广州博创机械有限公司雷击风险评估报告.doc

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#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。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，通道中瞬时温度很高，使得通道周围的空气受热急剧膨胀，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。 二、雷击风险评估引用标准1、GB5005794建筑物防雷设计规范（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 assessment 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 peotection 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。图2.1-2 1959-2006年增城市雷暴日月平均分布图表2.1-1 1959-2006年增城市雷暴日资料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/km2a。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/km2a。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根据广东省雷电监测网地闪数据进行统计分析，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表2.1-4 2005年各月雷暴日LLS系统分析结果图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。项目雷电流累积概率/KA151020增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园豪园94.8159.7648.1537.08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地极间距5米5米测量值175.84135.02175.84135.02175.84135.02175.84135.02平均175.84135.02表2.2-1增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂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）。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。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：NdNgAe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)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。 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 10-6 (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）。 图3.1-3 附近有其它建筑物时，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)+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：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连的相邻建筑的有效截收面积Aak之和，即：Ak=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:Ak=(Ask1+Ask2)+Aak=Ask1+Ask2。线路类型有效截收面积Ak低压架空电源电缆高压架空电源电缆（至现场变电所）低压埋地电源电缆高压埋地电源电缆（至现场变电所）架空信号线埋地信号线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式中：Ph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)KPh防护措施Kh腐殖土混凝土110-2无LPS1大理石1-1010-3有LPS1-E2）砂砾10-10010-4有LPS且引下线用3mm厚聚氯乙烯管隔离0.5（1-E）沥青10010-51） 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（S2成因）或者由于间接雷电闪击（S5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概率；P3入户设施上危险火花放电的概率；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。Pt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、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，Kt=1。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LPS1屏蔽电缆（S1mm2）10-1屏蔽电缆（1S10mm210-2屏蔽电缆（S10mm2）10-3有LPS1-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, P2=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，P3= 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设施入口处安装SPD10-3设施入户处安装SPD10-2接地的大截面屏蔽层（S10mm2）10-3与建筑物的接地系统等电位连接0有LPS0*S是屏蔽层的截面积。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（1P2）（1P3）P2P3 （如果P2P31）间接闪击下由设备上的过电压导致的损害概率为：PoiP32.3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：Cm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Ra110-5年伤亡数210-3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：NdNgAe=21.411.0110-12.16（次/年）其中：Ng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/km2a；Ae为等效截收面积（见图3.2-1蓝色阴影区域），其值约为1.0110-1km2。图3.2-1 小区雷击等效面积图1.2间接雷电闪击次数间接雷电闪击次数包括厂区周围82m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。邻近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所处地区年预计邻近雷电闪击次数为：NnNgAg=21.419.5610-1=20.47（次/年）其中：Ag为周围大地的截收面积（见图3.2-1绿色阴影区域），其值约等于9.5610-2km2，实测增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园豪园平均土壤电阻率为330440m，计算周围大地的截收面积时取值为440m。入户设施雷电闪击次数作用于电源和信号线的雷电闪击次数为：NkNgAk= Ng（Ask Aak）=21.419.2410-119.78（次/年）。其中：Ak为入户设施的影响面积；Ask为入户设施（电源线、通讯线或信号线）的等效截收面积；Aak为通过设施与所考虑建筑物相连的相邻建筑物的有效截收面积。Ak值约为9.2410-1km2。注：电源和信号电缆采用电缆沟或直埋敷设，因此，入户设施仅考虑一种电缆的雷击次数。则间接雷电闪击次数为：Ni=Nn+Nk=20.47+19.7840.25（次/年）1.3年预计雷电闪击次数NNd+Nk=2.16+40.2542.41（次/年）2.风险估算初步估算中所涉及的各种伤害、损害的概率参数选用IEC61662推荐使用的参考值，相关计算在以下前提条件下进行：建筑物防火措施为小型防火措施、建筑设施及自动化装置。系统间布线部分采用了非屏蔽线缆。所有入户设施在入口处均安装了SPD。所有入户外部导电部件均与建筑物的接地装置作了等电位连接。建筑物及其存放物在雷电闪击时存在发生着火的、爆炸、机械效应及化学效应的可能。建筑物防雷措施按照第二类防雷建筑物设计。根据GB50057-94建筑物防雷设计规范，取二类滚球半径R45米，对应的雷电流大小约为10.14KA，对照增城市碧桂园物业发展有限公司碧桂园豪园附近5km范围内的雷电流幅值概率分布曲线，防雷装置的截收效率约为E87。年预计雷击次数取为N42.41次/年，观察时间为一年。2.1雷击导致的各种损害的概率接触电压和跨步电压引致的损害概率：Ph=KhPh（1-E）10-21.310-3着火、爆炸、机械效应及化学效应引致的损害概率：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：PfdPt（P1P2P3P4）3.8310-5其中：PtKtPt0.90.70.610-33.7810-4 P1K1P10.5（1-E）10-26.510-4P2K2P20.5（1-E）10-36.510-4P3K3P310-1P4K4P40在间接雷电闪击情况下，着火、爆炸、机械效应及化学效应引致的损害概率为：PfiPtP33.7810-5其中：PtKtPt0.90.70.610-33.7810-4P3K3P310-1过电压引致的损害概率：直接雷电闪击情况下，由设备上的过电压导致的损害概率为:Pod=1-(1-P2)(1-P3)P2P31.0110-1 （P2P30.98因此，碧桂园物业发展有限公司碧桂园豪园信息系统雷电防护等级为A级。（三）防雷设计指导意见1.厂区建筑物直击雷防护设计接地装置的设计根据目前推荐的基础方案，建议利用桩、基础结构梁内主筋构成接地装置：利用建筑桩对角4条主筋作为垂直接地体。利用建筑基础结构外圈梁外侧两条面筋分别构成环形接地体。同时利用基础内连梁面筋构成不大于10m10m或8m12m的接地网格。交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地、防雷接地应共用接地装置，接地电阻应取各系统要求的最低电阻值。在利用建筑基础结构作为接地体未能满足所有系统的接地电阻值要求时，可增建人工接地体，但人工接地体应绕建筑形成环形接地体。如需采取降低土壤电阻率的措施，这些措施的实施不应在地表。此外，为了有效降低跨步电压，应提高人员出入口周围3m以内地面的绝缘等级，例如深埋接地体、敷设沙砾、陶瓷或大理石等绝缘地面。区域内如果存在某系统接地装置有特殊要求必须建立独立地网的，其接地装置与其它接地装置水平距离应满足建筑物防雷设计规范（GB50057-94）的要求。引下线的设计利用建筑外圈柱内不少于2根的对称主筋作为引下线，引下线间距不大于18m。为防止因触电压导致人身伤亡，建议增加警示牌，提醒人员在雷暴天气尽量不要靠近作为防雷引下线的外立柱以及外露的金属构件。各建筑应在外墙设置接地系统测试端子，测试端子应设置在室外距地坪面0.5-1.5米处，每栋建筑物接地电阻测试端子应不少于四处，并有可靠的防腐防损措施和明显的接地标志，用以定期对接地系统及防雷装置进行检测。接闪器的设计小区建筑物屋面材料均为非金属。采用避雷带、避雷短针及避雷网相结合的接闪器设计。避雷带沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位明敷，避雷网带组成不大于10m10m或12m8m的网格。不同高度的避雷带应闭合。如考虑不影响外观效果可部分使用暗敷避雷带连接非闭合段使之闭合。突出屋面的金属物体，应与屋面防雷装置可靠连接。露天安装的大型设备的金属外壳及基座应就近与防雷接地装置可靠连接，连接点不少于2处。突出屋面的非金属物体，当其不在接闪器的有效保护范围内时，应安装防雷接闪装置（避雷针或避雷带或混合接闪器）加以保护。2.等电位连接及接地的设计小区各建筑采用总等电位连接措施和局部等电位连接措施。在LPZ0A（直击雷非防护区）或LPZ0B（直击雷防护区）与LPZ1（第一防护区）交界处设置总等电位接地端子板，各楼层设置楼层等电位接地端子板；将各局部等电位连接端子板、配电系统PE线、各类金属管道等金属部件连接到总等电位接地端子板上。电子信息系统设备机房设置局部等电位连接端子板，将赔垫系统PE线、各类线缆金属屏蔽层、金属线槽（管）、设备金属机壳、金属管道等连接导局部等电位连接端子板上，通过接地干线引至楼层等电位接地端子板与楼层主钢筋接地端子连接。利用建筑作为引下线的结构钢筋构成各类电气及电子信息系统等电位连接接地系统，该接地系统直接与接地装置和各楼层等电位接地端子板可靠连接，并在强电井、弱电井内每层预留电气接地端子，供电井（配线间）内设备、金属线槽（管）、屏蔽电缆金属屏蔽层、光纤（缆）加强芯、光纤（缆）屏蔽层、光端设备金属外壳进行等电位连接和接地。各接地端子板应设置在便于安装和检查的位置，不得设置在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。等电位接地端子板的连接点应满足机械强度和电气连续性要求。预留接地端子设置宜满足如下要求：金属管线预留接地端子应根据进出管道的具体安装位置预留管线接地端子。强电井、弱电井预留接地端