华润 橡树湾 - 图文

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编号:201139

雷击风险评估报告

委托单位:华润置地(南昌)有限公司评估项目:华润.橡树湾一期

江西省雷电监测预警与防护技术中心

二〇一二年三月

1

声 明

1.本报告无评估单位盖章无效。 2.本报告无评估人员签字无效。 3.本报告涂改无效。

4.本报告仅对所委托的评估项目有效。

5. 本评估以设计方提供的建筑物原始数据和现场情况检测、勘察、核实的数据为基础,根据建筑物属性以及雷击风险评估方法所确定的有关参数,进行分析,得出相关的结论。并以此为基础,对这些结论进行了比较和分析,并提出了相应增加的防范措施。若建筑物结构、功能用途、环境发生较大变化,需要重新进行评估。

6.对本报告若有异议,应于收到报告之日起十五个工作日内向本所提出,逾期不予受理。

目 录

雷击风险评估综合结论 ................................. I 1.评估单位 ........................................... 1 2. 评估人员 .......................................... 2 3.评估目的 ........................................... 3 4.评估依据 ........................................... 3 5.评估简介 ........................................... 3 6. 项目概况 .......................................... 5 6.1 强电系统........................................ 5 6.2 弱电系统........................................ 6 6.3 防雷与接地 ...................................... 6 7.数据采集与分析 ..................................... 6 7.1地理位置 ........................................ 7 7.2闪电定位资料 .................................... 9 7.3土壤电阻率 ..................................... 11 7.4建筑物及其服务设施特性 .......................... 11 8.大气环境状况 ...................................... 24 8.1南昌市雷电活动时空分布特征 ...................... 24 8.2建设项目附近雷电分布特征 ........................ 25 9.建筑物雷击风险评估 ................................ 26 9.1雷击风险评估方法................................ 26 9.2 雷击风险分析 ................................... 37 9.3 评估计算过程 ................................... 38 9.4评估结论 ....................................... 67 9.5雷电防护建议 ................................... 67 10.建筑电子信息系统评估 .............................. 74 10.1 评估方法 ...................................... 74 10.2评估过程 ...................................... 77 10.3 评估结论 ...................................... 81 10.4 雷电防护建议 .................................. 82 附1:江西省雷电监测系统简介 ......................... 84

雷击风险评估报告综合结论

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评估项目 项目地址 委托单位 联系人 华润.橡树湾一期1-3#,5-12# 南昌市朝阳洲 华润置地(南昌)有限公司 李大卫 联系电话 18970077707 (一)建筑物雷击风险评估 1#~3#、6#、8#、9#楼人身伤亡损失风险:R1=2.092310–3> RT(=10-5),风险偏大。 5#、7#楼人身伤亡损失风险:R1=2.109310–3> RT(=10-5),风险偏大。 –3-510#楼人身伤亡损失风险:R1=4.143310> RT(=10),风险偏大。 11#楼人身伤亡损失风险:R1=3.449310–3> RT(=10-5),风险偏大。 –3-512#楼人身伤亡损失风险:R1=3.114310> RT(=10),风险偏大。 存在的主要风险有: RB:直接雷击建筑物因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损坏引起的人身伤亡的风险。 RC: 雷击建筑物,因雷电电磁脉冲引起设备、系统故障造成人身伤亡的风险 RM: 雷击建筑物附近,因LEMP造成电梯系统内部系统故障引起人身伤亡的风险。 RV:雷击服务设施,因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件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成人身伤亡的风险。 RW:雷击服务设施,在线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起电梯系统内部故障评估造成人员伤亡的风险。 结需要在原有防雷措施的基础上,通过完善闪器、引下线、接地装置、防侧击雷、配论 电系统防雷电过电压防护、弱电系统雷电过电压防护、电梯系统防护、合理布线、降低火灾危险等措施降低风险。 (二)建筑物电子信息评估 1#、2#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.940,电子信息系统雷电防护等级为B级。 3#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.925, 电子信息系统雷电防护等级为B级。 5#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.918, 电子信息系统雷电防护等级为B级。 6#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.907, 电子信息系统雷电防护等级为B级。 7#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.894, 电子信息系统雷电防护等级为C级。 8#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.880, 电子信息系统雷电防护等级为C级。 9#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.870, 电子信息系统雷电防护等级为C级。 10#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.915, 电子信息系统雷电防护等级为B级。 11#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.918, 电子信息系统雷电防护等级为B级。 12#:防雷装置拦截效率E=I-Nc/N=0.929, 电子信息系统雷电防护等级为B级。 应根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》规范要求对有线电视系统、楼宇访客可视对讲系统、火灾自动报警及消防联动控制系统等弱电系统进行防护。 I

共5页 第2页

在现有防雷措施的基础上,进一步采取以下防雷措施: 1~3#,5~9#楼按第三类防雷建筑物要求进行设计,10#~12#楼按第二类防雷建筑物要求进行设计。 (一)接闪器 利用避雷带、避雷针作为接闪器。避雷带采用圆钢或扁钢,优先采用圆钢,直径不小于8mm,扁钢截面不小于48mm2,厚度不应小于4mm。避雷带应沿屋角、屋脊、屋檐、檐角、女儿墙外侧等宜受雷击的部位敷设,并构成闭合环形。避雷带敷设应平直牢固,不应有高低起伏和弯曲现象,平直度每2m允许偏差不宜大于3/1000,全长不宜超过10mm,在转角处应随建筑物造型弯曲,一般不宜小于90度,弯曲半径不宜小于圆钢直径的10倍,跨越伸缩缝和沉降缝时应采取弧形跨接。避雷带支持卡应固定牢靠,间距不大于1.5m,均匀相等,支持卡高度为0.10m~0.15m,支持卡在转角处距转弯中点为0.25m~0.5m,且相同弯距处距离应一致。1~3#,5~9#屋面避雷网格不大于20m320m或24m316m,10#~12#楼屋面避雷网格不大于10m310m或12m38m。屋顶最高处及屋角等处宜采用不小于φ12的热镀锌圆钢和高度为≤0.3m的避雷短针。避雷短针、突出屋面金属构件等应与避雷带应可靠焊接,焊接用双边焊接,焊接长度不小于圆钢直径的6倍,接闪器及其焊接部分应做防锈处理。 雷电(二)引下线 防引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,1~3#,5~9#平均间距不大于25m,10护建#~12#楼平均间距不大于18m,主要阳角应设置引下线。引下线优先利用建筑物柱内或议 剪力墙内两条纵向主钢筋,当利用两根主钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于φ16,当利用四根钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于φ10。引下线上下通长焊接,保证良好的电气连通,顶部与建筑物外圈梁的两条主钢筋焊接,底部与基础焊接良好。 (三)防侧击雷 10#~12#楼:45m以上每2层利用结构外圈梁内两条主钢筋焊接成均压环,与各避雷引下线焊接连通形成。外墙金属门窗、金属栏杆、金属管道、防盗网、室外空调机等金属物应直接或经预埋件与就近的防雷设施电位连接,垂直敷设的金属管道及金属物除顶部和底端与防雷装置相连,应每隔30m与就近的防雷装置相连。 (四)接地装置 优先利用建筑物的基础钢筋作为防雷接地装置,当接地电阻达不到要求时必须增加人工接地体。利用建筑物地梁内两条不小于Φ16的圆钢主钢筋作为水平接地体,并构成基础防雷网格。地梁内的主钢筋应与承台或引下线柱内对角两条钢筋通长焊接,焊接采用双面焊接,焊接长度不小于圆钢直径的6倍。防雷接地应与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。 II

共5页第3页 (五)配电线路 对住户、电梯系统、商铺、社区服务用房、物业用房、消防控制室等有弱电设备的场所安装多级电涌保护器保护。1#、2#、3#、5#、6#、10#、11#、12#楼雷电防护不低于B级,7#、8#、9#楼雷电防护等级不低于C级。配电线路电涌保护器参数要求见本报告表9-5-2-1。进入10#、11#、12#楼有弱电设备场所的配电线路采用屏蔽电缆或穿金属管道、线槽敷设,屏蔽电缆的金属外皮、金属管道、线槽的两端分别连接到建筑物的等电位连接带上。 屋顶泛光照明等用电设备从分配电箱引出的线路宜穿钢管敷设。钢管的一端宜与配电箱外壳相连;另一端宜与用电设备外壳、保护罩相连,并宜就近与屋顶防雷装置相连。当钢管因连接设备而中间断开时宜设跨接线,在分配电箱内,宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器。 电涌保护器的保护水平应满足设备最低耐压水平要求,且有20%的安全裕量。SPD连接导线应平直,其长度不宜大于0.5m,第一级连接相线铜线截面不小于16mm2,接地端连接铜线截面不小于25mm2,第二级连接相线铜线截面不小于10mm2,接地端连接铜线截面不小于16mm2,第三级连接相线铜线截面不小于6mm2,接地端连接铜线截面不小于10mm2。电压开关型浪涌保护器至限压型浪涌保护器之间的线路长度小于10m、限压型浪涌保护器雷之间的线路长度小于5m时,在两级浪涌保护器之间应加装退耦装置。当浪涌保护器具有电能量自动配合功能时,浪涌保护器之间的线路长度不受限制。浪涌保护器应有过电流保防护装置,并宜有劣化显示功能。 护(六)弱电线路 建议 进入建筑物的网络线路、有线电视线路、电话线路、消防、安防监控等弱电线路安装与系统匹配的电涌保护器。入户线路选用屏蔽线缆或敷设在金属管道内埋地引入,屏蔽层或金属管道的两端应分别连接到建筑物的等电位连接带上。浪涌保护器SPD接地端宜采用截面积不小于1.5mm2的铜芯导线,安装牢固,其位置及布线正确。 (七)楼宇访客可视对讲系统系统: 1、置于户外的摄像机信号控制线输出、输入端口应设置信号线路浪涌保护器。 2、主控机、分控机的信号控制线、通信线、各监控器的报警信号线,宜在线路进出建筑物直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处装设适配的线路浪涌保护器。 3、系统视频、控制信号线路及供电线路的浪涌保护器,应分别根据视频信号线路、解码控制信号线路及摄像机供电线路的性能参数来选择。 4、安防系统户外的交流供电线路、视频信号线路、控制信号线路应有金属屏蔽层并穿钢管埋地敷设,屏蔽层及钢管两端应接地,信号线路、供电线路应分开敷设。 5、安防系统的接地应采用共用接地。主机房应设置等电位连接网络,接地线不得形成封闭回路,系统接地干线宜采用截面积不小于16mm2的多股铜芯绝缘导线。 III

共5页第4页 (八)火灾自动报警及消防联动控制系统 1、火灾报警控制系统的报警主机、联动控制盘、火警广播、对讲通信等系统的信号传输线缆宜在进出建筑物直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处装设适配的信号浪涌保护器。 2、消防控制中心与本地区或城市“119”报警指挥中心之间联网的进出线路端口应装设适配的信号浪涌保护器。 3、消防控制室内,应设置等电位连接网络,室内所有的机架(壳)、金属线槽、设备保护接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端均应就近接至等电位接地端子板。 4、区域报警控制器的金属机架(壳)、金属线槽(或钢管)、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等,应就近接至等电位接地端子板。 5、火灾自动报警及联动控制系统的接地应采用共用接地。接地干线应采用截面积不小于16mm2的铜芯绝缘线,并宜穿管敷设接至本楼层(或就近)的等电位接地端子板。 (九)有线电视接受系统 1、进、出建筑物的信号传输线,宜在入、出口处装设适配的电涌保护器。 雷2、有线电视信号传输线路,宜根据其干线放大器的工作频率范围、接口型式以及是电否需要供电电源等要求,选用电压驻波比和插入损耗小的适配的电涌保护器。 防3、 进、出前端设备机房的信号传输线,宜装设适配的电涌保护器。机房内应设置护建局部等电位接地端子板,采用截面积不小于16mm2的铜芯绝缘导线并穿金属管,就近接议 至机房外的等电位连接带。 (十)电梯系统 1#、2#、3#、5#、6#、10#、11#、12#楼电梯系统雷电防护不低于B级,7#、8#、9#电梯系统楼雷电防护等级不低于C级。进入10#、11#、12#楼电梯系统的配电线路采用屏蔽电缆或穿金属管道、线槽敷设,屏蔽电缆的金属外皮、金属管道、线槽在建筑物入口处、电梯机房入口处做等电位接地连接。配电线路电涌保护器参数要求见表9-5-2-1。 各级SPD的保护水平应满足设备最低耐压水平要求,且有20%的安全裕量。 电梯控制线路采用屏蔽电缆或穿金属管道敷设,并对屏蔽层和金属管道的首、末两端接地。 电梯机房采取完善的屏蔽措施,包括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通,使之成为一个完整的法拉第笼,并做良好接地。 电梯井在底坑和机房内应预留接地端子,电梯机房内设备应远离外墙结构柱,并设等电位连接网络,设备金属外壳、机柜外壳、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。金属导体,电缆屏蔽层及金属线槽(架)等进入机房时,应 IV

共5页第5页 做等电位连接。 系统布线合理,强弱电分开敷设,且避免产生大的回路。 (十一)布线 为了避免在线路敷设过程中产生较大的环路,导致因环路感应产生较高的过电压(流)而损坏设备,应采用合理的布线方式,尽可能不出现较大的感应环路。 1、建筑物内敷设的各种电力电缆、通信信号电缆、控制电缆等敷设时应避开防雷引下线等LEMP强的区域,无法避开时,应采取屏蔽措施。 2、强、弱电分开敷设,避免干扰。 3、电子信息系统的信号线与电力线之间间距应符合规定。 雷电(十二)电涌保护器 防安装的电涌保护器应符合国务院气象主管机构规定的使用要求,并经江西省气象局护建备案的产品。 议 (十三)降低火灾风险 4、信息系统布线电缆与附近可能产生高电平电磁干扰的电动机、电力变压器设备之间应保持必要的间距。 加强消防和雷电安全知识宣传,提高人员防雷安全意识。设立防雷安全管理员,做好雷电防护设施日常维护工作,委托有资质的防雷专业检测机构进行定期检测,发现问题及时整改。雷雨来临时,加强防火安全巡查、监控,降低雷击引发的火灾风险。 评估单位(盖章) 年 月 日 V

1.评估单位

江西省雷电监测预警与防护技术中心于2005年经江西省气象局批准成立,前身为江西省防雷中心,成立于1991年。单位具有20年的雷电防护专业经验,下设综合管理科、技术科、检测科,主要从事全省雷电业务的技术指导,雷电防护技术的研究,雷电灾害鉴定与评估,南昌市的防雷装置检测、设计技术评价和雷击损害风险评估等防雷技术服务。

单位具有雄厚雷电防护专业技术力量,配备数字接地电阻测试仪、土壤电阻测试仪、环路电阻测试仪、电阻箱、等电位测试仪、绝缘电阻测试仪、压敏电压测试仪、静电测试仪、SPD测试仪、数字万用表、磁场强度测量仪、剩磁测试仪、经纬仪、测距仪、游标卡尺、测厚仪、GPS定位仪等完备的技术服务仪器设备。现有高级工程师2人,工程师22人,助理工程师6人,技术员14人。为贯彻实施相关法律法规的规定,2009年,经江西省气象局能力确认,具有雷击损害风险评估能力,见图1-1。

“公正科学、准确可靠、保证质量”是我们的质量方针,我们将坚持以“规范”和有关专项规定作为防雷技术服务标准,对防雷装置作出公正、科学、准确的评价,避免因质量问题造成不必要的损失,保障人民命财产安全。

图1-1能力确认书

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2. 人员

人员一览表

序号 1 姓名 性别 职称/职务 工程师 分工 签字 李玉塔 男 报告编制 2 罗鹏 男 工程师 资料采集 3 邓佳蜂 男 工程师 资料采集 4 吴甜甜 女 技术员 资料采集 5 李准 男 工程师 校对 6 易高流 男 高工 审核 7

付智斌 男 副主任 批准 2

3.评估目的

雷电是伴随着强对流天气过程发生的一种灾害性天气现象。雷电以其强大的电流、炙热的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应,使其在瞬间产生巨大的破坏作用,因此雷电常常造成人员伤亡,击毁建筑物、供配电系统、通信设备,造成计算机信息系统中断等。雷电灾害已被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害”之一,被中国电工委员会称为“电子时代的一大公害”。

江西是雷电多发地区,年平均雷暴日数为42~83天,据不完全统计,每年因雷击伤亡人数达一百多人,损坏变压器、家电、通讯设备、网络设备上千台,并造成建筑物被毁、火灾事故以及部分地区停电、停水、信息网络瘫痪、通信中断,经济损失近亿元。

雷电灾害主要由两个方面的因素决定:一方面是雷电在时间、空间上的分布,另一方面是雷电对社会、经济、人员等所造成的损坏程度。也就是说,为了防御雷电灾害,我们必须进行大气雷电环境评价,即雷电灾害危险性分析(雷电在时间、空间上的分布特征)和雷电的危害范围分析(雷电对社会、经济、人员等所造成的损坏程度),虽然雷电作为一种自然现象,其发生是不可避免的,但是根据分析结果通过采取有效的措施可以避免或减轻其所造成的灾害损失。本评估报告特针对以上因素进行详尽的分析及总结。

4.评估依据

本评估报告中参考的有关法律法规及技术标准如下: 《中华人民共和国气象法》

《江西省实施《中华人民共和国气象法》办法》

《南昌市防雷减灾条例》

GB50057—1994《建筑物防雷设计规范》

GB50343—2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

GB/T17949.1-2000《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》

GB50045-1995《高层民用建筑防火设计规范》(2005 年版) GB50016-2006《建筑设计防火规范》(2006 年版) GB/T21714.1-2008《雷电防护第一部分:总则》 GB/T21714.2-2008《雷电防护第二部分:风险管理》

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GB/T21714.3-2008《雷电防护第三部分:建筑物的物理损坏和生命危险》

GB/T21714.4-2008《雷电防护第四部分:建筑物内电气和电子系统》

GB/T19271.1-2003《雷电电磁脉冲的防护第 1 部分:通则》 GB/T19271.2-2005《雷电电磁脉冲的防护第 2 部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地》

GB/T19271.3-2005《雷电电磁脉冲的防护第 3 部分:对浪涌保护器的要求》

GB/T19271.4-2005《雷电电磁脉冲的防护第 4 部分:现有建筑物内设备的防护》

DL475-2006《接地装置工频特性参数的测量导则》 GB50054-1995《低压配电设计规范》 DL/T612-1997《交流电气装置的接地》

GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》 GB50174-1993《电子计算机机房设计规范》 GB6650《计算机机房用活动地板技术条件》

GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 GB50348-2004《安全防范工程技术规范》 GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》 JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》 GB/T50314-2000《智能建筑设计规范》

GB50055-1993《通用用电设备配电设计规范》 JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》 GB50174-1993《建设工程施工现场供用电安全规范》 GB50028-2006《城镇燃气设计规范》

CJJ33-2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》

GB/T19856.1-2005《雷电防护 通信线路第 1 部分:光缆》 GB/T19856.2-2005《雷电防护 通信线路第 2 部分:金属导线》 5.评估简介

雷电灾害风险评估的内容包括大气雷电环境评价、雷击损坏风险评估、雷电灾害易损性分析、雷电灾害环境影响评估等。

预评估是根据建设项目的使用性质和所在地雷电活动时空分布特征及雷电流散流情况等,分析建设项目的雷电灾害易损性和所在地大气雷电环境状况,对项目的选址及功能分区布局从雷电防护的角度提出意见,为城市规划和项目选址提供重要依据。

方案评估是针对建设项目初步设计,对该项目可能存在的雷电危

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险(有害)因素的种类、雷电危险性和危险度进行分析,提出合理科学的安全对策措施及建议,为施工图防雷设计提供依据。

现状评估通过对既有建设项目的防雷安全现状进行安全评价,查找其存在的雷电危险、有害因素并确定其危害程度,提出合理可行的建议及安全对策措施,为安全监督管理提供技术依据。

本评估为方案评估。 6. 项目概况

南昌华润橡树湾项目位于南昌市朝阳洲。基地西临鲁直路,北接规划二路,东侧为抚生路,南侧为丁家洲路,基地周边景观资源丰富,东侧为桃花河及城市带形绿地公园。工程总用地面积47781㎡,总建筑面积149589.6㎡,其中地上计容建筑面积105117.9㎡,地上不计容建筑面积504.5㎡,地下室建筑面积43931.3㎡。本工程由3栋高层(10#、11#、12#楼)、8栋多层住宅 (1#楼、2#楼、3#楼、5#楼、6#楼、7#楼、8#楼、9#楼)以及地下室组成。1#楼、2#楼、3#楼、6#楼、8#楼、9#楼建筑檐口高度为21.45米,5#楼、7#楼建筑檐口高度为16.45米,10#建筑结构顶面高度为83.650米,11#12#建筑结构顶面高度为88.20米。

6.1 强电系统

本工程从市政变电站各引来一路10kV电源至12#楼地下一层小区10KV开关站。由10KV开关站分别引至10#、12#楼公用变配电室及10#楼专用变配电室。共设两座变电所,1#变电所位于12#楼地下一层,为公共变电所,内设两台800KVA干式变压器,供11#,12#楼住户用电。2#变电所位10楼地下一层,为公共变电所一座和专用配电所一座,公共配电所供小区其它住户和临街商铺用电;专用配电所供地下车库和住宅公共用电。各建筑物所有进线均在地下室通过桥架引至配电箱。

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6.2 弱电系统

有线电视系统:电视信号由地下室弱电机房走弱电桥架引入。系统采用750MHz邻频传输,要求用户电平满足64±4dB;图象清晰度不低于4级。4. 干线电缆选用SYWV-75-9,穿PC管。支线电缆选用SYWV-75-5,穿PC管,沿墙及楼板暗敷。每户在起居室及主卧室各设一个电视插座;用户电视插座暗装,底边距地0.3m。

电话系统: 住宅每户按2对电话线考虑,在起居厅、卧室等处各设一个电话插座。

网络布线系统:每户按1根网线考虑;在书房或次卧室设一个计算机插座。计算机插座选用RJ45超五类型,与网线匹配,底边距地0.3m暗装。

多功能访客对讲系统: 本工程采用总线制多功能访客对讲系统。各楼设独立的访客对讲系统,工作状态及报警信号送到小区管理中心。门口机嵌墙安装,底边距地1.4m,对讲分机挂墙安装在住户门厅内(兼做防入侵报警系统控制器),距地1.4m。

火灾自动报警及消防联动控制系统:10#~12#楼采用火灾自动报警及消防控制系统。消防控制中心设于12#楼一层。火灾自动报警及消防控制系统采用总线制系统。

6.3 防雷与接地

1#~3#,5#~9#楼按第三类防雷建筑物要求进行外部防护设计。10#~12#楼按第二类防雷建筑物要求进行外部防护设计。

接闪器在屋顶采用?10热镀锌圆钢作避雷带。利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根?16以上主筋通长焊接作为引下线,所有外墙引下线在室外地面下1m处引出一根40X4热镀锌扁钢,扁钢伸出室外,距外墙皮的距离不小于1m。接地极为建筑物基础底梁上的上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接形成的基础接地网。引下线上端与避雷

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带焊接,下端与接地极焊接。建筑物四角的外墙引下线在室外地面上0.5m处设测试卡子。

凡突出屋面的所有金属构件、金属通风管、金属屋面、金属屋架等均与避雷带可靠焊接。

本工程防雷接地、电气设备的保护接地、电梯机房等的接地共用统一的接地极,要求接地电阻不大于1欧姆,实测不满足要求时,增设人工接地极。

电气竖井内垂直敷设两条、水平敷设一圈40X4mm热镀锌扁钢,水平与垂直接地扁钢之间可靠焊接。凡正常不带电,而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。

本工程采用总等电位联结,总 等电位板由紫铜板制成,应将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结,总等电位联结线采用BV-1325mm2 PC32,总等电位联结均采用等电位卡子,禁止在金属管道上焊接。有淋浴室的卫生间采用局部等电位联结,从适当地方引出两根大于?16结构钢筋至局部等电位箱(LEB),局部等电位箱暗装,底边距地0.3m。将卫生间内所有金属管道、金属构件联结。

本工程接地型式采用TN-S系统。

在电源总配电柜内装第一级电涌保护器(SPD)。有线电视系统引入端、电话引入端等处设信号线路浪涌保护器。

7.数据采集与分析 7.1地理位置

(1)设备: GARMIN GPS76系列GPS定位仪,定位精度:<15m (2)项目所在地中心位置经纬度:115.8483°,28 .6227° (3)项目周边环境

7

图7-1-1 小区东面为农田及农田

图7-1-2 小区南面为农田、池塘

8

图7-1-3 小区西面为住宅小区

图7-1-4小区北面为在建住宅小区

7.2闪电定位资料

(1)设备/系统:江西省闪电定位系统,探测效率见图7-2-1,南昌地区探测效率90%上。

9

图7-2-1江西省雷电监测系统探测效率分布图

(2)本评估采集了2004年~2010年南昌市地闪监测资料作为样本,对273083次地闪时空分布、强度分布进行分析。图7-2-2为地闪监测图。

图7-2-2 2004~2010年距离华润.橡树湾5公里范围内的地闪监测图

10

7.3土壤电阻率

(1)设备仪器:K-2127B/MI2127多功能接地电阻测试仪 (2)本报告中所用的土壤电阻率数值来源于在项目所在处现场采集的数据(表7-3-1)。

(3)现场土壤电阻率检测点分布及地表状况见图7-3-1和图7-3-2

表7-3-1 项目现场采集的土壤电阻率

测量位置 经度 纬度 测量值(Ω.m) (极间距:5m) 土壤电阻率测量值(Ω.m) 测量日期 检测点1 115.84838° 28.62385° 85.9 检测点2 115.84792° 28.62302° 23.2 46.8 2012.3.13 土壤条件 数天前下过较长时间的雨 检测点3 115.84922° 28.62200° 31.3

图 7-3-1检测点位置

11

图7-3-2 测量时的地表

7.4建筑物及其服务设施特性

采集的数据以建设方提供的设计图纸和说明为依据,并对各功能区进行分区。

7.4.1 1#、2#、3#、6#、8#、9#楼

表7-4-1-1为建筑基本特性,表7-4-1-2为建筑分区及特性,表7-4-1-3为建筑物服务设施特性,图7-4-1-1为建筑物屋顶平面图。

表7-4-1-1 建筑物基本特性

参数 建筑物长/m 建筑物宽/m 建筑物高度/m 位置因子 LPS 建筑物外部屏蔽 建筑物潜在危险人员数 说明 60 14.75 24.175 周围有更高的建筑物或树木 第三类 无 106

12

图7-4-1-1屋顶防雷平面图 表7-4-1-2 建筑物分区及特性 Z0 Z1 室外 1 按总人数1%估算 混凝土/农地 - - 无 - 无 住宅 106 主卧2人,次卧1人估算 木头 人工灭火装置 一般 低度惊慌 无 分区 功能用途 潜在危险人数 潜在人员估算依据或方法 地表类型 消防措施 火灾危险程度 发生火灾时特殊危险 内部屏蔽 评估考虑的内部系统 Z3 电梯系统 26 每部电梯按载重13人估算 金属轿箱 - - 高度惊慌 - 配电线路、有线电视、电话线路、网络配电线路 线路 表7-4-1-3服务设施特性

线路高度 线路位置 配电线路 埋地敷设 郊区 有线电视 埋地敷设 郊区 电话线路 埋地敷设 郊区 网络电缆 埋地敷设 郊区 建筑物外线路特征、SYWV同轴电YJV非屏蔽电缆 敷设方法 缆 建筑物内线路型号/特征 合理布线 非屏蔽电缆 同轴电缆 HYA非屏蔽电缆 宽带网络进线 非屏蔽线路 非屏蔽线路 非屏蔽电缆,布屏蔽电缆,屏蔽线时避免构成层电阻5~20Ω大的环路 /km 13

非屏蔽电缆,布非屏蔽电缆,布线时避免构成线时避免构成大的环路 大的环路 设备耐受电压 1.5KV 1、在变压器地压母线安装LB1H-60B34型SPD 2、在电梯控制箱安装CTR-40N/3P+N型SPD(未备案) 10# - 75.6315.65381 2.5KV 1.5kv 1.5kv SPD防护 无 无 无 邻近(a端)建筑物 距离第一个节点的距离/m a端建筑物尺寸/m a端建筑物位置因子 变压器 12# - 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 67.9316.25393.65 周围有相同高周围有更高的度或更矮的建建筑物或树木 筑物或树木 有 无 7.4.2 5#、7#楼

表7-4-2-1为建筑基本特性,表7-4-2-2为建筑分区及特性,表7-4-2-3为建筑物服务设施特性,图7-4-2-1为建筑物屋顶平面图

表7-4-2-1 建筑物基本特性

参数 建筑物长/m 建筑物宽/m 建筑物高度/m 位置因子 LPS 建筑物外部屏蔽 建筑物潜在危险人员数 说明 60 14.75 19.175 周围有更高的建筑物或树木 第三类 无 64

14

图7-4-2-1屋顶防雷平面图 表7-4-2-2 建筑物分区及特性 Z0 Z1 室外 1 按总人数1%估算 混凝土/农地 - - 无 - 无 住宅 64 主卧2人,次卧1人估算 木头 人工灭火装置 一般 低度惊慌 无 分区 功能用途 潜在危险人数 潜在人员估算依据或方法 地表类型 消防措施 火灾危险程度 发生火灾时特殊危险 内部屏蔽 评估考虑的内部系统 Z3 电梯系统 26 每部电梯按载重13人估算 金属轿箱 - - 高度惊慌 - 配电线路、有线电视、电话线路、网络配电线路 线路 表7-4-2-3服务设施特性

线路高度 线路位置 配电线路 埋地敷设 郊区 有线电视 埋地敷设 郊区 电话线路 埋地敷设 郊区 网络电缆 埋地敷设 郊区 建筑物外线路特征、SYWV同轴电YJV非屏蔽电缆 敷设方法 缆 建筑物内线路型号/特征 合理布线 非屏蔽电缆 同轴电缆 HYA非屏蔽电缆 宽带网络进线 非屏蔽线路 非屏蔽线路 非屏蔽电缆,布屏蔽电缆,屏蔽线时避免构成层电阻5~20Ω大的环路 /km 15

非屏蔽电缆,布非屏蔽电缆,布线时避免构成线时避免构成大的环路 大的环路 设备耐受电压 1.5KV 1、在变压器地压母线安装LB1H-60B34型SPD 2、在电梯控制箱安装CTR-40N/3P+N型SPD(未备案) 10# - 75.6315.65381 2.5KV 1.5kv 1.5kv SPD防护 无 无 无 邻近(a端)建筑物 距离第一个节点的距离/m a端建筑物尺寸/m a端建筑物位置因子 变压器 12# - 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 67.9316.25393.65 周围有相同高周围有更高的度或更矮的建建筑物或树木 筑物或树木 有 无 7.4.3 10#

表7-4-3-1为建筑基本特性,表7-4-3-2为建筑分区及特性,表7-4-3-3为建筑物服务设施特性,图7-4-3-1为建筑物屋顶平面图

表7-4-3-1 建筑物基本特性

参数 建筑物长/m 建筑物宽/m 建筑物高度/m 位置因子 LPS 建筑物外部屏蔽 建筑物潜在危险人员数 说明 75.6 15.65 81 周围有更高的建筑物或树木 第二类 无 704

16

图7-4-3-1屋顶防雷平面图 表7-4-3-2 建筑物分区及特性

分区 功能用途 潜在危险人数 潜在人员估算依据或方法 地表类型 消防措施 火灾危险程度 Z0 室外 7 按总人数1%估算 混凝土/农地 - - Z1 住宅 702 Z2 电梯系统 52 Z3 地下室设备用房 2 按两名巡查人员估算 混凝土 自动灭火装置、报警装置 低 低度惊慌 无 配电线路 主卧2人,次卧每部电梯按载重1人估算 13人估算 木头 金属轿箱 自动灭火装置、- 报警装置 一般 - 高度惊慌 无 高度惊慌 - 发生火灾时特无 殊危险 内部屏蔽 - 评估考虑的内无 部系统 配电线路、有线配电线路 电视、电话线路、网络线路 表7-4-3-3服务设施特性

线路高度 线路位置 建筑物外线路特征、敷设方法 建筑物内线路型号/特征 合理布线 配电线路 埋地敷设 郊区 YJV22高压屏蔽电缆沿地下室进入 屏蔽电缆 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5KV 有线电视 埋地敷设 郊区 SYWV同轴电缆沿地下室桥架进入 同轴电缆 屏蔽电缆,屏蔽层电阻5~20Ω/km 2.5KV 电话线路 埋地敷设 郊区 HYA非屏蔽电缆沿地下室桥架进入 非屏蔽线路 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5kv 网络电缆 埋地敷设 郊区 宽带网络进线沿地下室桥架进入 非屏蔽线路 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5kv 设备耐受电压 17

SPD防护 1、在变压器地压母线安装LB1H-60B34型SPD 2、在电梯配电箱无 安装JLSP-400/50/40(50KA)型SPD(未备案)。 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 有 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 无 无 邻近(a端)建筑物 距离第一个节点的距离/m a端建筑物尺寸/m a端建筑物位置因子 变压器 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 7.4.4 11#

表7-4-4-1为建筑基本特性,表7-4-4-2为建筑分区及特性,表7-4-4-3为建筑物服务设施特性,图7-4-4-1为建筑物屋顶平面图

表7-4-4-1 建筑物基本特性

参数 建筑物长/m 建筑物宽/m 建筑物高度/m 位置因子 LPS 建筑物外部屏蔽 建筑物潜在危险人员数 说明 67 16.25 93.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 第二类 无 911

图7-4-4-1屋顶防雷平面图

18

表7-4-4-2 建筑物分区及特性

分区 功能用途 潜在危险人数 潜在人员估算依据或方法 地表类型 消防措施 火灾危险程度 发生火灾时特殊危险 内部屏蔽 评估考虑的内部系统 Z0 室外 17 按商铺10%计算 混凝土/农地 - - 无 - 无 Z1 住宅 672 主卧2人,次卧1人估算 木头 自动灭火装置、报警装置 一般 高度惊慌 无 公变配电线路、有线电视、电话线路、网络线路 Z2 电梯系统 52 每部电梯按载重13人估算 金属轿箱 无 无 高度惊慌 - 专变配电线路 Z3 地下室设备用房、车库 152 2名巡查人员,每个车位1人估算 混凝土 自动灭火装置、报警装置 低 低度惊慌 无 专变配电线路 Z4 商铺 170 按《建筑设计防火规范》估算 陶瓷 自动灭火装置、报警装置 一般 中等程度惊慌 无 Z5 社区服务用房 67 按每人占6平米估算 陶瓷 自动灭火装置、报警装置 一般 低度惊慌 无 公变配电线路、有专变配电线路、有线电视、电话线路、线电视、电话线路、网络线路 网络线路

19

表7-4-4-3服务设施特性

线路高度 线路位置 建筑物外线路特征、敷设方法 建筑物内线路型号/特征 合理布线 设备耐受电压 公变配电线路 埋地敷设 郊区 YJV非屏蔽电缆沿地下室进入 非屏蔽电缆 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5KV 有线电视 埋地敷设 郊区 SYWLY同轴电缆沿地下室桥架进入 同轴电缆 屏蔽电缆,屏蔽层电阻5~20Ω/km 2.5KV 电话线路 埋地敷设 郊区 HYA非屏蔽电缆沿地下室桥架进入 非屏蔽线路 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5kv 网络电缆 埋地敷设 郊区 宽带网络进线沿地下室桥架进入 非屏蔽线路 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5kv 专变配电线路 埋地敷设 郊区 YJV非屏蔽电缆沿地下室进入 非屏蔽电缆 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5KV 1、在变压器地压母线安装LB1H-60B34型SPD。 2、在电梯配电箱安装JLSP-400/50/40(50KA)型SPD(未备案) 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 10# - 75.6315.65381 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 有 SPD防护 在变压器地压母线安无 装LB1H-60B34型SPD 无 无 邻近(a端)建筑物 距离第一个节点的距离/m a端建筑物尺寸/m a端建筑物位置因子 变压器 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 有 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 12# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 20

7.4.5 12#

表7-4-5-1为建筑基本特性,表7-4-5-2为建筑分区及特性,表7-4-5-3为建筑物服务设施特性,图7-4-5-1为建筑物屋顶平面图

表7-4-5-1 建筑物基本特性

参数 建筑物长/m 建筑物宽/m 建筑物高度/m 位置因子 LPS 建筑物外部屏蔽 建筑物潜在危险人员数 说明 67.9 16.25 93.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 第二类 无 961

图7-4-5-1屋顶防雷平面图

21

表7-4-5-2 建筑物分区及特性

分区 功能用途 Z0 室外 Z1 住宅 672 Z2 电梯系统 52 每部电梯按载重13人估算 金属轿箱 — 无 高度惊慌 Z3 地下室设备用房、车库 152 2名巡查人员,每个车位1人估算 混凝土 自动灭火装置、报警装置 低 低度惊慌 无 专变配电线路 Z4 商铺 218 按《建筑设计防火规范》估算 陶瓷 自动灭火装置、报警装置 一般 中等程度惊慌 无 Z5 物业用房 67 按每人占6平米估算 陶瓷 自动灭火装置、报警装置 一般 低度惊慌 无 Z6 消防控制室 2 2名监控人员 木头 自动灭火装置、报警装置 一般 低度惊慌 无 潜在危险人数 22 潜在人员估算依据或方法 地表类型 消防措施 按商铺10%计算 主卧2人,次卧 1人估算 混凝土/农地 - 木头 自动灭火装置、报警装置 一般 高度惊慌 无 火灾危险程度 - 发生火灾时特殊危险 内部屏蔽 评估考虑的内部系统 无 - 无 公变配电线路、有线电视、电话专变配电线路 线路、网络线路 公变配电线路、专变配电线路、专变配电线路、有线电视、电话有线电视、电话消防弱电线路、线路、网络线路 线路、网络线路 安防弱电线路

22

表7-4-5-3服务设施特性

线路高度 线路位置 公变配电线路 埋地敷设 郊区 有线电视 埋地敷设 郊区 SYWV同轴电缆沿地下室桥架进入 同轴电缆 屏蔽电缆,屏蔽层电阻5~20Ω/km 2.5KV 电话线路 埋地敷设 郊区 HYA非屏蔽电缆沿地下室桥架进入 非屏蔽线路 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5kv 网络电缆 埋地敷设 郊区 数据通信线沿地下室桥架进入 非屏蔽线路 专变配电线路 埋地敷设 郊区 消防弱电线路 安防弱电线路 埋地敷设 郊区 埋地敷设 郊区 屏蔽线沿地下室桥架进入 非屏蔽电缆 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5KV 建筑物外线路YJV22屏蔽电特征、敷设方法 缆埋地引入 建筑物内线路型号/特征 合理布线 设备耐受电压 非屏蔽电缆 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5KV YJV非屏蔽电缆沿地下室沿地下室桥架进入 进入 非屏蔽电缆 非屏蔽电缆 非屏蔽电缆,布线时避免构成大的环路 1.5KV 非屏蔽电缆,布非屏蔽电缆,布线时避免线时避免构成构成大的环路 大的环路 1.5kv 1.5KV SPD防护 在变压器地压母线安装LB1H无 -60B34型SPD - 1000 - 有 11# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 无 无 1、在变压器地压母线安装LB1H-60B34型SPD。 2、在电梯配电箱安装无 JLSP-400/50/40(50KA)型SPD(未备案) 11# - 10# - 75.6315.65381 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 有 11# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 无 邻近(a端)建筑物 距离第一个节点的距离/m a端建筑物尺寸/m a端建筑物位置因子 变压器 11# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 23

11# - 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 67.9316.25393.65 周围有相同高度或更矮的建筑物或树木 无 8.大气环境状况

8.1南昌市雷电活动时空分布特征 8.1.1 年分布

表8-1-1-1 南昌市年地闪分布

年份 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 南昌地闪次数 17111 34848 35210 66015 36526 29076 50663 8.1.2 月分布

南昌市地闪主要分布在4~9月,其中5~8月最为集中。下表为月平均地闪次数。可以看出,南昌市4~9月月平均地闪次数>2000次,5~8月,平均地闪次数>5000次,其中6月份最多,月平均地闪次数9900次。

1000090008000700060005000400030002000100001月2月3月4月5月 6月7月8月9月10月11月12月图8-1-2-1南昌市月地闪分布图 表8-1-2-1 南昌市月平均地闪次数

1月 0 2月 3月 4月 3027 5月 6月 7月 7422 8月 9月 10月 11月 12月 78 204 0 198 1305 5347 9900 24

9300 2231 8.1.3 时分布

下图为南昌市的年平均时分布图,每个时段的柱形高度代表本时段平均地闪数。图中可以看出,地闪从13时开始迅速增多,16时达到最大(4588次),然后逐渐减少,主要集中在13时~20时,占总数66.6%,该时间段内,每个时段的年平均地闪数>1000次。

图8-1-3-1南昌市地闪时分布图

8.2建设项目附近雷电分布特征 8.2.1雷电的主导方向和次主导方向

N20NW15105W0ENESWSES

图8-2-1-1 建筑所在地雷电活动玫瑰图 表8-2-1-1 项目所在地各方向地闪分布概率

N NE E SE S SW W NW 12.767% 15.107% 10.706% 15.979% 11.697% 12.010% 9.200% 12.500% 25

从该雷电活动玫瑰图及表中可以看出,评估项目雷电的主导方向为SE,次主导方向为NE,在建设该项目时,须考虑防止以上两个方向来的雷击。

8.2.2地闪密度

由监测资料统计,2004年-2010年,评估项目5公里范围内,共落雷2522次,年平均落雷密度Ng=4.587次/m2.a 。

8.2.3雷电参数极值

据评估项目5公里范围内,最大正闪104.1KA,发生在2010年2月13日;最大负闪-59.2kA,发生在2004年8月6日;最大陡都为-52.4kA/us,发生在2008年6月23日。

9.建筑物雷击风险评估 9.1雷击风险评估方法 9.1.1 基本概念 (1)损害成因

雷电流是造成损害的主要原因。按雷击点的位置(见表9-1-1-1)分为以下几种成因:

——S1: 雷击建筑物; ——S2: 雷击建筑物附近; ——S3: 雷击服务设施; ——S4: 雷击服务设施附近。 (2)损害类型

雷击可能造成损害,取决于需保护对象的特性。其中最重要的特性有:建筑物的结构类型、内部物品、用途、服务设施类型以及所采取的保护措施。

在实际的风险评估中,将雷击引起的基本损害类型划分为以下三种(见表9-1-1-1和表9-1-1-2):

——D1: 人畜伤害; ——D2: 物理损害;

26

——D3: 电气和电子系统故障。

雷电对建筑物的损害可能局限于建筑物的某一部分,也可能扩展到整个建筑物,还可能殃及四周的建筑物或环境(例如化学物质泄漏或放射性辐射)。

影响服务设施的雷电不但会造成设施上的相关电气和电子系统损坏,而且也会对提供服务的线路或管道本身造成损坏,损坏还可能扩展到与设施相连的内部系统。

(3)损失类型

每类损害,不论单独出现或与其他损害共同作用,会在被保护对象中产生不同的损失。可能出现的损失类型取决于需保护对象本身的特性及其内存物。建筑物中应考虑以下几种类型的损失(见表9-1-1-1):

——L1: 人身伤亡损失; ——L2: 公众服务损失; ——L3: 文化遗产损失;

——L4: 经济损失(建筑物及其内存物的损失)。

表 9-1-1-1雷击点、损害成因、各种可能的损害类型及损失对照一览表

雷击点 损害成因 建筑物 损害类型 D1 D2 D3 损失类型 L1, L42) L1, L2, L3, L4 L11), L2, L4 S1 S2 S3 D3 L11), L2, L4 D1 D2 D3 L1, L42) L1, L2, L3, L4 L11), L2, L4 S4 D3 L11), L2, L4 1) 指具有爆炸危险的建筑物或因内部系统故障马上会危及人命的医院或其它建筑物。 2) 指可能出现牲畜损失的建筑物。 27

表 9-1-1-2 建筑物中各类损失对应的各类损害风险

损失类型 人身伤亡损失L1 公众服务损失L2 文化遗产损失L3 经济损失L4 人畜伤害风险 RS - - RS 1)物理损害风险 RF RF RF RF 内部系统故障风险 RO2) RO - RO 1) 可能出现牲畜损失的建筑物。 2) 具有爆炸危险的建筑物或因内部系统故障会危及人命的医院或其他建筑物。 (4) 风险

风险是指因雷电造成的年平均可能损失(人和物)与需保护对象(人和物)的总价值之比。对建筑物中可能出现的各类损失,应计算其所对应的风险。

建筑物中需估算的风险有: ——R1: 人身伤亡损失风险; ——R2: 公众服务损失风险; ——R3: 文化遗产损失风险; ——R4: 经济损失风险。

计算各种损失风险时,可按损害成因或损害类型确定构成风险的各个风险分量,然后计算出各个风险分量并求和即可得出各类损失风险。

(5) 风险分量

①直接雷击建筑物(损害成因S1)引起的建筑物风险分量 RA:在建筑物外距离建筑物3m范围内,因接触和跨步电压造成人畜伤害的风险分量。可能产生L1类的损失。对饲养牲畜的建筑物还可能出现L4 类的损失。

注 1:本标准不考虑雷击建筑物时,建筑物内部因接触和跨步电压造成人畜伤害的风险分量。

2:在某些特殊场合,例如停车场的顶层或运动场,可能存在

28

人遭直接雷击的危险。

RB:建筑物内因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损害的风险分量,此类损害还可能危害环境。可产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。

RC:因LEMP造成内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类型的损失。

②雷击建筑物附近(损害成因S2)引起的建筑物风险分量 RM:因LEMP引起内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类的损失。

③雷击相连服务设施(损害成因S3)引起的建筑物风险分量 RU:雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人畜伤害的风险分量。可能会出现L1类的损失,当有牲畜时,还可能出现L4 类的损失。

RV:因雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其它金属部件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成物理损害的风险分量。可能产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。

RW: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。总会产生L2 和L4 类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1 类的损失。

注:在风险评估中只考虑入户线路。因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道作为损害成因。如果没有作等电位连接,应考虑这种威胁。

④雷击相连服务设施附近(损害成因S4)引起的建筑物风险分量 RZ: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。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建

29

筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类型的损失。

注:在风险评估时,只考虑入户线路。因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道附近作为损害成因。如果没有作等电位连接,应考虑这种威胁。

9.1.2 建筑物风险组成与影响因素 (1)建筑物各类损失风险对应的风险分量

建筑物的每类损失风险对应的风险分量在表9-1-2-1 中给出。

表 9-1-2-1 建筑物各类损失风险需考虑的各种风险分量

风险分量 各类损失雷击建筑物附雷击入户线路附雷击建筑物 雷击入户线路 风险 近 近 (损害成因S1) (损害成因S3) (损害成因S2) (损害成因S4) 1)1)1)1)R1 RA RB RC RM RU RV RW RZ R2 RB RC RM RV RW RZ R3 RB RV R4 RA2) RB RC1) RM RU2) RV RW RZ 1) 仅指具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物。 2) 仅指可能出现牲畜损失的建筑物。 (2) 建筑物各种风险的影响因素

建筑物及可能采取的保护措施的特性会影响建筑物各风险分量,见表9-1-2-2。

表 9-1-2-2 影响建筑物风险分量的因素

建筑物、内部系统以及保护措施的特性 截收面积 地表土壤电阻率 建筑物内地板电阻率 围栏等限制措施,绝缘措施,警示牌,大地电位均衡措施 LPS 匹配的SPD 保护 空间屏蔽 外部线路屏蔽措施 内部线路屏蔽措施 合理布线 等电位连接网络 防火措施 火灾危险性 RA X X X X 1)RB X X X X RC X X X X X X X 30 2)RM X X X X X X 2)RU X X X X X 3)RV X X X X X 3)RW X X X RZ X X X 表 9-1-2-2(续) 建筑物、内部系统以及保护措施的特性 建筑物、内部系统以及保护措施的特性 特殊危险 冲击耐压 RA RA RB RB X RC RC X RM RM X RU RU X RV RV X X RW RW X RZ RZ X 1) 如果LPS 的引下线间隔小于10m 或采取围栏等限制措施时,接触和跨步电压造成人畜伤害的风险可以忽略不计。 2) 只有格栅形外部LPS 才有影响。 3) 等电位连接引起的。 9.1.3风险容许值RT

由相关职能部门确定风险容许值。表9-1-3-1 给出涉及人身伤亡损失、社会价值损失以及文化价值损失的典型RT 值:

表 9-1-3-1 风险容许值RT 的典型值

损失类型 人身伤亡损失 公众服务损失 文化遗产损失 RT(/年) 10–5 10–3 10–3 9.1.4 雷击风险评估公式 (1)基本公式

各个风险分量RA、RB、RC、RM、RU、RV、RW 和 RZ,可以用以下通用表达式来表示:

RX = NX 3 PX 3 LX 式中:

NX——每年危险事件次数; PX——建筑物的损害概率; LX——每一损害产生的损失率。

注 ①:危险事件次数NX 受到大地雷击密度( Ng )以及受保护对象的物理特性、其周围物体以及土壤性质的影响。

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②:损害概率PX 受到需保护对象的特性以及所采取的保护措施的影响。

③:损失率LX 受到对象的用途、现场人数、公众服务类型、受损商品的价值以及减小损失措施的影响。

(2) 直接雷击建筑物(损害成因S1)风险分量的估算 人畜伤害(D1)风险分量:RA= ND 3 PA 3 LA 物理损害(D2)风险分量:RB = ND 3 PB 3 LB 内部系统故障(D3)风险分量:RC = ND 3 PC 3 LC (3) 雷击建筑物附近(损害成因S2)风险分量的估算 内部系统故障(D3)风险分量:RM = NM 3 PM3 LM (4) 雷击入户线路(损害成因S3)风险分量的估算 人畜伤害(D1)的风险分量:RU = (NL + NDa) 3 PU3 LU 物理损害(D2)的风险分量:RV = (NL + NDa) 3 PV 3 LV 内部系统故障(D3)的风险分量:RW = (NL + NDa) 3 PW 3 LW 如果线路不止一个区段,RU、RV 和RW 的值取各区段线路的RU、RV 和RW 值之和。只需考虑建筑物和第一个分配节点之间的各个区段。 如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。

(5)雷击入户线路附近(损害成因S4)风险分量的估算 RZ = (NI–NL)3PZ3LZ

如果线路不止一个区段,RZ 的值取各区段线路RZ 值之和。只需考虑建筑物与第一个分配节点之间的各个区段。

注:关于 TLC 线路的详细资料在 ITU K.46 建议中给出。 如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。

估算中,若 (NI – NL) < 0, 则取(NI – NL) = 0

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图 9-1-4-1 线路两端的建筑物: “b”端为需保护的建筑物b,“a”端为邻近建筑物a

9.1.5参数

Ad 需保护建筑物的雷击截收面积 Ad/a

位于服务设施“a”端的建筑物的雷击截收面积

Ai 服务设施的邻近雷击截收面积 Al 服务设施的雷击截收面积 Am 建筑物的邻近雷击截收面积 Cd 位置因子 Ce 环境因子

Ct 服务设施上HV/LV变压器的修正因子 Ha 连接到服务设施“a”端的建筑物的高度 Hb 连接到服务设施“b”端的建筑物的高度 Hc 服务设施导线距离地面的高度 KMS 与LEMP防护措施有关的因子 KS1

与建筑物屏蔽效能有关的因子

KS2 与建筑物内部屏蔽体的屏蔽效能有关的因子 KS3 与内部线路的特性有关的因子 KS4 与系统的冲击耐受电压有关的因子 Lb 建筑物的长度 Lc 服务设施线路段的长度 Lf 物理损害引起的建筑物的损失

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LM 与内部系统失效有关的损失(雷击建筑物附近) L0 内部系统失效引起的建筑物的损失 Lt 接触和跨步电压伤害引起的损失 LA 与人畜伤害有关的损失(雷击建筑物) LU 与人畜伤害有关的损失(雷击服务设施) LB 物理损害引起的建筑物的损失 (雷击建筑物) LV 物理损害引起的建筑物的损失 (雷击服务设施) LC 与内部系统失效有关的损失 (雷击建筑物) LM 与内部系统失效有关的损失 (雷击建筑物附近) LW 与内部系统失效有关的损失 (雷击服务设施) LZ 与内部系统失效有关的损失 (雷击服务设施附近) NX 雷击次数

ND 雷击建筑物引起的雷击的次数

ND/a 雷击线路“a”端的建筑物引起的雷击次数 Ng 雷击大地密度

NI 雷击服务设施附近引起的雷击的次数 NL 雷击服务设施引起的雷击的次数 NM 雷击建筑物附近引起的雷击的次数 PA 人畜伤害的概率(雷击建筑物)

PB 建筑物遭受物理损害的概率(雷击建筑物) PC 内部系统失效的概率(雷击建筑物)

PLD 内部系统失效的概率(雷击相连的服务设施) PLI 内部系统失效的概率(雷击相连服务设施的附近) PM 内部系统失效的概率(雷击建筑物附近) PMS 内部系统失效的概率(具有保护措施)

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PSPD 当安装了SPD时,内部系统或服务设施失效的概率

PU 伤害的概率 (雷击相连的服务设施)

PV 建筑物遭受物理损害的概率(雷击相连的服务设施) PW 内部系统失效的概率(雷击相连的服务设施) PZ 内部系统失效的概率 (雷击相连服务设施的附近) ra 与土壤表面类型相联系的缩减因子 ru 与地板表面类型相联系的缩减因子 rp 与火灾防护措施有关的损失缩减因子 rf 取决于火灾风险的损失缩减因子

hz 有特殊危险时,物理损害导致的人身伤亡损失的增加因子 np 可能遭危害的人员的数目 nt 建筑物内预期的总人数 Td 年雷暴日

UW 系统的额定冲击耐受电压 W 建筑物的宽度 ρ土壤电阻率 9.1.6 建筑物分区

计算各风险分量时,可以将建筑物划分为多个分区 ZS,每个分区具有一致的特性。然而,一幢建筑物可以是或可以假定为一个单一的区域。主要根据以下情况划分区域:

——土壤或地板的类型(影响风险分量RA和RU); ——防火分区(影响风险分量RB和RV); ——空间屏蔽(影响风险分量RC 和RM)。 还可以根据以下情况进一步细分:

——内部系统的布局(影响风险分量RC 和RM);

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——已有的或将采取的保护措施(影响所有风险分量); ——损失率LX 的值(影响所有的风险分量)。

建筑物的分区应考虑到便于最适当保护措施的实施。不同的风险,其风险分量的估算规则稍有不同,详见GB/T21714.1-2008/IEC62305-1。

9.1.7基本参数选取方法

当整座建筑物为单一的分区。风险R1~R3 选取相关参数值时,遵循以下原则:

——按GB/T 21714.2-2008/IEC 62305-2 附录 A 估算各种危险事件次数NX;

——按GB/T 21714.2-2008/IEC 62305-2 附录 B 估算各种损害概率PX;

——对于PA、PB、PU、PV、PW和PZ,只需确定一个值。当有多个值可取时,取最大数值;

——对于PC 和 PM ,当区内有多个内部系统时:

式中:PCi、PMi 是第i个内部系统的损害概率。

——按GB/T 21714.2-2008/IEC 62305-2 附录C 估算各种损失率。可按建筑物用途取GB/T 21714.2-2008/IEC62305-2 附录 C中的典型平均值作为一个区的损失率。

对于多区建筑物,各分区风险分量估算相关参数值选取仍遵循以上规则。

9.1.8 建筑物中的风险分量汇总

依照表9-1-2-1 对建筑物各类损失风险的风险分量进行汇总。 (1)风险R1~R3

整座建筑物为单一的一个分区。风险R1~R3 分别为建筑物内其

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所对应的各风险分量之和。

对于多区建筑物,建筑物的各类风险R1~R3 分别为各区该风险之和。各区的该风险又为其各风险分量之和。

(2)风险R4

应先计算一个区域的损失代价。建筑物总损失代价是建筑物各个区域的损失代价之和。

9.2 雷击风险分析

根据《雷电防护第2部分:风险管理》规定,雷击建筑物造成的风险有人员生命损失风险、公众服务损失风险、文化遗产损失风险和经济损失风险。被评建筑的雷击风险主要考虑人员生命损失风险。

雷击被评建筑时,存在的风险分量:

当雷击被评建筑主体结构时,雷电流沿引下线、接地装置向大地散流,在此过程可引起被评建筑周围区域内电位升高,形成电位差,可使人员因接触和跨步电压而导致伤亡,被评建筑外围三米区域内有人员活动,因此存在着风险分量RA。

当雷击被评建筑的主体结构时,由于雷电的热效应、机械效应、冲击效应、电动力效应等,而使建筑物发生局部坍塌、外部构件折断以及引发火灾等损害,从而间接导致人员伤亡,因此存在着风险分量RB。

当雷击被评建筑主体结构时,强大的闪电电流进入建筑物的防直击雷系统时所产生的迅变电磁场,会在一定空间内产生磁场,它可能是法拉第电磁感应所形成的电磁场,也可能是脉冲电磁辐射,它在三维空间内对一切电子设备发生作用。这种磁场变化引起的电场变化可能导致电梯控制系统失效,从而间接产生人员伤亡,因此存在风险分量RC。

同样,当有雷击被评建筑附近地面时,也可能导致电梯控制系统失效,从而间接产生人员伤亡,因此存在风险分量RM。

当雷击被评建筑金属入户管线时,雷电流沿金属管线流入建筑物内部,人员接触、操作和入户金属管线有连接的设施时,有可能因接触电压而导致人员伤亡,因此存在风险分量RU。

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当雷击被评建筑金属入户管线时,入户线路上的雷电流引起的危险电火花可导致燃烧,从而导致人员伤亡,因此存在风险分量RV。

当雷击被评建筑楼入户电力线缆时,入户线路上的雷电流传输到建筑物内部,可导致电梯控制系统失效,从而导致人员伤亡,因此存在风险分量RW。

当雷击被评建筑入户电力线缆附近地面时,在入户线路上感应的过电压,电流传输到建筑物内部,可使电梯控制系统失效,从而导致人员伤亡,因此存在风险分量RZ。

因此被评建筑由雷击造成的人员生命损失风险为: 图书馆:R1=RA+RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ

注:本报告中所考虑的服务设施仅仅是进入建筑物的线路,基于管道已经连接到等电位连接排,所以没有把雷击管道及管道附近考虑为损害源。

9.3 评估计算过程

9.3.1 1#、2#、3#、6#、8#、9# (1)RA计算值

表9-3-1-1为室外 RA及其各参数计算值。

表9-3-1-1 RA计算

参数 Ad Cd ND ra Lt LA PA RA Z0 说 明 与建筑物上沿接触的斜率为1/3的直线沿建筑物旋转一周在地面28251.87 上划出的面积。矩形建筑物的截收面积:Ad = LW + 6 H (L + W) + 9 ? (H)2 0.25 根据建筑位置因子选取相应的值 0.032 雷击建筑物的危险事件次数:ND=Ng3Ad3Cd 310-6 0.01 9.434E-05 9.434E-07 0 0 根据室外地表类型选取相应的值 参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合室外人员数和建筑物预期总人数做适当调整。 LA= ra3Lt 利用建筑物的钢筋构建或框架做引下线,忽略不计 RA=ND3PA3LA 38

(2)RB计算值

表9-3-1-2为RB及其各参数计算值。

表9-3-1-2 RB计算

参数 rp hz rf Z1 0.5 2 0.01 Z2 1 10 0 说 明 根据各分区的防火措施,选取相应的值 根据各分区发生火灾时的特殊危险,选取相应的值 根据各分区发生火灾危险程度,选取相应的值 参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合各区潜在危险人数和建筑物预期总人数做适当调整。 LB= rp3hz3rf3Lf 根据建筑物雷电防护等级选取相应的值 RB=ND3PB3LB Lf 1.000E-01 2.453E-05 LB PB RB 1.000E-03 0.2 6.480E-06 0 0.2 0 建筑物RB值为各区总和:6.480E-06 (3)RC计算值

表9-3-1-3为RC及其各参数计算值。

表9-3-1-3 RC计算

参数 Lo LC PC1 Z2 2.453E-05 2.453E-05 1 说 明 参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合本区人员数和建筑物预期总人数做适当调整。 LC= Lo 内部配电线路故障概率,取决于SPD匹配防护,PC=PSPD,PSPD根据雷电防护等级选取对应的值 内部弱电控制线路故障概率,取决于SPD匹配防护,PC=PSPD,PC2 1 PSPD:安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取 PC RC 1 7.947E-07 PC=1-∏(1-PCi) RC=ND3PC3LC 备注:雷击建筑物,电梯系统因LEMP可能会发生因系统故障造成人员伤亡。 39

(4)RM计算值

表9-3-1-4为RM及其各参数计算值。

表9-3-1-4 RM计算

参数 配电线路 KS1 KS2 KS3 KS4 KMS PMS PSPD PMi PM AM NM LM RM 1 1 0.2 1 0.2 0.9 1 0.9 0.99 236484.375 1.052 2.453E-05 2.556E-05 弱电线路 1 1 0.2 1 0.2 0.9 1 0.9 说 明 根据建筑物外部屏蔽措施,计算相应的值。KS1=0.12w,w为引下线网格间距 根据建筑物内部屏蔽措施,计算相应的值。KS1=0.12w,w为屏蔽网格间距。 根据布线,选取相应的值 根据保护系统冲击耐压程度,计算相应的值。 KS4=1.5/Uw KMS=KS13KS23KS33KS4 根据KMS值,选取对应的值 安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取 PM取PSPD和PMS的较小值 PM=1-∏(1-PMi) 为距离建筑物周边250m范围所包含的面积: AM=L3W+232503(L+W)+π32502。 NM = Ng (AM-Ad Cd)10,当<0时,取0 LM=LO RM =NM3PM3LM -6备注:雷击建筑物附近,电梯系统因LEMP可能会发生因系统故障造成人员伤亡 (5)RU计算值

表9-3-1-5为雷击a端建筑物及服务设施危险事件次数,表9-3-1-6各区损失率计算值,9-3-1-7为Ru计算值

表9-3-1-5 雷击a端建筑物及服务设施危险事件次数

参数 Ad Cd (1) Ct 配电线路 电视线路 电话线路 网络线路 说明 a端建筑截收面积:Ad = LW + 6 H (L + W) + 9 ? (H)2 根据a端建筑位置因子选取相应的值 根据服务设施是否有变压器选取相应的值 雷击a端建筑物危险事件次数:NDa=Ng3Ad3Cd3Ct310-6 架空线路高度 231038.541 296362.282 296362.282 296362.282 0.25 0.2 0.5 1 0.5 1 0.5 1 NDa 5.299E-02 6.798E-01 6.798E-01 6.798E-01 HC 埋地 埋地 埋地 40

埋地 LC - - - - 从建筑物到第一个节点之间的服务设施线路长度 a端建筑物高度 Ha Hb ρ 81 24.175 93.6 93.65 24.175 93.6 93.65 24.175 93.6 93.65 24.175 评估建筑物高度 93.6 土壤电阻率ρ=ψρ 雷击服务设施的截收面积: 架空:AI =(Lc-3(Ha+ Hb)) 6 Hc 埋地: AI =?(Lc–3(Ha+ Hb)) 根据服务设施位置因子选取相应的值 雷击服务设施危险事件次数:NL = Ng Al Cd Ct 10-6 AI 0 0 0 0 Cd (2) NL 0.25 0.25 0.25 0.25 0 0 0 0 表9-3-1-6各区损失率计算 参数 Lt ru Lu Z1 1.000E-04 1.0E-05 1.000E-09 Z2 2.453E-05 0 0 说明 参考IEC65305-2:2006提供的典型平均值,结合各区潜在危险人数和建筑物预期总人数做适当调整。 根据各区地表类型,选取相应值 LU= ru3Lt 表9-3-1-7 Ru计算 分区 线路 配电线路 有线电视 Z1 电话线路 网络线路 PLD 1 0.95 1 1 合计 配电线路 Z2 1 1 1 PSPD 1 1 1 1 PU 1 0.95 1 1 RU 5.299E-11 6.458E-10 6.798E-10 6.798E-10 2.058E-09 0 合计 0 建筑物Ru(各区Ru的和):Ru=2.058E-09 说明 各区评估考虑的线路 根据设备冲击耐压和电缆屏蔽层电阻选取相应的值 安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取 41

取PSPD 及PLD的较小值 RU=(NL+NDa)3PU3LU (6)RV计算值

9-3-1-8为Rv及其各参数计算值

表9-3-1-8 RV计算

分区 线路 配电线路 有线电视 Z1 电话线路 网络线路 合计 配电线路 Z2 0 合计 建筑物RV(各区RV的和):RV=2.058E-03 说明 各区评估考虑的线路 LV=LB 取PSPD 及PLD的较小值 RV=(NL+NDa)3PV3LV 1 1.000E-03 LV Pv 1.000 0.950 1.000 1.000 Rv 5.299E-05 6.458E-04 6.798E-04 6.798E-04 2.058E-03 0 0 (7)RW计算值

9-3-1-9为RW及其各参数计算值

表9-3-1-9 RW计算

参数 LW PW RW Z2 2.453E-05 1 1.300E-06 LW= Lo 配电线路中的PSPD 及PLD的较小值 RW=(NL+NDa)3PW3LW 说 明 备注:雷击电梯系统中配电线路,可能会发生因系统故障造成人员伤亡 (8)RZ计算值

9-3-1-10为RZ及其各参数计算值

表9-3-1-10 RZ计算

参数 LZ LC Z2 2.453E-05 - LZ= Lo 电梯系统室外配电线路从建筑物到第一个节点距离 42

说 明

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/k8yp.html

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