资源描述
勘测班级:11防一
勘测人员:骆海顺
勘测项目:环境系楼
勘测时间:二零一三年三月
联系电话:
江西信息应用职业技术学院
环境系楼勘测报告
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目录
一、雷电的概述 3
1.1、雷电的危害: 3
1.2、校园雷击案例 4
二、建筑物概况 8
2.1建筑物概况 8
2.3、机房概况 8
三、勘测原则 10
四、依据 10
五、勘测内容 11
5.1、基本构造: 11
5.2、现有防雷装置 11
5.2、接闪带 11
5.3、引下线: 12
5.4、等电位: 12
5.5、配电系统 12
5.6、网络 13
六、勘测分析 14
6.1、现有防雷装置: 14
6.2、接闪带 14
6.3、引下线: 15
6.5、配电系统 15
6.6、网络 16
6.8、进入建筑物线路 16
七、防雷分类 17
八、电子信息系统雷电防护等级 18
8.1、建筑物雷击次数 18
8.2、建筑物入户设施年预计雷击次数: 18
8.4、按防雷装置拦截效率 E 20
九、建筑物防雷分区 21
十、勘测总结 22
附录 23
一、雷电的概述
1.1、雷电的危害:
主要有直击雷、闪电感应、闪电电涌、电位反击及高电位反击、侧击雷、雷电波等危害 。
(1)直击雷带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象,称为直击雷。它的破坏力十分巨大,若不能迅速将其泻放入大地,将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏或损害——火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁,甚至危及人畜的生命安全。
(2)闪电电涌
雷电不直接放电在建筑和设备本身,而是对布放在建筑物外部的线缆放电。线缆上的雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路扩散,侵入并危及室内电子设备和自动化控制等各个系统。因此,往往在听到雷声之前,我们的电子设备、控制系统等可能已经损坏。
(3)感应过电压
雷击在设备设施或线路的附近发生,或闪电不直接对地放电,只在云层与云层之间发生放电现象。闪电释放电荷,并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压。
雷击放电于具有避雷设施的建筑物时,雷电波沿着建筑物顶部接闪器(避雷带、避雷线、避雷网或避雷针)、引下线泄放到大地的过程中,会在引下线周围形成强大的瞬变磁场,轻则造成电子设备受到干扰,数据丢失,产生误动作或暂时瘫痪;严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁,使整个系统陷于瘫痪。
1.2、校园雷击案例
雷电灾害是最严重的自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数;几乎每年都有学校被雷击
1.1)、2005年9月14日,湖南长沙、湘潭两地再次发生雷电伤人事件,尤其是长沙雷电事件,一次雷击造成湖南第一师范正在进行军训的学生和教官七人伤亡,再次敲起校园防雷的警钟。频发的校园雷击事故,不得不使我们考问防雷的严峻问题:作为校园的运动场所,又正是学生活动集中的地方,我们应该如何进行雷电防护?亦或是仍然将雷电事故当作不可抗拒的自然灾害而免责?
1.2)5月23日,重庆市开县义和乡兴业村小学7名小学生因雷击死亡,雷击同时还造成30多名小学生受伤,其中重伤5人。
1.3)8月10日至14日,同济大学膳食科电脑网络连续5次遭雷电侵袭,主机房以及8个食堂电脑终端共有19个通讯接口损坏,一万多名教工、学生无法用磁卡就餐。
1.4)鹰潭市农业银行遭雷击,击坏20多台进口调制解调器,致使整个网络瘫痪;击坏两栋家属楼几十户的家用电器;击坏逸夫小学一幢家属楼20多户人家的家用电器;击坏余江县液化气公司家用、商业用配电房,气罐接地也被烧坏。 某日,九江市都昌县城小康路遭雷击,击坏4台微机、近40台电话机和彩电等。
1.3、江西雷击案例4月25日,吉安市井冈山医专遭雷击,击坏2台计算机,直接经济损失1万元。雷击前计算机已切断电源。
4月26日,赣州市章贡区国投赣州证券部遭雷击,击坏电子设备,直接经济损失2万元。
5月26日18点,吉安市永丰县气象局遭雷击,击坏1台计算机,直接经济损失计1.1万元。
5月28日,赣州市寻乌县城信用社遭雷击,击坏机房电脑,直接经济损失0.38万元。
5月30日,鹰潭市工商银行卡部网络、国泰君安证券遭雷击,击坏1台路由器;鹰潭饭店遭雷击,击坏电梯和程控交换机;中国银行鹰潭市分行遭雷击,击坏1台路由器、1台调制解调器;市建行遭雷击,击坏1台路由器、1台调制解调器。
5月30日,南昌市江西省民航局遭雷击,击坏办公系统,经济损失16.32万元。
6月1日19时左右,江西省证券公司第一营业部遭雷击,击坏集线器(HUB)及若干台MODEM(无防雷装置保护),电源部分击坏第一级电源避雷器,设备安然无恙。
6月1日19时左右,昌北机场遭雷击,击坏收费系统电脑控制板。原因:无防感应雷装置,并未进行防雷检测。
6月1日19时左右,南昌海关中心遭雷击,击坏程控机房交换机接口、计算机系统部分接口设备和计算机等设备,直接经济损失3万元,间接经济损失严重。
6月7日15时,吉安市第三中学遭雷击,击坏多台多媒体电脑,直接经济损失近20万元。
6月7日18时左右、6月15日18:20时左右,7月1日18~19时,吉安市新干县神政乡政府三次遭雷击,6月7日最严重,直 6月11日,赣州民航站遭雷击,击坏电子设备,直接经济损失4.3万元。
6月30日14~15时,君安证券南昌营业部遭受雷击,击坏2台交换机、2块电话委托语音卡,经济损失近3万元。原因:无防感应雷装置。
6月30日,上饶市河口镇一打字店遭雷击,击坏1台电脑,直接经济损失0.6万元。
6月份,九江市都昌县城幸福路遭雷击,击坏彩电及近百台电话机。接经济损失近30万元;其中击坏乡邮政所机房设备,经济损失近20万元;击坏全部乡有线电视差转、广播系统和1台计算机,经济损失6万多元,造成乡政府通讯中断2天;击坏30余台附近居民的彩电和电话机。
7月1日,赣州市信丰县国税局遭雷击,击坏微机,直接经济损失0.35万元。
7月26日,赣南铁石口水泥有限公司遭雷击,击坏电脑配料机,直接经济损失0.96万元。
8月13日,抚州市南丰县遭雷击,击坏7台变压器、1套计算机系统、2台发电机组、数10台电视、电冰箱。
8月14日,抚州市金溪县财政局、工商局、电信局等单位遭雷击,击坏电脑、复印机、电视机等设备。
8月中旬,宜春市上高县人民医院遭雷击,击坏计算机网络、数据交换机,并丢失所有数据,直接经济损失2万余元。
8月20日,赣州市崇义县水泥厂原料车间、立窑车间遭雷击,击坏1套生料微机和一些设备等,经济损失惨重。
8月26日,上饶市河口镇一打字店遭雷击,击坏1台电视机、1台电脑,直接经济损失1万元。
8,鹰潭市农业银行遭雷击,击坏20多台进口调制解调器,致使整个网络瘫痪;击坏两栋家属楼几十户的家用电器;击坏逸夫小学一幢家属楼20多户人家的家用电器;击坏余江县液化气公司家用、商业用配电房,气罐接地也被烧坏。 某日,九江市都昌县城小康路遭雷击,击坏4台微机、近40台电话机和彩电等。
二、建筑物概况
该建筑物位于为江西省南昌市青云谱区气象路58号江西信息应用职业技术学院环境工程系系楼.地处南昌县气象路至高点雷打山。海拔46.9m,土质为红壤粘土,土壤含水量超过4%,土壤电阻率为110 Ω•m。其周围有绿化带、树木、校园超市、学生宿舍、实训大楼和喷泉广场 ,该地年平均雷暴为53.5Td ,有“雷打山”之称,《曾多次被雷击》, 属于多雷区。
环境系系楼位于该学院的东南面,该系楼为两层,二层楼顶有一阁楼,系楼属于低层建筑物,整个建筑物采用的是钢混结构筑成。建筑物一楼有气象观测室、102机房和二楼有一个207机房,其余为教师办公室和气象观测室,另配有专业机房和实训设备,办公室内有少量计算机。三楼是一阁楼(开会场所)无重要设施。其中二楼楼顶有楼梯间、女儿墙、阁楼、天馈系统、风向标、接闪装置等。该屋顶为可上人屋面。
2.2、环境系系楼及周边情况
该建筑物长、宽、高分别为 64、15、15m,相邻建筑物东面校园超市距环境系楼远5m,高5.5m<同一平面为4m,南面宿舍楼距环境系楼远20m高9.6m(在同一平面为8m),西北面实训楼距环境系楼远32m,高21m,北面距环境系楼远10m,为喷泉广场。《图见附录一(图1-4)》
2.3、机房概况
×0.6m。每一台计算机机壳就近连接到防静电地板上与等电位端子箱连接。机房内计算机主要用于教师教学和学生实训使用。
三、勘测原则
1为使建筑物防雷设计因地制宜地采取防雷措施,防止或减少雷击 建(构)筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,以及雷击电磁脉 冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行, 做到安全可靠、 技术先进、经济合理。
四、依据
GB 50057 — 2010 《 建筑物防雷设计规范》。
GB 50343 — 2012 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》。
五、勘测内容
5.1、基本构造:
1)、其周围有绿化带、树木、校园超市、学生宿舍和实训大楼和喷泉广场。整个建筑物采用的是钢筋混凝土结构筑成的两层建筑、可利用柱内主筋作为自然引下线。周围有若干高达十几米的大树,土壤为回填土质。
2)、屋顶有四个风向标,一个天馈系统
5.2、现有防雷装置
1 接闪器的分布:在天面上设有一根直径为60mm、高为8.5米的接闪杆,分别与两侧的接闪带焊接,接闪带沿屋顶和阁楼的女儿墙各敷设一圈接闪带。二楼和三楼的接闪带采用10mm的镀锌圆钢连接,穿管保护。
5.2、接闪带
(1)经观察屋顶接闪带是明装在女儿墙上且距屋面的边缘距离为500mm。
(2)接闪带由直径为10mm的镀锌圆钢、双面焊接,接闪带支架的支撑高度为150mm,直线段支架水平间距为1m且支架间距分布均匀。在转角处为°。
(3)接闪带在转弯处无支架且与转弯中心点与相邻两边支架的的间距均为0.5m。
(4)接闪带与接闪带搭接处长度为160mm。
5.3、引下线:
经勘测用等电位测试仪测试接闪带和接地装置、两者之间的电阻较小,该建筑物采用柱内主筋做引下线。
5.4、等电位:
系楼内的线路全部穿管,同时窗户、金属门等金属构件进行了等电位连接,系楼计算机机房也进行了接地,并与防雷装置连接。
1)、浪涌保护器:在配电箱处安装了浪涌保护器,机房等重要设备也安装了浪涌保护器。
2)、 系楼层与层之间进行了等电位连接,同时窗户、金属门等金属构件进行了等电位连接。
5.5、配电系统
系楼的电力进线方式为从学院配电房埋地并套钢管引入,在学院的总配电盘上安装一套电涌保护器SPD1,作为一级保护。
在系楼总配电柜上安装一套(Imax=80kA、In=40kA up=2.5v)电涌保护器SPD2,作为二级保护。相线的直径为10mm的多股铜芯线、地线的直径为16mm的多股铜芯线 。
在二楼分配配电箱和102机房安装一套(Imax=40kA、In=20kA up=1.8v)作为三级保护。
在设备前安装一套(Imax=20kA、kA up=0.5v)相电涌保护器SPD4,作为四级精细保护。符合规范要求。
5.6、网络
1)、信号线采用同轴电缆,监控从实训楼一楼架空引入、网络从实训楼四楼架空引入系楼的201在分配到各个房间。在终端处未安装信号浪涌保护器。
2)、 系楼内部计算机机房敷设了防静电地板,各台计算机机壳进行了接地。
5.7、 系楼内有四个配电箱,低压配电线路从户外穿钢管埋地引入,直接引入系楼总配电箱。机房低压配电系统的接地制式TN-S系统。
5.8、信号线路从户外架空引入,加大了遭受雷击的可能性容易产生过电压、过电流和闪电电涌。
六、勘测分析
1)、环境系楼周围有比较多的树木,高度达至10多米,且树木与系楼之间的净距小于5米,没有达到安全距离,雷云对地放电时容易造成反击。
2)、屋顶有四个风向标,一个天馈系统可能遭受雷击。
6.1、现有防雷装置:
1、接闪杆
在天面上设有一根直径为60mm、高为8.5米的接闪杆,分别与两侧的接闪带焊接,接闪带沿屋顶和阁楼的女儿墙各敷设一圈接闪带。二楼和三楼的接闪带采用10mm的镀锌圆钢连接,穿管保护。
6.2、接闪带
(1)经观察屋顶接闪带是明装在女儿墙上且距屋面的边缘距离为500mm。
(2)接闪带由直径为10mm的镀锌圆钢、双面焊接,接闪带支架的支撑高度为150mm,直线段支架水平间距为1m且支架间距分布均匀。在转角处为°。
(3)接闪带在转弯处无支架且与转弯中心点与相邻两边支架的的间距均为0.5m。
(4) 屋顶的接闪带与支架有多处断裂以及虚焊现象,有腐蚀现象。
(5)接闪带与接闪带搭接处长度为160mm。
6.3、引下线:
(1)经勘测用等电位测试仪测试接闪带和接地装置、两者之间的电阻较小,该建筑物采用柱内主筋做引下线。
(2)、通过仪测得系楼工频接地电阻为3.8Ω,土壤电阻率为110Ω•m。
(3)、系楼的接地线未做保护措施。
6.4、等电位:
系楼内的线路全部穿管,同时窗户、金属门等金属构件进行了等电位连接,系楼计算机机房也进行了接地,并与防雷装置连接。
(1)、浪涌保护器:在配电箱处安装了浪涌保护器,机房等重要设备也安装了浪涌保护器。
(2)、 系楼层与层之间进行了等电位连接,同时窗户、金属门等金属构件进行了等电位连接。
6.5、配电系统
系楼内有四个配电箱,分别为系楼总配电柜、楼层配电柜和分配配电柜。
系楼的电力进线方式为从学院配电房埋地并套钢管引入,在学院的总配电盘上安装一套电涌保护器SPD1,作为一级保护。
在系楼总配电柜上安装一套(Imax=80kA、In=40kA up=2.5v)4+0电涌保护器SPD2,作为二级保护。相线的直径为10mm的多股铜芯线、地线的直径为16mm的多股铜芯线 。
在二楼分配配电箱和102机房安装一套(Imax=40kA、In=20kA up=1.8v)作为三级保护。
在设备前安装一套(Imax=20kA、kA up=0.5v)相电涌保护器SPD4,作为四级精细保护。符合规范要求。
6.6、网络
(1)、信号线采用同轴电缆,监控从实训楼一楼架空引入、网络从实训楼四楼架空引入系楼的201在分配到各个房间。在终端处未安装信号浪涌保护器。
(2)、 系楼内部计算机机房敷设了防静电地板,各台计算机机壳进行了接地。
6.7、门窗以及其它金属构件均与防雷装置等电位连接。但是进入建筑物线路的管道未于等电位连接。
6.8、进入建筑物线路
1电源线路在总配电柜安装了浪涌保护器,采用埋地穿管进入环境系楼的配电箱,但金属管道未等电位连接。
2、总配电柜和分配电柜外壳接地、并安装有浪涌保护器。
七、防雷分类
K-校正系数,由于该环境系系楼位于雷打山,并且处于郊区;所以这里的校正系数K取 1.5 因为环境系系楼的高度小于100米,长为64m,宽为15m,高为15m,
Ae----建筑物等效落雷面积
Ae=0.01799(km2)
Ng----建筑物所在地区雷击大地的年平均密度为:
Ng=5.35(次/km/a)
N = k ×N g×A e
该建筑物年雷击次数为0.144次/a,大于 0.05次/a。
根据 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》 第3.0.4条第3款可知该建筑物为第三类防雷建筑物。
八、电子信息系统雷电防护等级
8.1、建筑物雷击次数
建筑物及入户设施年预计雷击次数N为建筑物年预计累计次数 N1和建筑物入户设施遭雷击的年预计雷击次数 N2 之和:即N=N1+N2
8.2、建筑物入户设施年预计雷击次数:
N2=Ng×Ae/(A´e=A´e1+A´e2)
建筑物所在地区雷击大地的年平均密度为:Ng=5.35(次/km/a)
入户设施的截收面积 表1——1
线路类型
有效截收面积 A´e (km2)
低压架空电源电缆
2000×L×10-6
高压架空电源电缆(至现场
变电所)
500×L×10-6
低压埋地电源电缆
2×d ×L×10-6s
高压埋地电源电缆(至现场
变电
×d ×L×10-6s
架空信号线
2000×L×10-6
埋地信号线
2×d ×L×10-6s
无金属铠装和金属芯线的
光纤电缆
0
注:1 L 是线路从所考虑建筑物至网络的第一个分支点或相邻
筑物的长度,单位为 m,最大值为 1000m,
当 L 未知时,应取 L=1000m。
2 d 表示埋地引入线缆计算截面积时的等效宽度,单位为 m,其数
值等于土壤电阻率的值,最大值取s。500
电源线缆入户设施的截收面积为:
A´e1=2×d ×L×10-6
A´e1=2×110×200×10-6
A´e1 =0.044(km2)
信号线缆入户设施的截收面积为:
A´e2 =2000×L×10-6
A´e2 =2000×10×10-6
A´
A´e1 为低压埋地电源线缆截收面积,A´e2为低压架空信号线。环境系楼的土壤电阻率为 110Ωm,
N2=Ng×Ae/(A´e=A´e1+A´e2)
×(0.044+0.02)
N2=0.3424(次/a)
N=N1+N2
8.3、可接受的最大平均雷击次数Nc×10-1/C
式中各因子的取值,实训楼为钢筋混凝土结构所以 C1 取 1; 环境系楼等电位连接和接地以及屏蔽措施较完善的设备 C2 取1;C3 为电子信息系 统设备耐冲击类型和抗冲击过电压能力因子,实训楼为一般取 0.5; C4 为电子信息系统设备在雷电防护区的因子,实训楼设备在 LPZ2更高的地方,所以C4 取0.5;C5 为电子信息系统发生雷击事故的后果 因子,信息系统业务中断不会产生不良后果时,C5取 0.5;C6 表示区域雷暴等级因子 ,南昌市属于多雷区所以C6取1.2 即 C=1+1+0.5+0.5+1+1.2=5.2即:
×10-1/5.2
Nc=0.1115(次/a)
8.4、按防雷装置拦截效率 E
1 当E>0.98时 定为A级;
2 当0.90<E≤0.98时 定为B级;
3 当0.80<E≤0.90时 定为C级;
4 当E≤0.80时 定为D级。
电子信息系统雷电防护等级拦截效率为D级
九、建筑物防雷分区
LPZ0A区:接闪杆保护范围以外,本区了内各物体可能遭受雷击,电磁场没有衰减
LPZ0B区:接闪杆保护范围以内,本区了内各物体很少能遭受雷击,但电磁场没有衰减
LPZ01区:建筑物内,本区了内各物体不可能遭受雷击,本区雷电流比LPZ0B区进一步衰减
LPZ02区:为了需要进一步减小导体部件上的雷电流和电磁场。
十、勘测总结
1)建筑物长、宽、高分别为 64、15、15m,年预计雷击次数为53.5Td。
2 ).接闪带有锈迹、部分搭接不符合规范要求,须整改.接闪杆的高度不够,设备不能完全保护。
10.1.按防雷装置拦截效率 E
1)电子信息系统雷电防护等级拦截效率为D级。
10.2. 建筑物年预计雷击次数
1) 建筑物年预计雷击次数N=0.144次/a。
2)根据该建筑的周边情况应划分为第二类防雷建筑物
10.3、防直击雷:
接闪带和支架出现了断裂、接闪杆和接闪带有腐蚀现象、焊接不符合规范要求,须整改。
引下线检测点距离地面0.0m,不符合规范要求,须整改。
10.4、各别配电柜外壳等电位连接不符合规范,须整改。
、等电位:进入该建筑物的金属管道没有等电位连接、部分等电位连接不符合规范要求、而且有腐蚀现象,不符合规范要求,须整改
10.6、监控系统、未安装信号浪涌保护器。不符合规范要求,须整改。
附录
环境系系周边环境如图1-1至1-4
图1-1环境系楼东面视图
图1-2环境系楼南面视面
图1-3环境系楼西面视图
图1-4环境系楼北面视图
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