1武汉雷光防雷有限公司 武汉 430074;2武汉雷光防雷有限公司 武汉 430074
摘要：本文对某县信息中心大楼进行雷电灾害风险分析。勘查了所在地的雷电资料及土壤电阻率等情况，重点针对该大楼的人员伤害损失进行雷击风险分析。通过分析大楼由雷击造成的人员伤亡概率大于规范值，风险主要来源于雷电闪击建筑物供电线路及设备造成的物质损害。通过提供整改意见，降低风险，满足相关标准要求。
关键词：风险分析；人员生命损失；防护措施
1．引言
如今信息技术飞速发展，高层建筑日益增多，因雷电引发的灾害越来越严重，雷电危害造成的损失也越来越大[1]。在雷电放电过程中，电流值约有1WA，周围温度急剧增加，可达上万摄氏度，若击中人畜等，会造成严重伤害。全世界每年遭受雷击灾害的经济损失约10亿美元，数千人丧生[2]。提高雷电灾害研究力度势在必行[3]。在项目建设中，就必须先进行雷电灾害风险分析。
某县信息中心大楼为人员密集场所，若遭雷击，易引起人员生命损失。雷电灾害具有一定的随机性和瞬时性，需收集多方数据。对大楼进行雷电灾害风险分析能够降低雷击隐患，提供经济有效的防雷保护措施，保障大楼内的人员及设施安全。
2．信息中心大楼数据
该大楼位置为北纬32°20′，东经121°11′，建筑地下一层，地上十二层，配有裙房，长Lb= 80.6m，宽Wb= 37.8m，高度Hb= 52.7m，位置因子Cd=1，地表类型为混凝土ra =10-2，内部类型为地板ra =10-3，接触保护PA= 1，特殊危险h=5。
根据4年（2012-2016）地闪资料进行统计分析得出结论，平均地闪密度约为：Ng=1.05/km2·a
数据采集当日天气晴朗，土壤较干燥，取季节系数为1.5。大楼所在区域土壤电阻率为35.31Ω·m。
3．信息中心大楼风险计算
建筑物损失量L总体分为四类： ①人员生命的损失，其表征量有： LA ( 人身伤亡损失) 、LU ( 雷击公共设施导致的人身伤亡损失) 、LB ( 雷击建筑物导致的物理损害) 、LC ( 雷击建筑物导致的内部系统失效) ； ②不可接受的对公众服务中止损失，其表征量有：LB 、LC；③不可复原的文化遗产损失，其表征量有：LV ( 雷击公共设施导致的物理损害) 、LB；④经济损失，其表征量有：LA、LB、LC[3] [4]。
相对应的有四种风险：
——R1：人员生命损失风险；
——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；
每种风险的考虑按照下列步骤进行：
——确认的风险组成部分RX并计算其值；
——计算总风险值R；
——确定可承受风险的最大值RT；
——把总风险值R与可承受的值RT进行比较。
如果R≤RT，则不需进行雷电防护。
如果R>RT，针对其所有的风险，被分析物体应采取相应的防护措施，以使得R≤RT。
本文主要针对人员生命损失风险R1进行计算。
电气设施线路特性与数据
.png)
风险公式为：风险=事件概率×可能灾情[4]
可以用一般式来表示：PX=NX×PX×LX
式中：NX是危险事件次数
PX是损害概率
LX是间接损失
对人员生命损害的总风险：
R1=RA+RB+RU+RV
3.4.1 雷击风险分量计算
（1）分量RA
RA为雷电闪击建筑物，在建筑物外3米入口区域内因接触和跨步电压引起的人员伤亡风险。
RA ＝ND×PA×ra×Lt＝1.3×10-7
（2）分量RB
RB是雷击建筑物产生电火花引起燃烧导致的物质损害。
RB ＝ND×PB×h×rP×rf×Lf＝0.65×10-6（PB为LBS等级，取0.1）
（3）分量RU
RU是雷电闪击建筑物入户线路，入户线路上存在雷电流，当人员接触入户线路相连的设备时，因接触电压而导致人员伤亡。
RU ＝(NL+ND)×PU×ra×Lt＝1.1×10-6
（4）分量RV
RV是雷电闪击建筑物入户线路，因雷电流传导引入造成的物质损害，这种损害还可能危害到周围,造成人员伤亡损害。
RV ＝(NL+ND)×Pv×h×rP×rf×Lf＝0.54×10-5
（5）损失风险总量
由雷电闪击而造成人员生命损失的总风险
R1 ＝RA+2RB +2RU+2RV＝1.443×10-5
根据IEC62305雷电防护，可容许的风险值人员生命损失R＝10-5、社会财富损失Rs＝10-3、文化遗产损失时Rw＝10-3。
对于建筑物，风险R1=1.443×10-5比可接受风险值R＝10-5的值高，主要因素是RV约占总风险的74.8%。
3.5 防护措施的选择
为降低风险，可采用下列防护措施：
1．对于建筑物实施防雷措施，该建筑物属于第二类防雷建筑物，所有屋顶装置都应具有完善的直击雷防护措施，利用结构钢筋为引下线，同时利用基础钢筋作自然接地体，接地电阻小于1Ω，则参数PB＝0.001。
2．建筑物供电线路加装电涌保护器，使得 PSPD＝0.03，则参数PV＝0.03，PU＝0.03。
3．区域1、区域2地面增加绝缘层，则参数ra＝10-5。则雷电闪击而造成人员生命损失的总风险：R1 ＝RA+2×RB +2×RU+2×RV＝4.14×10-7，风险降至可承受风险值之下。
4．结论
本文对某县信息中心大楼进行雷击风险分析，得出结果为该建筑人员生命损失风险高于可接受风险值，需采取相应的防护措施后，风险降到可承受值之下。
参考文献:
[1] 申红石．浅议雷电灾害风险评估[J].建筑电气.2009(1):50-51
[2] 陆亚龙,肖功建编著.气象灾害及其防御[M].气象出版社.2001
[3] Marek Loboda.Lightning Protection of Structures[J]. Springer Science Business Media B.V.2009
[4] IEC 62305-2，ED.1:Protection against lightning（雷电防护）-Part 2:Risk management（风险管理）
论文作者:朱方林,余秋实
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
标签：风险论文; 雷电论文; 损失论文; 建筑物论文; 人员论文; 灾害论文; 大楼论文; 《防护工程》2018年第23期论文;