1、增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 1 页 共 66 页增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园雷 击 风 险 评 估 报 告前 言增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园位于增城市石滩镇，属于房地产企业。建筑工地附近地势较平坦，南侧邻近广惠高速公路。小区占地面积 196631.2 平方米，建设占地面积 180249.3 平方米，总建筑面积136647 平方米。小区内建筑含住宅 123 栋 3#住宅-125#住宅；公共建筑 5栋 1#变配电房、2#
2、变配电房、消防控制室、液化气瓶组站、综合楼 A；商业建筑 4 栋 1#商业楼 A、1#商业楼 B、1#商业楼 C、综合楼 B。为了准确了解增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园所处地域雷暴活动规律，指导防雷减灾工作，减少或避免发生雷电灾害，受增城市碧桂园物业发展有限公司委托，增城市避雷设施检测所承担增城市碧桂园物业发展有限公司雷击风险评估工作。经过现场勘查和检测，历时60 个工作日，编制完成本报告。报告共五章，由雷击风险评估概述，数据采集与分析、雷击风险评估、防雷设计指导意见、施工过程防雷安全指导意见等部分组成。报告重点突出增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园在地域的雷电活动规律分析、突
3、出新建建筑物和信息系统的防雷设计指导性意见。增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园雷击风险评估报告由增城市避雷设施检测所王东主持编写，陈捷，成湘银、周雅萍等参加编写。增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 2 页 共 66 页第一章 雷击风险评估概述一、雷击风险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，雷电流产生巨大的破坏力和很强的电磁干扰作用，引起的灾害是世界上十大自然灾害之一。雷云对地放电，能够对地面上的建筑物和设施构成严重危
4、害，其危害主要分为两类：直接危害和间接危害。直接危害主要表现为雷电引起的热效应、机械效应和冲击波等；间接维护主要表现为雷电引起的静电感应、电磁感应和暂太过电压等。雷云对地放电时，强大的雷电流从雷击点注入被击物体，其热效应可使雷击点周围局部金属熔化，当雷电击中草堆和树木时，能将草堆和树枝引燃；当雷电击中输电线路时，可将其熔断。这些都属于热效应，如果防护不当，就会酿成火灾，带来更大的损失和灾难。雷电机械效应所产生的破坏作用主要表现为两种形式：电动力和内压力。众所周知，载流导体周围的空间存在着电磁场，在电磁场中的载流导体会受到电磁力的作用。雷击建筑物时，在电动力作用下，建筑物内的导体之间会相互吸引或
5、排斥，引起变形，甚至会被折断。在被击物体的内部产生内压力是雷电机械效应破坏作用的另一种形式。由于雷电流幅值很高，作用时间很短，击中树木或建筑物构建时，在其内部瞬时产生大量热量，在短时间内热量来不及散发出去，产生巨大的爆炸力，能够使被击树木劈裂。建筑构建崩塌。雷电产生的冲击波类似于爆炸产生的冲击波。在雷击对地放电过程的回击阶段，放电通道中既有强烈的空气游离又有强烈的异性电荷中和，增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 3 页 共 66 页通道中瞬时温度很高，使得通道周围的空气受热急剧膨胀
6、，并以超声波速度向四周扩散，从而形成冲击波。同时，空气的密度、压力和温度都会突然增大，产生剧烈振动，可以使其附近的建筑物、人、畜受到破坏或者伤害。雷电的静电感应和电磁感应作用属于雷电的间接危害。当空间有带电的雷云出现时，雷云下的地面及建筑物等，都因静电感应而带上相反的电荷。从雷云的出现到发生雷击（主放电）所需要时间相对于主放电过程的时间要长很多，雷云下的地面及建筑物等有充分的时间积累极大量电荷。当雷击发生后，局部地区的感应电荷不能在同样短的时间内消失，形成局部高电压。这种由静电感应产生的过电压对接地不良的电气系统有很强的破坏作用，使接地不良的金属器件之间发生火化，这对易燃易爆场所而言，是非常危
7、险的。雷电流具有很高的峰值和波头上升陡度，能在所流过的路径周围产生很强的暂态脉冲电磁场，处在该电磁场中的导体会产生感应过电压（流）。建筑物内通常敷设着各种电源线、信号线和金属管道（如供水管、供热管和供气管等），这些线路和管道常常会在建筑物内的不同空间构成环路。当建筑物遭受雷击时，雷电流沿建筑物防雷装置中各分支导体入地，流过分支导体的雷电流会在建筑物内部空间产生暂态脉冲电磁场，脉冲电磁场交链不同空间的导体回路，会在这些回路中感应出过电压和过电流，导致设备接口损坏。雷电流产生的暂态脉冲电磁场不仅能在建筑物内的导体回路中感应过电压和过电流，而且也能在建筑物之间的通信线路中感应出过电压和过电流。随着城
8、市现代化的不断发展，科学技术的不断进步，智能建筑迅猛发展，各类信息系统得到广泛应用，特别是超大规模集成电路的应用，极大的提高了工作效率。但是，这些电子设备普遍存在着绝缘强度低、过电压增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 4 页 共 66 页和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点，一旦建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筑物内，威胁室内电子设备的正常工作和安全运行。如防护不当，这些雷害轻则
9、使电子设备误动作，重则造成电子设备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡。据相关资料记载，全世界每年因雷击造成的经济损失达 10 亿美元以上，人员伤亡也相当严重，我国平均每年因雷击伤亡人数达 3000 人左右。2004 年多次发生一次雷击伤亡十余人的重大事件，其中浙江省临海市发生的一次雷击造成 17 人死亡、13 人受伤的恶性事故；2007 年 5 月 23 日，重庆市开县义和镇兴业村小学遭受直接雷击，造成 7 名小学生死亡、44名小学生受伤，其中 5 人重伤，令人震惊。增城市地理位置为：东经 11332至 114,北纬 2305至 2337）地处亚热带， 属南亚热带季风气候，夏季多雷雨，年平均
10、雷暴日数接近 90 天，属于雷暴高发区。据增城市防雷减灾管理办公室不完全统计， 2005 年增城市由于雷击导致直接经济损失达到 120 万元，造成一人死亡 20 多人受伤，大批生产设备受损。特别是 2003 年 9 月 5 日，荔城自来水厂遭受雷击导致停水，增城市区近 29 万市民陷入了“ 水荒” 。因此，加强防雷减灾管理，避免或减轻雷电灾害造成的损害显得尤其重要。增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 5 页 共 66 页二、雷击风险评估引用标准1、GB5005794建筑物防雷设计规
11、范（2000 年版）。2、GB503432004建筑物电子信息系统防雷技术规范。3、GB/T28872000电子计算机场地通用规范。4、GB/T 19271.12003/IEC 613121:1995雷电电磁脉冲防护。5、IEC 61662 Assessment of the risk of damage due to lightning（注：雷击损害风险评估）。6、IEC 62305-2, Ed. 1: Protection against lightning - Part 2: Risk management（雷电防 护第二部分：风险评估）。7、 ITU-K.39 Risk assessm
12、ent of damages to telecommunication sites to lightning discharges。8、IEC 61312 Protection against lightning electromagnetic impulse(注：雷电电磁脉冲的防护) 。9、IEC6102412 Protection of structures against lightningPart12:General principlesGuide Bdesign,installation,manontenance and inspection oflighting peotectio
13、n systems(注：建筑物防雷第一部分：通则 第二部分：指南：B 防雷装置的设计。施工、维护及检查)三、增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园建筑及设备特征概述增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园主要以住宅性建筑为主，另外有 5 栋公共建筑及 4 栋商业建筑。所有建筑均为斜屋面钢筋混凝土结构，内部设备主要包括一般性办公电气设备、供配电设备以及通讯、监控、消防、电脑网络等信息系统。四、增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园遭受雷击可能造成的损坏根据增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园的建筑结构类型增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击
14、风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 6 页 共 66 页以及生产活动特性分析，其可能遭受的雷击和损坏情况归纳如下：1.建筑物损坏一般而言，在建筑物安装有合格的防直击雷措施的情况下，建筑物直接被雷电击中的概率非常低。2.电气设备损坏当建筑物上的接闪器接闪，雷电流沿引下线向下泻放时，附近过于靠近的各类电气特别是弱电系统设备由于电磁感应或反击而损坏。在存在天馈线路的系统中，当接闪器接闪时，一般会有约 10的雷电流流过天馈线,从而导致相应设备过流（压）损坏。在附近区域有雷电闪击时，由于电磁感应或高电位引入等原因导致电气设备过流（压），从而产生设备的损坏。3.人员伤亡接闪器
15、接闪后，由于人员过于靠近引下线或其它金属物体而导致产生雷电反击或触电。人员处于建筑物附近地面，由于跨步电压的存在而导致人员伤亡。雷电导致火灾、爆炸以及机械和化学效应导致人员伤亡。4.火灾由于金属部件、各类管道未接地或者未等电位处理，以及导线接头、开关接触不良好等原因，造成雷电闪击情况下高电势差的产生，进而产生电火花或者局部高温等现象，最终导致火灾。第二章 数据采集与分析一、雷暴日数据1.地理位置增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 7 页 共 66 页增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂
16、园 豪园位于增城市石滩镇郑田村，用 ETREX Vista C GPS 定位仪测量其位置为：东经 1134907，北纬231307。图 2.11 增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园地理方位图2.增城市雷暴日数据据增城市市气象台（站）及广州市气候与农业气象中心提供的四十八年资料（见表 2.1-1），增城市区及郊区的年平均雷暴日有 89.6 天，最高年份可达 127 天，最少年也有 61 天。近四十八年资料记载，最早闻雷是 1 月 21 日（1969 年），初雷一般始于三月中、下旬；最晚终雷是 12 月 12 日（1994 年），冬雷一般在十月。 雷暴的发生主要集中在 4-9 月份，由月平均
17、雷暴日分布可见（见图2.1-2），增城市 6 月、 7 月、8 月为每年雷暴高发月，8 月份雷暴日数最多，最多时当月雷暴日可高达 26 天。增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 8 页 共 66 页图 2.1-2 1959-2006 年增城市雷暴日月平均分布 图增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 9 页 共 66 页表 2.1-1 1959-2006 年增城市雷暴日 资料
18、增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 10 页 共 66 页3.广东省雷电监测网雷电活动规律数据增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园所在区域地闪密度分析地闪密度每平方公里年平均落雷个数，是表征雷云队地放电的频繁程度的量，是估算建筑物年预计雷击次数的重要参数。用 Ng 表示，单位为：个/km 2a。图 2.1-3 2003 年 5 公里范围雷电密度等级图图 2.1-4 2004 年 5 公里范围雷电密度等级图增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园
19、 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 11 页 共 66 页图 2.1-5 2005 年 5 公里范围雷电密度等级图图 2.1-6 2006 年 5 公里范围雷电密度等级图分析图 2.1-3 到 2.1-6，得出在 5 公里范围内（网格面积为 1km2），平均地闪密度为 21.41 个/km 2a。增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园所在区域雷电流强度分析增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 12 页 共 66 页根据广东省雷电监测网地闪数据
20、进行统计分析，计算增城市园物业发展有限公司碧桂园 豪园 5 公里范围内的雷电流强度分布数据，得出雷击电流平均值、最大值以及雷电流累积概率分布情况。表 2.1-2 2003 年各月雷暴日 LLS 系统分析结果图 2.1-7 2003 年雷电流幅值直方图增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 13 页 共 66 页表 2.1-3 2004 年各月雷暴日 LLS 系统分析结果图 2.1-8 2004 年雷电流幅值直方图增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园
21、 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 14 页 共 66 页表 2.1-4 2005 年各月雷暴日 LLS 系统分析结果增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 15 页 共 66 页图 2.1-9 2005 年雷电流幅值直方图表 2.1-5 2006 年各月雷暴日 LLS 系统分析结果增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 16 页 共 6
22、6 页图 2.1-10 2006 年雷电流幅值直方图分析数据资料得出增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园所在 5 公里区域平均雷电流强度为 29.2KA，最大雷电流为641.2KA，1、5、 10、20概率的雷电流值如表 2.1-6 所示。雷电流累积概率/KA项目1 5 10 20增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园94.81 59.76 48.15 37.08表 2.1-6 雷电地闪累积概率表二、土壤电阻率1.数据采集本报告中所采用的土壤电阻率来源于 2008 年 4 月 17 日在增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园内现场采集的数据（表 2.2-1）。采集当日天气晴朗，采集前
23、3 天有间断降雨，土壤湿润。采集所用仪器为“ 好天气 K-201613”接地电阻综合测试仪，取测试接地极间距 5 米位置 东经 1134904.4北纬 231315.3东经 1134904.3北纬 231308.2增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 17 页 共 66 页地极间距 5 米 5 米175.84 135.02175.84 135.02175.84 135.02测量值175.84 135.02平均 175.84 135.02表 2.2-1 增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂
24、园 豪园土壤电阻率测量表2.数据转换根据原理公式：=2aR 计算土壤电阻率。其中：R：接地极的接地电阻值（读数为 ）；a：测量时仪 表接地极 间距，单位：m。所用仪表好天气 K-201613 接地电阻综合测试仪进行自动转换，显示为土壤电阻率值。增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园地面为回填土层，回填土层较浅，原土为农业用地土壤。测量前 3 天雨量较大，土壤潮湿，测量值取较大的一组值 175.84m，季节系数取 =1.52：有：=（1.52）175.84263.76351.68（ m）。即增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园土壤电阻率约为263.76351.68（m）。增 城 市 碧 桂
25、 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 18 页 共 66 页第三章 雷击风险评估一、雷击损害风险估算方法：1.术语与定义本报告采用以下定义：直接雷电闪击：直接雷击于建筑物或其防雷装置（LPS）的雷电闪击。间接雷电闪击：雷击于建筑物附近大地或进入建筑物的各种设施上的雷电闪击。直接雷电闪击次数（Nd ）：建筑物每年预计遭直接雷电闪击的次数。间接雷电闪击次数（Ni）：每年预计的间接雷电闪击次数。建筑物雷电闪击次数（N ）：直接雷电闪击及间接雷电闪击的年预计平均次数。增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有
26、 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 19 页 共 66 页损害概率（P）：导致建筑物 损害的雷电闪击 的概率。损害次数（NP）：导致建筑物损害的年平均雷电闪击次数，既可指直接雷电闪击，也可指间接雷电闪击或指的是所有的雷电闪击。损害风险（Rd）：由于雷电闪击，一座建筑物中可能的年平均损失（人和物）。防雷装置（LPS）：用于所考虑空间防护直接雷击的各种效应的整套系统。它是由外部防雷装置及内部防雷装置组成。防雷装置的效率（E）：不造成建筑物损害的直接雷电闪击次数与建筑物遭受到的直接雷电闪击次数之比值。浪涌保护器（SPD）：用于抑
27、制线路的传导过电压及过电流的器件，包括间隙、压敏电阻器、二极管、滤波器等。2.评估计算方法建筑物的损害风险可用下列公式进行评估：Rd=(1-e-NPt)其中 N 建筑物的年 预计雷电闪击平均次数；P 建筑物损 害概率；建筑物或其存放物可能损失数量的量度；乘积 F=NP 是建筑物 损害的年预计平均次数（损害次数）。如果取观察时间为一年（t=1），当 NP1 时，上述公式可以简化为：Rd=NP 如果采用了防雷装置（作为限制损害的一种措施），损害风险将依防雷装置的效率而减小。2.1 雷电闪击次数增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告
28、 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 20 页 共 66 页直接雷电闪击次数：建筑物遭受直接雷电闪击的年平均次数 Nd，可以用大地年闪击密度Ng与建筑物有效截收面 积 Ae的乘积来确定：NdN gAe建筑物有效截收面积定义为与建筑物有相同的年直接雷电闪击次数的大地面积。建筑物有效截收面积是建筑物尺寸的函数，并取决于地形及周围物体。对于普通建筑，当建筑物高度 H100m 时，Ae =LW+2(L+ W) +H(200-H)10-6 (km2)（20对于孤立的建筑物，等效截收面积 Ae 是由通过建筑物顶部并与建筑物相接触的一条斜率为 1：3 的直线，围绕建筑物旋转，该直线与地面的交点构成的边
29、界线（b1）所包围的面积。 （平坦地带见图 3.1-1，非平坦地带见图 3.12 的 A 及 B）。Ae=ab+6h(a+b)+9h210-6 (km2)图 3.1-1 平坦地带，建筑物的有效截收面积 Ae在复杂地形情况下（见图 3.1-2 的 C 及 D），考虑到边界线的某些特征段，将它们用直线或者圆弧来替代，就可简化作图。增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 21 页 共 66 页图 3.1-2 非平坦地带，建筑物的有效截收面积 AeAe=ab+6ho(a+b)+9ho2 10-
30、6 (km2)如果建筑物与某周围的其它物体间的距离小于 3（h+hs）,则周围物体对建筑物的有效截收面积有显著的影响。式中：h考虑中的建筑物的高度； hs周围物体的高度。在此情况下，建筑物及周围物体的有效截收面积互相重迭，因此，建筑物的有效截收面积减少了。建筑物的有效截收面积的边界线延伸至与周围物体距离为 XS 的地方：XS=d+3(hs-h)/2式中：d建筑物与周围物体的水平距离（见图 3.1-3）。增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 22 页 共 66 页图 3.1-3 附近有
31、其它建筑物时，建筑物的有效截收面积 Ae间接雷电闪击次数：间接雷电闪击次数包括建筑物附近的雷电闪击次数以及作用于入户设施上的雷电闪击次数。Ni= Nn+Nk邻近雷电闪击次数雷击建筑物附近大地的年平均雷击次数 Nn，可以由建筑物所处地区年平均雷击密度 Ng 与建筑物有效截收面积 Ag 的乘积确定： Nn= Ng Ag周围大地的截收面积 Ag 是环绕建筑物的一块面积，当雷击该面积大地时能引起大地电位的局部增加，由此增加的电位可能影响建筑物或影响入户的设施。周围大地的截收面积延伸至与建筑物距离为 ds 的边界线上，数值上等于土壤电阻率 （m），最大数值为 500 米。Ag=LW+2(L)+2(W)+
32、2-Ae10-6(km2)。注：当要考虑与雷电流的直接磁耦合时，就需考虑更远的面积 Am，即 ds=500 米时的截收面积。作用于一个入户设施上的雷电闪击次数作用于一个入户设施上的雷电闪击年平均次数 Nk，可由建筑物所处地区雷击大地的年平均密度 Ng 和该建筑物入户设施的影响面积 Ak 来确定：增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 23 页 共 66 页Nk =NgAkAk 是入户设施的截收面 积，包括入 户设施（电源线、通讯线或信号线）的截收面积 Ask 与通过设施而与所考虑建筑相
33、连的相邻建筑的有效截收面积 Aak 之和，即：A k=Ask+Aak。Ask 主要是电源线 Ask1 和信号线 Ask2，即 Ask=Ask1+Ask2。假设入户设施无金属线时，取 Aak=0。则:A k=(Ask1+Ask2)+Aak=Ask1+Ask2。线路类型 有效截收面积 Ak低压架空电源电缆 6102L高压架空电源电缆（至现场变电所） 5低压埋地电源电缆 ds高压埋地电源电缆（至现场变电所） 6.0架空信号线 102埋地信号线 Ls无金属铠装或带金属芯线的光纤电缆注：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建筑物的长度， 单位为 m，最大值为 1000m，当 L 未知
34、时，应采用 L=1000m。2、ds 表示埋地引入 线缆计算截收面 积时的等效宽度， 单位为 m，其数值等于土壤电阻率，最大值取 500。表 3.1-1 入户设施的截收面 积电源从配电房到各楼一般须采用地下的电缆供电。或使用金属槽管布线到各附属设施，解决电源线受雷击电磁脉冲侵入而影响信号线（电话线、网 络线、视频线等）；同样信号线也须采用金属槽管布线，特别注意电源线，信号线、视频线等布线间的距离应满足表 6-1 的要求，以防止导线之间相互受雷击电磁脉冲干扰。2.2 损害概率增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避
35、 雷 设 施 检 测 所第 24 页 共 66 页雷击建筑物或其周围物体可能引起损害，这取决于若干因素，这些因素是建筑物本身、其内部装置以及防雷设计者所选用的防雷措施的函数。概率值 P 用于装置及建筑物的各种固有因素，而系数 K（减小概率值的系数）用于防雷设计者可能采用的各种防雷措施。2.2.1 损害类型及损害成因对于增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园，以下类型的损害应该加以考虑：人身伤亡；经济损失。由于各种不同成因，一座建筑物可能出现一种或一种以上类型的损害。应考虑以下类型的损害成因：S1 直接雷 电闪击下的接触 电压和跨步电压 ；S2 直接雷 电闪击引起的着火、爆炸、机械效应及化学效
36、应；S3 直接雷 电闪击下 设备上的过电压；S4 间接雷 电闪击下 设备上的过电压；S5 间接雷 电闪击引起的着火、爆炸、机械效应及化学效应。2.2.2 跨步电压及接触电压引致的损害概率考虑由于直接雷电闪击在建筑物外部的接触电压及跨步电压导致的损害概率，其它情况（在建筑物内部的，邻近雷击引起的，作用于入户设施上的雷电闪击引起的）的跨步电压及接触电压引起的损害概率可忽略。直接雷击建筑物下，由跨步电压及接触电压导致的损害概率由下式给出：Ph=KhPh增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第
37、25 页 共 66 页式中：P h直接雷击于无防护措施的建筑物时，由 跨步电压及接触电压导致的损害概率。Kh 与为减轻雷电后果而提供给建筑物的防护措施相关的缩减系数。概率 Ph及缩减系数 Kh 的数 值在表 3.1-2 中给出。注：1、如果人们通常不在建筑物外出现,应取 Ph=0。2、如果在危险区有多于一种的地面，应取最高 Ph值。3、如采用一种以上的防护措施，总的缩减系数为相关的各个缩减系数之乘积。建筑物外部地面类型 Rc1)K Ph 防护措施 Kh腐殖土混凝土 1 10-2 无 LPS 1大理石 1-10 10-3 有 LPS 1-E2）砂砾 10-100 10-4沥青 100 10-5有
38、 LPS 且引下线用 3mm厚聚氯乙烯管隔离 0.5（1-E）1（ 这些数值是在施以 500N 的压力、面积为 400 平方厘米（原文如此一译者注）的电极与远处点之间测量得出的。2（ E=LPS 的效率。表 3.1-2 直接雷电闪击下由接触电压及跨步电压导致的损害概率 Ph值以及与防护 措施相关的 Kh值2.2.3 着火、爆炸、机械效应及化学效应引致的损害概率此类损害可能由建筑物遭受直接雷电闪击（S 2 成因）或者由于间接雷电闪击（S 5 成因）引起。所涉及的各个分损害概率是：Pt引发着火或爆炸的危险火花放电的概率；P1金属装置上危险火花放电的概率；P2建筑物内部 电 气装置上危险火花放 电的
39、概率；P3入户设 施上危 险火花放电的概率；增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 26 页 共 66 页P4入户 的外部导电 部件（ECP ）上危险火花放电的概率；分概率 P1 、P2 及 P4 只与直接雷电闪击有关；分概率 P3 与直接雷电闪击有关也与间接雷电闪击有关。在直接雷电闪击情况下，着火、爆炸、机械效应及化学效应引致的损害概率为：Pfd=1-(1-PtP1)(1-PtP2)(1-PtP3)(1-PtP4)=Pt(P1+P2+P3+P4)在间接雷电闪击情况下，着火、爆炸、机械
40、效应及化学效应引致的损害概率为：Pfi= Pt P3分概率 Pt为： Pt= Kt PtPt的数值取决于建筑物材料特性或者取决于建筑物材料特性及其存放物特性两者。P t的数 值在表 3.1-3 中给 出。与为了减少着火间接后果而给建筑物提供的各种防护措施相关的缩减系数 Kt 的值也在表 3.1-3 中给出。建筑物材料特性或其存放物的特性或建筑物材料特性以及存放物特性 Pt 防护措施 Kt易 爆 1 小型消防设备 0.9易 燃 101 建筑 设施 1） 0.7普 通 103 自 动化装置 2） 0.6非易燃 105 应急消防队 0.51)防火墙、防火门、防火地板、安全疏散路 线。2)火警探测系统
41、、消防系统。表 3.1-3 与引起着火、爆炸等的直接雷 电闪击相关的损害概率 Pt，值及与防 护措施相关的 Kt 的值注：1.如果采用一个以上的防护措施，总的缩减系数为各相关缩减系数之乘积。2.对爆炸性环境，K t=1。增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 27 页 共 66 页分概率及由下式给出：P1= K1 P1P2= K2 P2概率 P1= P2，其值取决于建筑物的建筑特性 ，由表 3.1-4 给出。建筑性质 P1= P2砖、木 1钢框架或钢筋混凝土 0.5金属立面 0.05表
42、 3.1-4 建筑物内部电气设施和金属设施上危险火花放电的概率值与用以减小建筑物内部电气设施和金属设施上的危险火花放电概率的防护措施相关的缩减系数 K1 及 K2 的数 值在表 3.15 中给出。防护措施 K1 及 K2无 LPS 1屏蔽电缆（S 1mm2） 10-1屏蔽电缆（1S 10mm2 10-2屏蔽 电缆（S 10mm 2） 10-3有 LPS 1-ES：屏蔽层截面 积，两端接地。E：LPS 的效率。表 3.1-5 与用以减小概率 P1及 P2的防护措施相关的缩减系数 K1 及 K2 的数值增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评
43、估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 28 页 共 66 页注：1.如果有几种不同的电缆,只取最高的 K2值。2.在光纤连接线情况下, P 2=0。3.对灵敏设备,应作更详细的 P2及 K2值的估算。4.如果采用了不同种类的防护措施，总的缩减系数为各相关缩减系数之乘积。分概率 P3及 P4由下列式 给出：P3= K3 P3P4= K4 P4此处，P 3= P4=1。与用以减小入户设施上危险火花放电概率的防护措施相关的缩减系数 K3 及 K4 的数值在表 3.1-6 中给出。防护措施 K3 防护措施 K4隔离变压器 10-1设 施入户处安装 SPD 10-2设施入口 处安装 SP
44、D 10-3接地的大截面屏蔽层（S10mm 2）10-3有 LPS 0*S 是屏蔽 层的截面积。与建筑物的接地系统等电位连接0表 3.1-6 与用以减小概率 P3及 P4的防护措施相关的 K3 及 K4值注：1.如果在各种不同的入户设施上采用了不同的防护措施，应取最大的 K3 值。2.如果在同一个入户设施上采用不同的防护措施，总的缩减系数是各相关缩减系数之乘积。3.对灵敏设备，应作更详细的 K3 值的估算。2.2.4 过电压引致的损害概率损害可能由对建筑物的直接闪击（成因 S3）或者间接闪击（成因 S4）引增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风
45、险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 29 页 共 66 页起。损害概率包括 P2 及 P3 两个分概率。此两个分概率陡与直接雷 电闪击有关，只有 P3 分概率与 间接雷电闪击有关。直接闪击下由设备上的过电压导致的损害概率为：Pod1（1P 2）（1P 3）P 2P 3 （如果 P2P31）间接闪击下由设备上的过电压导致的损害概率为：PoiP 32.3 可能损失的平均数可能损失平均数 （表现为雷电导致建筑物受损的后果）取决于下列因素：在危险地区的人员数量及他们停留的时间长短；对公众服务的类型及其重要性；所涉物品的价值。根据损害类型， 值可用下列近似公式 计算：损害类型
46、1：人身伤亡。1（1- ）n （一个人出现于危险地带的概率）式中：n危险地带的人数；t这些人员 每年出现于危险地带的时间，单位：小时。损害类型 2：经济损失。 （对每一损害， 预期损失的相对数量）式中：C m对每一损害，各种设备预期 损失的平均值；Cv 所有设备的总值。损害类型 Ra1 10-5 年伤亡数8760tvc增 城 市 碧 桂 园 物 业 发 展 有 限 公 司 碧 桂 园 豪 园 雷 击 风 险 评 估 报 告 增 城 市 避 雷 设 施 检 测 所第 30 页 共 66 页2 10-3 年服务损失表 3.1-7 可接受损害风险值的典型数值二、年预计雷击次数计算对于增城市碧桂园物业
47、发展有限公司碧桂园 豪园雷击风险评估，应该考虑以下的损失类型：人身 伤亡；经济损 失。产生这些危险的来源有：S1 直接雷 电闪击下的接触 电压和跨步电压 ；S2 直接雷 电闪击引起的着火、爆炸、机械效应及化学效应；S3 直接雷 电闪击下 设备上的过电压；S4 间接雷 电闪击下 设备上的过电压；S5 间接雷 电闪击引起的着火、爆炸、机械效应及化学效应。1.年预计雷电闪击次数1.1 直接雷电闪击次数碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园年预计直接雷电闪击次数为：NdN gAe=21.411.0110-12.16（次/年）其中：N g为根据广东 省雷电监测网测得碧桂园物业发展有限公司碧桂园 豪园所处区域地闪密度，其值为 21.41 次/km 2a；
