,每一个检测数据需经复核无误后,填入原始记录表。
(6)当检测发现异常值时,在确认检测设备正常工作情况下再重新测试;如发现防雷装置的检测数据不正确,应再次进行检测。
(7)检测工作结束后,检测人员应检查防雷装置连接件是否恢复检测前的正常状况。对防雷装置合格的受检单位出具检测报告,不合格的受检单位出具检测报告和整改意见书。
(8)防雷装置接地电阻的测试,应在非雨天进行;对于1类防雷建筑物防雷装置,不应在雨天后进行现场检测。
3、安全规定
(1)防雷装置安全性能检测工作应杜绝检测安全事故的发生。
(2)检测人员必须遵守安全生产制度,雷雨天禁止检测。
(3)检测时,接地电阻测试仪的接地引线和其他导线应避开高、低压供电线路。
(4)检测火灾危险环境的防雷装置时,严禁带火种、无线电通讯设备,严禁吸烟、穿化纤服装、穿鞋底带铁钉鞋子;现场不得随意敲打金属物,必须使用不产生火花的工具。必要时可向被检单位提出暂时关闭危险品流通管道阀门的申请。
(5)检测配电设施防雷装置时,首先应确认检测位置不带危险电压,同时佩戴绝缘鞋、绝缘手套,使用绝缘垫;必要时可向被检单位提出暂时停电的申请,以防电击。检测电涌保护器时应切断电源并将电涌保护器两端连接线拆开。
(6)高空检测必须佩带安全带、安全帽、固定并系好安全绳等安全保护装置,检测仪器和检测设备不得放置在高空易坠落处。如需高空放线检测,则应避开电力线路、通讯线路以及其他架空线路,同时放线不得损坏被检测物的其他设施。
5.2 雷击事故疏散
(一)建立警戒区域
事故发生后,应根据粉尘泄漏的扩散情况或火焰辐射热所涉及到的范围建立警戒区,周边道路实行交通管制,禁止无关车辆、人员进入警戒区。
(二)紧急疏散
本着先救人、再救物的原则,迅速将警戒区及事故区域的伤员及无关人员撤离,以减少不必要的人员伤亡。紧急疏散时应注意:
(1)进入毒区救援要戴好防护用品或采用有效的防护措施,并有相应的监护措施。
(2)应向上风向转移,直至撤离到安全区域。
(3)不要在低洼处滞留。
(4)要仔细清查,查清是否有人留在污染区与着火区。
(三)火灾控制
(1)若发生火灾,操作人员要在火灾尚未扩大到不可控制之前,迅速、及时地将火灾扑灭。
(2)对重大灾难性事故,须及时拨打救援电话,以尽快控制事故的发展。
(3)灭火的同时,必须对相邻的设备采取降温措施,以免引起连锁燃
结 束 语
雷电灾害风险评估是防雷工作中的一项全局性的工作,是对各种雷电灾害影响因素的综合考虑。本报告根据天津港口医院内各个评估项目的具体特性,针对雷电灾害损坏类型和来源,估算了建筑物可能出现的雷击损坏及其概率,为科学而经济的实施雷电防护提供了依据,并且有针对性地提出了有助于减低雷电灾害风险的雷电防护策略,以大限度降低雷击造成的损失。
另外,应当声明的是,考虑到经济与技术结合的大效益,国际标准和国内标准规定了建筑物允许落闪密度和可接受的大危险度,以上评估结论和防雷安全指导建议和防护策略都是基于这些值给出的,超出规范规定值的雷电灾害风险是可能存在的,本报告书的所有技术资料,于本报告中使用,不得向其他单位和个人提供。