雷电灾害风险评估报告样本.doc

.KL080407雷电灾难风险评定汇报单位名称: 重庆龙港房地产开发项目名称： 龙港红树林三期工程 重庆科雷电子科技开发有限责任企业二八年五月四日目 录一、概述11.评定目标12.评定范围13.评定依据14.项目概况2二、雷电危害原因分析21. 雷电危害要素22. 雷电危害识别原因2三、评定内容3四、大气雷电环境风险评定31. 雷电活动时空分布特征32. 雷电散流分布特征4五、雷击损害风险评定51. 评定内容52. 雷击损害风险评定方法及公式62.1. 评定方法62.2. 评定公式63. 龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼雷击损害风险评定量算123.1 龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼项目基础情况123.2 4#雷击损害风险评定量算133.3 5#雷击损害风险评定量算183.4 24、25、26、27#雷击损害风险评定量算23六、 评定结论及提议281. 结论282. 提议292.1 组织方法292.2 技术方法29一、概述1.评定目标 落实“安全第一，预防为主”安全生产方针，落实中国安全生产法、中国气象法、防雷装置设计审核和完工验收要求（中国气象局第11号令）、重庆市防御雷电灾难管理措施（重庆市人民政府第78号令）等法律法规和相关技术标准要求，依据该地雷电参数和引发雷击其它原因对该地大气雷电环境、雷击损坏风险等两个方面进行分析评定，并在此基础上提出雷电防护提议。为本项目防雷装置设计审核、完工验收和安全评价提供可靠依据。2.评定范围本评定项目为龙港红树林二期项目。3.评定依据IEC61662：雷击损害风险评定IEC60364：建筑物电气设施IEC60479：人畜电流效应IEC61024：建筑物防雷GB50057-1994：建筑物防雷设计规范GB50343-：建筑物电子信息系统防雷技术规范DB50/214- 雷电灾难风险评定技术规范其它地方性法律法规龙港红树林三期工程电子版资料其它国家规范标准和企业提供雷击损害风险评定所需资料4.项目概况该工程在渝北区。该工程包含4、5、24、25、26、27#号楼二、雷电危害原因分析1. 雷电危害要素形成雷电危害要素有：有雷电产生，雷电和建筑或物体某部位接触或经过雷电感应，防雷设施不完善或验收不合格等。2. 雷电危害识别原因雷电危害识别就是识别雷电危害存在并确定其性质过程。关键包含以下内容。（1） 工程地址从工程地质、地形、雷电参数、周围环境、气候条件、交通、抢险救灾支持条件等方面进行分析。（2） 工程平面布局总图：建筑物、构筑物部署，风向、雷电活动关键方向等等。（3） 建(构)筑物包含结构、高度、建筑占地、屋面材料、外墙材料、防雷装置设置等。三、评定内容此次评定内容包含：1. 大气雷电环境风险评定2. 雷击损害风险评定四、大气雷电环境风险评定1. 雷电活动时空分布特征重庆市主城区雷电活动路径分析（雷电主导方向和次主导方向）从上图可知，雷电主导方向为NW，次主导方向为SW。故提议在西北方和西南方加强雷电防护方法。2. 雷电散流分布特征我们对项目所在地土壤电阻率进行了测试，依据场地土壤潮湿情况，季节系数取值为 2.0。得下表：方位ESESSWWNWNNE平均值(m)2268151210711575207.9264.6138.6113.4170.9 工程所在地土壤电阻率玫瑰图依据土壤电阻率玫瑰图能够看出，工程所在地各方向土壤电阻率改变不大。五、雷击损害风险评定1. 评定内容计算该项目可能存在雷击损害风险，其关键内容包含：雷电闪击次数雷电闪击损害概率雷电闪击损害次数许可雷电闪击次数防雷装置拦截效率选择适宜防护方法2. 雷击损害风险评定方法及公式2.1. 评定方法首先计算建筑物无防护方法时直接闪击造成年损害次数Fd、间接闪击造成年损害次数Fi、建筑物年损害次数F及建筑物所能接收损害次数Fa 、然后将Fd、Fi、F和Fa比较，若FdFa ，FiFa ，F Fa ，则说明建筑物需要采取防护方法。计算拦截效率E，再计算采取拦截效率E防护方法后Fd、Fi、F新值，再和Fa 比较，直至满足FdFa ，FiFa ，F 1)间接闪击下因为设备上过电压引致损害概率为：Pod= P32.2.4 损害次数具体计算公式表3 对每种损害类型按直接闪击及间接闪击分别列出各个损害次数分量损害类型损害次数分量直接雷电闪击间接雷电闪击HADBCEG12345对第一类损害，损害次数具体计算公式为：Fd=HA，Fi=BC对第二类损害和第四类损害，损害次数具体计算公式为：Fd=AD，Fi=BCEG对第三类损害和第五类损害，损害次数具体计算公式为：Fd=A，Fi=BC式中： （1）H= NdPh H接触电压及跨步电压引致损害次数分量； Nd建筑物遭直接雷电闪击年平均次数； Ph直接雷电闪击下，由接触电压或跨步电压引发损害概率。 其中：Nd=NgAe ，Ph=KhPh Ng雷击大地年平均密度； Ng = 0.024Td1.3 （Td：该地域年平均雷电日） Ae建筑物等效截收面积。 Kh和为减轻雷电后果而提供给建筑物防护方法相关缩减系数； Ph直接雷击于无防护方法建筑物时，由接触电压或跨步电压引发损害概率。 （2）A = NdPfd A直接雷电闪击下因为着火、爆炸引致损害次数分量； Pfd直接雷电闪击情况下，着火、爆炸、机械效应及化学效应引发损害效率。 其中：Pfd = Pt（P1 P2 P3 P4） Pt 引发着火或爆炸危险火花放电概率； P1 金属装置上危险火花放电概率； P2 建筑物内部电器装置上危险火花放电概率； P3 入户设施上危险火花放电概率； P4 入户外部导电部件（ECP）上危险火花放电概率； 其中：PtKtPt P1K1P1, P2K2P2 P3K3P3, P4K4P4 Pt、P1、P2、P3、P4引发着火、爆炸等和直接雷电闪击相关损害概率建筑特征； Kt、K1、K2、K3、K4防护方法相关缩减系数值。 （3）B = NnPtP3 B邻近雷电闪击造成损害次数分量； Nn建筑物周围大地年平均雷击次数。 其中：Nn = NgAg （Ag：建筑物周围大地截收面积） （4） C作用于n个入户设施上雷击，因为着火、爆炸造成损害次数分量； Nk 作用于一个入户设施上雷电闪击年平均次数。 其中：Nk = NgAk Ak 该入户设施影响面积 其中Ak = Ask + Aak Ask入户设施（电源线、通信线或信号线； Aak经过设施而和所考虑建筑相连相邻建筑物有效截收面积。 （5） D = NdPodD直接雷电闪击损害次数分量；Pod直接闪击下由设备上过电压造成损害概率。其中：Pod1（1P2）（1P3） （6） E = NnP3E邻近雷电闪击下过电压造成损害次数分量。 （7） G作用于n个入户设施上雷电闪击由过电压造成损害次数分量。3. 龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼雷击损害风险评定量算3.1 龙港红树林三期4、5、24、25、26、27#楼项目基础情况依据对该项目调查、计算及统计结果得出以下数据和信息：1. 该项目包含4、5、24、25、26、27号楼2. 建筑结构为框架结构结构3. 该地域雷击大地密度为Ng=2.91年（公里）2，土壤电阻率为=170.9(m)； 4. 建筑物防火设施为部分小型消防设备、火灾自动报警灭火系统和利用建筑物本身； 5. 建筑物内部装有若干无屏蔽电缆,入户电源线为埋地高压电缆，入户电话线采取屏蔽电缆埋地敷设。 6. 建筑物内有通讯设备、计算机网络等电子信息系统。3.2 4#雷击损害风险评定量算为了确定是否需要保护和决定所需提供防护方法，损害风险按以下方法计算：损害类型及损害成因：可能出现并加以考虑损害：人身伤亡；不包含人身、文化及社会价值损失。这些损害成因有：S1：直接雷电闪击下接触电压和跨步电压；S2：直接雷电闪击引发着火、爆炸、机械效应及化学效应；S3：直接雷电闪击下设备上过电压；S4：间接雷电闪击下设备上过电压；S5：间接雷电闪击引发着火、爆炸、机械效应和化学效应。3.2.1第一类损害（人身伤亡）3.2.1.1雷电闪击次数（1）计算Nd 重庆属高雷暴地域，依据气象资料得Td = 40.1天，则Ng=0.024 Td1.3=0.02440.11.32.91次/（km2a），计算得：Ae5.1110-2(km2）则，NdNgAe 2.915.1110-21.4910-1(次/年)（2）计算Nn 取dS 170.9，距离建筑以 dS为边界线所围成面积约为1.3710-1 km2 。所以：Ag|1.3710-1Ae |=8.5610-2 (km2) 则，NnNgAg 2.918.5610-22.5010-1 (次/年)（3）计算Nk 小区内有埋地高压电源电缆、埋地电话通讯线和网络宽带线。因为网络宽带线采取光纤，则该线路有效截收面积为0，所以网络宽带线影响面积不考虑。所以，电源线影响面积为：A1 =0.1dS L10-6 0.1170.93010-65.1310-4(km2)通讯线影响面积为： A2 As2 2dSL10-6 2170.93010-61.0310-2 (km2)电视信号线影响面积为： A3 As3 2dSL10-6 2170.93010-61.0310-2 (km2)则，作用于各个入户设施上雷电闪击次数为： N1NgA12.915.1310-41.4910-3 (次/年)N2NgA22.911.0310-22.9910-2 (次/年)N3NgA32.911.0310-22.9910-2 (次/年)3.2.1.2雷击损害概率 Ph=KhPh=110-4=10-4 Pfd =Pt(P1+P2+P3+P4) =3.810-4 (0.50.511)1.1410-3 式中: Pt =KtPt=0.90.70.610-3 3.810-4 P1=K1P1=10.5=0.5 P2=K2P2=10.5=0.5 P3=K3P3=11=1P4=K4P4=11=13.2.1.3 雷电闪击损失次数 Fd=H+A=1.4910-5+1.7010-4=1.8510-4 式中:H=NdPh = 1.4910-110-4=1.4910-5 A=NdPfd= 1.4910-11.1410-31.7010-4 Fi=BC=9.510-52.3310-5=1.1810-4式中:B= NnPtP3=2.5010-13.810-419.510-5 =Pt(N1P31 N2P32 N3P33) =3.810-4(1.4910-312.9910-212.9910-21) 2.3310-5所以,F=Fd+Fi = 1.8510-41.1810-4 =3.0310-43.2.1.4选择防护方法 要满足RdFa （3.0310-410-5），所以应对4#提供雷电防护方法。在选择防护方法时，首先考虑直接雷电闪击损害次数Fd=1.8510-4和Fa=10-5 相比较,在此情况下, FdFa,所以需要含有效率E防雷装置LPS。E = 1-Fa/ Fd=1-10-5 /1.8510-40.946所以，依据IEC61024-1-1标准，应选择保护等级为级LPS，其估量效率为E=0.95。经过安装这么LPS，雷电闪击损害概率减小为 Ph = KhPh= (1E)10-4 = 510-5 Pt = KtPt= 3.810-4 P1 = K1P1= (1E)10-20.5 = 0.050.510-2 =2.510-4 P2 = K2P2= (1E)10-20.5 = 0.050.510-2 =2.510-4 P3 = K3P3= 10-110-310-31 = 10-7 P4 = K4P4= 01 = 0 Pfd = Pt(P1+P2+P3+P4) =3.810-4（2.510-42.510-410-70） 1.910-7所以，雷电闪击损害次数新值为：Fd = H + A = 1.4910-62.8310-8 =1.5210-6Fi = B + C = 9.510-12 2.3310-12 =1.1910-11式中：H = NdPh = 1.4910-1110-5 =1.4910-6 A = NdPfd = 1.4910-11.910-7 2.8310-8 B = NnPtP3 = 2.5010-13.810-410-7 =9.510-12 = Pt（N1P31N2P32N3P33） = 3.810-4（1.4910-310-72.9910-210-72.9910-210-7） 2.3310-12 所以，F= Fd + Fi = 1.5210-61.1910-111.5210-6在此情况下，满足Fd Fa(1.5210-610-5), 4#取得防直接雷电闪击第一类损害保护；满足Fi Fa (1.1910-1110-5), 4#取得防间接雷电闪击第一类损害保护；而且满足F Fa (1.5210-610-5),从而实现了对4#第一类损害（人身伤亡）保护。3.2.2 第四类损害（物品损失）为避免第一类损害（人身伤亡）而安装了含有效率为E=0.95（级保护）LPS，也实现了对4#第四类损害（不包含人身、文化及社会价值物品损失）保护。3.3 5#雷击损害风险评定量算为了确定是否需要保护和决定所需提供防护方法，损害风险按以下方法计算：损害类型及损害成因：可能出现并加以考虑损害：人身伤亡；不包含人身、文化及社会价值损失。这些损害成因有：S1：直接雷电闪击下接触电压和跨步电压；S2：直接雷电闪击引发着火、爆炸、机械效应及化学效应；S3：直接雷电闪击下设备上过电压；S4：间接雷电闪击下设备上过电压；S5：间接雷电闪击引发着火、爆炸、机械效应和化学效应。3.3.1第一类损害（人身伤亡）3.3.1.1雷电闪击次数（1）计算Nd 重庆属高雷暴地域，依据气象资料得Td = 40.1天，则Ng=0.024 Td1.3=0.02440.11.32.91次/（km2a），计算得：Ae5.2310-2(km2）则，NdNgAe 2.915.2310-21.5210-1(次/年)（2）计算Nn 取dS 170.9，距离建筑以 dS为边界线所围成面积约为1.3910-1 km2 。所以：Ag|1.3910-1Ae |=8.6910-2 (km2) 则，NnNgAg 2.918.6910-22.5310-1 (次/年)（3）计算Nk 小区内有埋地高压电源电缆、埋地电话通讯线和网络宽带线。因为网络宽带线采取光纤，则该线路有效截收面积为0，所以网络宽带线影响面积不考虑。所以，电源线影响面积为：A1 =0.1dS L10-6 0.1170.92210-63.7610-4(km2)通讯线影响面积为： A2 As2 2dSL10-6 2170.92210-67.5210-3 (km2)电视信号线影响面积为： A3 As3 2dSL10-6 2170.92210-67.5210-3 (km2)则，作用于各个入户设施上雷电闪击次数为： N1NgA12.913.7610-41.1010-3 (次/年)N2NgA22.917.5210-32.1910-2 (次/年)N3NgA32.917.5210-32.1910-2 (次/年)3.3.1.2雷击损害概率 Ph=KhPh=110-4=10-4 Pfd =Pt(P1+P2+P3+P4) =3.810-4 (0.50.511)1.1410-3 式中: Pt =KtPt=0.90.70.610-3 3.810-4 P1=K1P1=10.5=0.5 P2=K2P2=10.5=0.5 P3=K3P3=11=1P4=K4P4=11=13.3.1.3 雷电闪击损失次数 Fd=H+A=1.5210-5+1.7310-4=1.8810-4 式中:H=NdPh = 1.5210-110-4=1.5210-5 A=NdPfd= 1.5210-11.1410-31.7310-4 Fi=BC=9.6110-51.7110-5=1.1310-4式中:B= NnPtP3=2.5310-13.810-419.6110-5 =Pt(N1P31 N2P32 N3P33) =3.810-4(1.1010-312.1910-212.1910-21) 1.7110-5所以,F=Fd+Fi = 1.8810-41.1310-4 =3.0110-43.3.1.4选择防护方法 要满足RdFa （3.0110-410-5），所以应对5#提供雷电防护方法。在选择防护方法时，首先考虑直接雷电闪击损害次数Fd=1.8810-4和Fa=10-5 相比较,在此情况下, FdFa,所以需要含有效率E防雷装置LPS。E = 1-Fa/ Fd=1-10-5 /1.8810-40.947所以，依据IEC61024-1-1标准，应选择保护等级为级LPS，其估量效率为E=0.95。经过安装这么LPS，雷电闪击损害概率减小为 Ph = KhPh= (1E)10-4 = 510-5 Pt = KtPt= 3.810-4 P1 = K1P1= (1E)10-20.5 = 0.050.510-2 =2.510-4 P2 = K2P2= (1E)10-20.5 = 0.050.510-2 =2.510-4 P3 = K3P3= 10-110-310-31 = 10-7 P4 = K4P4= 01 = 0 Pfd = Pt(P1+P2+P3+P4) =3.810-4（2.510-42.510-410-70） 1.910-7所以，雷电闪击损害次数新值为：Fd = H + A = 1.5210-65.7810-8 =1.5810-6Fi = B + C = 9.6110-12 1.7110-5 =1.7110-5式中：H = NdPh = 1.5210-1110-5 =1.5210-6 A = NdPfd = 1.5210-13.810-7 5.7810-8 B = NnPtP3 = 2.5310-13.810-410-7 =9.6110-12 = Pt（N1P31N2P32N3P33） = 3.810-4（1.1010-310-72.1910-210-72.1910-210-7） 1.7110-5 所以，F= Fd + Fi = 1.5810-61.7110-51.8710-5在此情况下，满足Fd Fa (1.5810-610-5), 5#取得防直接雷电闪击第一类损害保护；满足Fi Fa (1.7110-510-5), 5#取得防间接雷电闪击第一类损害保护；而且满足F Fa (1.8710-510-5),从而实现了对5#第一类损害（人身伤亡）保护。3.3.2 第四类损害（物品损失）为避免第一类损害（人身伤亡）而安装了含有效率为E=0.95（级保护）LPS，也实现了对5#第四类损害（不包含人身、文化及社会价值物品损失）保护。3.4 24、25、26、27#雷击损害风险评定量算为了确定是否需要保护和决定所需提供防护方法，损害风险按以下方法计算：损害类型及损害成因：可能出现并加以考虑损害：人身伤亡；不包含人身、文化及社会价值损失。这些损害成因有：S1：直接雷电闪击下接触电压和跨步电压；S2：直接雷电闪击引发着火、爆炸、机械效应及化学效应；S3：直接雷电闪击下设备上过电压；S4：间接雷电闪击下设备上过电压；S5：间接雷电闪击引发着火、爆炸、机械效应和化学效应。3.4.1第一类损害（人身伤亡）3.4.1.1雷电闪击次数（1）计算Nd 重庆属高雷暴地域，依据气象资料得Td = 40.1天，则Ng=0.024 Td1.3=0.02440.11.32.91次/（km2a），计算得：Ae1.8910-2(km2）则，NdNgAe 2.911.8910-25.5110-2(次/年)（2）计算Nn 取dS 170.9，距离建筑以 dS为边界线所围成面积约为1.1810-1 km2 。所以：Ag|1.1810-1Ae |=9.8710-2 (km2) 则，NnNgAg 2.919.8710-22.8810-1 (次/年)（3）计算Nk 小区内有埋地高压电源电缆、埋地电话通讯线和网络宽带线。因为网络宽带线采取光纤，则该线路有效截收面积为0，所以网络宽带线影响面积不考虑。所以，电源线影响面积为：A1 =0.1dS L10-6 0.1170.92010-63.4210-4(km2)通讯线影响面积为： A2 As2 2dSL10-6 2170.92010-66.8410-3 (km2)电视信号线影响面积为： A3 As3 2dSL10-6 2170.92010-66.8410-3 (km2)则，作用于各个入户设施上雷电闪击次数为： N1NgA12.913.4210-49.9610-4 (次/年)N2NgA22.916.8410-31.9910-2 (次/年)N3NgA32.916.8410-31.9910-2 (次/年)3.4.1.2雷击损害概率 Ph=KhPh=110-4=10-4 Pfd =Pt(P1+P2+P3+P4) =3.810-4 (0.50.511)1.1410-3 式中: Pt =KtPt=0.90.70.610-3 3.810-4 P1=K1P1=10.5=0.5 P2=K2P2=10.5=0.5 P3=K3P3=11=1P4=K4P4=11=13.4.1.3 雷电闪击损失次数 Fd=H+A=5.5110-6+6.2810-5=6.8310-5 式中:H=NdPh = 5.5110-210-4=5.5110-6 A=NdPfd= 5.5110-21.1410-36.2810-5 Fi=BC=1.0910-41.5510-5=1.2510-4式中:B= NnPtP3=2.8810-13.810-411.0910-4 =Pt(N1P31 N2P32 N3P33) =3.810-4(9.9610-411.9910-211.9910-21) 1.5510-5所以,F=Fd+Fi = 6.8310-51.2510-4 =1.9310-43.4.1.4选择防护方法 要满足RdFa （1.9310-410-5），所以应对24、25、26、27#提供雷电防护方法。在选择防护方法时，首先考虑直接雷电闪击损害次数Fd=6.8310-5和Fa=10-5 相比较,在此情况下, FdFa,所以需要含有效率E防雷装置LPS。E = 1-Fa/ Fd=1-10-5 /6.8310-50.854所以，依据IEC61024-1-1标准，应选择保护等级为级LPS，其估量效率为E=0.90。经过安装这么LPS，雷电闪击损害概率减小为 Ph = KhPh= (1E)10-4 = 110-5 Pt = KtPt= 3.810-4 P1 = K1P1= (1E)10-20.5 = 0.10.510-2 =510-4 P2 = K2P2= (1E)10-20.5 = 0.10.510-2 =510-4 P3 = K3P3= 10-110-310-31 = 10-7 P4 = K4P4= 01 = 0 Pfd = Pt(P1+P2+P3+P4) =3.810-4（510-4510-410-70） 3.810-7所以，雷电闪击损害次数新值为：Fd = H + A = 5.5110-72.0910-8 =5.7210-7Fi = B + C = 1.0910-11 1.5510-5 =1.5510-5式中：H = NdPh = 5.5110-2110-5 =5.5110-7 A = NdPfd = 5.5110-23.810-7 2.0910-8 B = NnPtP3 = 2.8810-13.810-410-7 =1.0910-11 = Pt（N1P31N2P32N3P33） = 3.810-4（9.9610-410-71.9910-210-71.9910-210-7） 1.5510-5 所以，F= Fd + Fi = 5.7210-71.5510-51.6110-5在此情况下，满足Fd Fa (5.7210-710-5), 24、25、26、27#取得防直接雷电闪击第一类损害保护；满足Fi Fa (1.5510-510-5), 24、25、26、27#取得防间接雷电闪击第一类损害保护；而且满足F Fa (1.6110-510-5),从而实现了对24、25、26、27#第一类损害（人身伤亡）保护。3.4.2 第四类损害（物品损失）为避免第一类损害（人身伤亡）而安装了含有效率为E=0.90（级保护）LPS，也实现了对24、25、26、27#第四类损害（不包含人身、文化及社会价值物品损失）保护。六、 评定结论及提议1. 结论（1）依据IEC61024-1-1标准，龙港红树林三期4、5#应选择保护等级为级LPS，其拦截效率为E=0.95；。24、25、26、27#应选择保护等级为级LPS，其拦截效率为E=0.90；（2）依据对项目现场土壤电阻率测试，项目所在地土壤电阻率各方向改变不大。平均值为170.9 (m)。 2. 提议2.1 组织方法（1） 建立安全管理体制，杜绝安全隐患；（2） 强化法律意识，认真学习防雷相关法律法规，了解雷电危害及防范方法。2.2 技术方法（1）依据近30年该项目所在地雷暴观察资料绘制雷暴活动玫瑰图分析，该区域雷电闪击关键以NW、W、SW为主。故提议在西北方、西方和西南方加强雷电防护方法,宜尽可能增加基础接地钢筋数量，地梁和筏板选择底部钢筋并相互贯通。（2）对于该项目总体防雷设计及施工，应充足利用接闪、屏蔽、等电位、接地、分流等防雷技术进行综合防护。（3）建设项目完工验收后，防雷设施产权单位和使用单位应作好防雷装置维护工作，发觉问题应