探讨已有建筑物雷击风险评估工作中的几个问题
发表时间:2015-05-15T15:49:32.987Z 来源:《工程管理前沿》2015年第5期供稿作者:沈诗竣梁建华[导读] 从而对评估工作提出更加规范化、精细化的要求。
沈诗竣梁建华
(湖南省石门县气象局,湖南石门415300)摘要:对已有建筑物进行雷击风险评估工作可以确保建筑物内人员和财产的安全,通过对建筑物雷击风险计算,突出已有建筑物雷击风险评估的必要性,并对雷击风险评估工作中遇到的几点突出问题进行分析,最后对雷击风险评估中的线路屏蔽和SPD检查注意事项进行交待,对已有建筑物雷击风险评估工作还应开展更多研究。
关键词:已有建筑物雷击风险评估评估问题引言:雷击风险评估工作在我国起步较晚,其风险评估内容主要是根据评估对象所处区域的雷电时空分布特征及灾害特征,结合实际综合情况,对雷电可能造成的人员伤亡、财产损失等方面进行综合风险计算,并为评估对象提供建设性整改意见。
通过对建筑物开展雷击风险评估工作,可以为建筑物提供全面、科学、经济的防雷服务,进一步确保建筑物防雷工程质量,从而保护建筑物内部人员和财产的安全。
从我国目前雷击风险评估工作开展来看,评估工作还处于初级阶段,在实际操作中还存在着评估方式单一、评估精细化不够等问题。
随着社会化经济的不断进步及极端气候多变等因素影响,雷击风险评估业务被更多人关注和重视,从而对评估工作提出更加规范化、精细化的要求。
雷击风险评估不仅适用于建筑物建设技术评估阶段,还适用于建筑物投入使用后的雷击风险评估,同时对投入使用后、新建、改建及扩建建筑物的雷击风险评估。
本文主要对已有建筑物雷击风险评估工作进行探讨,对此种建筑物进行雷击风险评估是我们推进评估工作中经常遇到的。
已建成的建筑物的雷击风险评估和设计阶段的雷击风险评估有很大区别,由于已有建筑物在投入使用后,在其使用性质、内部设备及防雷装置等方面都会发生变化,导致评估参数的获取较为困难,在进行该工作中可能遇到各种阻碍。
作者希望通过本文对已有建筑物雷击风险评估工作的探讨,可以对同行在日后工作中有一定帮助。
1建筑物雷击风险计算
1.1建筑物雷击风险
建筑物接收相同雷击次数的等效面积公式:建筑物年预计雷击次数公式:
公式中k为校正系数,建筑物不同位置取系数值不同,一般情况下取1。
若建筑物位于孤立旷野取值2;金属屋面的砖瓦结构取数值1.7;位于河湖边、山坡下、山顶等土壤电阻率较小的位置或特别湿润的地带取数值1.5。
1.2建筑物电子系统预计雷击次数
建筑物及入户设施年均预计雷击次数计算公式:N=N1+N2(次/a)
雷电造成室内电子设备受损可接受的最大年均雷击次数NC计算公式:公式中C为各类因子
其中C1为信息系统所在建筑物材料结构因子,根据建筑物不同材质取取值系数不同;C2为信息系统重要程度因子,根据其不同的接线措施设备进行适量取值;C3为信息系统设备耐冲压类型和抗冲击过电压能力因子,根据能力强弱取值,一般取0.5,较弱取1.0,相当弱取3.0;C4为电子信息系统设备所在雷电防护区(LPZ)的因子,根据不同防护区有不同取值;C5为电子信息系统发生雷击事故后的后果因子,根据业务操作情况进行取值;C6为区域雷暴等级因子,根据雷暴多少进行取值,少雷区取0.8,多雷区取1,高雷区取1.2,强雷区取1.4。
防雷装置效率E=1-NC/N
2对已有建筑物雷击风险评估的必要性
雷击风险评估可以分风险事件前和风险事件发生后的两种评估情形。
风险事件前评估由于建筑物还处于建筑规划阶段,风险评估只能依据设计图纸进行,评估数据的获取较为单一,评估程序较为简单。
与风险事件发生后的雷击风险评估工作相比较为复杂,已有建筑物由于被投入使用后,在使用期间其使用性质、内部装置和周边环境都可能随着时间发生变化。
部分已有防雷工程的建筑物遭受雷击并发生雷击灾害,有的甚至多次发生雷灾,这种情况下必须对建筑物做全面的雷击风险评估,针对各种风险量化,有针对性地采取防护措施,从而提高防雷效果,并达到经济有效的目的。
因此,有必要对已有建筑物进行雷击风险评估工作。
3雷击风险评估工作中遇到的突出问题3.1评估误差
由于建筑物在使用前所进行的评估和施工工作基本都依赖图纸进行,而在其建筑物被投入使用后,评估发现某些施工并未按照原来图纸进行,同时用户所提供建筑物的设计图纸有漏洞、不够详细,导致我们评估人员得不到准确资料,增加了雷击风险评估工作的难度,易出现评估误差。
3.2年均雷暴日数据对雷击风险评估的影响建筑物的年均预计雷击次数和通信年预计雷击次数等相关数据的计算,都与雷击大地密度Ng有关,同时雷暴日数Td对雷击风险评估有重要意义,Ng=0.1*Td。
所以年均雷暴日数据Td对R1、R2、R3、R4的影响是线性的。
地闪定位网的普及应用使我们工作人员意识到以前使用的年均雷暴日数据是不准确的,被长期低估。
若年均雷暴日数据Td因地闪技术的改进而增长10%,则R1~R4都随之增长10%,该部分的变化将对评估结果造成重要影响。
3.3建筑物位置因子对雷击风险评估的影响
建筑物在建成被投入使用期间,可能发生扩建,其Ad、Am都将发生变化;或随着附近建筑物的拆迁与新建,Cd、Nd和Nm都将发生变化。
建筑模式的变化,大多电力设备和线路都埋地引起建筑物,从雷击灾害来看,建筑物本身和雷击建筑物附近大地成为主要灾害源,从而引发R1~R4的量变,增加了风险评估工作的复杂度。
4已有建筑物雷击风险评估中需要注意的问题
线路屏蔽是雷击风险评估中的重要因素,检测线路屏蔽性能不仅要查看其屏蔽层,还要对屏蔽层的等电位连接和单位长度电阻进行测量。
在评估工作中我们经常遇到,设计图纸上要求采用屏蔽电阻而实际勘测中并没有发现屏蔽电缆;或屏蔽电缆没有进行等电位连接未能起到屏蔽效果。
对于没有屏蔽功效的屏蔽电缆设施可视为非屏蔽电缆。
在对已有建筑物SPD进行检查时,不仅查看SPD的参数设置还应查看SPD的安装情况,检查是否配电箱内安装SPD模块,或SPD模块安装是否有效,是否符合规范,对于不符合规范的安装,不能判定为配合SPD。
对SPD现场查勘时,记录其型号、位置、参数、距离等,并画出线路图结合线路拍下照片。
5结语
对已建成的建筑物进行风险评估工作应严格按照相关技术规范要求,对建筑物的防雷设备进行详细核对、检测,并提出建设建议。
结合我国现代化防雷工程的发展现状,全面雷击风险评估工作的开展是必然的。
新的雷击评估方法IEC雷审法架构周到,风险分量合理,可以推广使用。
但真正要开展雷击风险评估还需要做更多基础性工作,结合我国国情,参考行业经验,开展自己的雷击风险工作评估和研究,从而提升防雷的科学性。
参考文献:
[1]李洪峰刘敏已有建筑物雷击风险评估中几个问题的探讨
[2]于潇蔡木民曾明育建筑物二次雷击风险评估中若干问题的讨论气象研究与应用2012-12
[3]周道刚熊晓洪廖晓娟环境雷击风险评估方法探讨
第一作者简介:沈诗竣(1989,4-),男,?汉族,湖南省临澧县人,本科,助理工程师,从事防雷工作。