綜合樓風險評估

1、江西信息應用職業(yè)技術學院綜 合 樓風險評估報告主編人員：黃圣科 報告參編人員： 報告審核人員： 報告完成日期：2012年6月12日項目承擔單位： 聯系方式：單位： 地址： 郵編：330043電話： 傳真： 前言近幾年，隨著經濟的迅速發(fā)展，國家投入大量資金改善學校環(huán)境。為防止或減少雷擊對建筑物，辦公設備的沖擊。樓內有計算機房、辦公室、實訓室、現代電子設備和老師教課多媒體教程設備等。根據氣象部門資料統(tǒng)計分析，南昌市年平均雷暴日為每年56.4天，屬GB503432004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范規(guī)定的高雷區(qū)屬于高雷區(qū)，且俗稱“雷打山”。地處北半球亞熱帶內，受冬亞季風影響，形成亞熱帶季風氣候。主要

2、特征氣溫變化較大，降水分布不均，夏季強對流天氣非常活躍，雷電活動發(fā)生比較頻繁。一旦遭受雷擊，后果不堪設想。為了減少經濟損失和安全隱患，本著安全可靠、技術先進、經濟合理的目標，在完成前期大量的現場勘查的基礎上，對綜合樓進行雷擊風險評估。一：概述1.1雷電概述雷電，是眾多大氣現象中的一種，發(fā)生在云際、云地、云空之間迅猛的脈沖放電，它產生強烈的閃光，并伴隨巨大的響聲，一種既恐怖又壯觀的大氣物理現象。自然界這種強大的放電能夠直接擊在建筑物或防雷裝置上或從建筑物的側、旁擊在建筑物上，危害地面上的建筑物等物體和人、畜生命；雷電產生強大的電磁脈沖（LEMP），具有極大的破壞性。隨著人類社會電子化進程的加快，

3、雷擊事故造成的危害越來越多，造成的損失也越來越慘重。在20世紀90年代初期到至今，我國科學技術得以迅速發(fā)展，自動化技術發(fā)展非常迅速，但也同時對防雷電過電壓提出了更高的要求。由于大量電力、通信線路、控制線路的架設，雷擊入侵的渠道也在增加。除了直接雷擊在建筑物、線路或設備上造成損失之外，雷擊損害電子設備的主要途徑是通過靜電感應和電磁感應感應在線路上產生的高電壓。江西是雷電多發(fā)地區(qū)，年平均雷暴日數為4283天，據不完全統(tǒng)計，每年因雷擊傷亡人數達一百多人，損壞變壓器、家電、通訊設備、網絡設備上千臺，并造成建筑物被毀、火災事故以及部分地區(qū)停電、停水、信息網絡癱瘓、通信中斷，經濟損失近億元。該樓位于年平均

4、雷暴日高雷區(qū)，雷電活動頻繁，進行防雷風險評估尤為重要。1.2環(huán)境系樓概述該建筑物位于:江西省、南昌市、青云譜區(qū)、氣象路58號，為江西信息應用職業(yè)技術學院環(huán)境系實訓樓。經緯度：北緯：28°3527.47、東經：115°5407.28、 海拔：46.3296米。西鄰青云水庫860多米，地勢居高、旁邊并有一座多普勒雷達站。周圍有比其更高的建筑和樹木，東面是1層高的校園超市-長35米，寬10米,高6米。南面是3層宿舍樓長40米，寬12米，高16米。西面是5層實訓大樓-長為76.8米，寬為56.9米，高為20米。北面是3層教學樓-長75米,寬13米，高12米。二：雷電災害分析因為雷電

5、的破壞作用主要是雷電流引起的，它的危害可分為兩種類型：一是直擊雷危害，由于雷電流的熱效應引起的危害以及雷擊產生的內壓力和沖擊波效應；二是雷擊電磁脈沖引起的危害，主要有閃電電磁感應和閃電靜電感應引起的感應過電壓；如下圖所示：雷電感應雷電危害直 擊 雷靜電感應雷電反擊電磁脈沖電磁感應電效應熱效應機械效應雷電的危害可以分成以下的幾種形式： 2.1直接雷擊在雷暴活動區(qū)域內，雷云直接通過人體、建筑物或設備等對地放電所產生的電擊現象，稱之為直接雷擊。直擊雷產生的雷電效應主要有熱效應、電效應及機械效應。 由于雷電流的作用時間很短，在計算雷擊點處的溫升以及雷電流通過金屬物體所產生的溫升時，均可忽略散熱的影響，

6、于是溫度可表示為 式中 T溫升，； m金屬物體質量，； 比熱，J /（·）。當溫升值過高時，就會造成金屬的熔化。在通常情況下，用于直擊雷防護的接閃器所用材料必須符合國家規(guī)范要求，所以接閃器等金屬物不會被雷電流熔化。在建筑物遭受雷擊后，雷電流會沿建筑體內各種金屬導體通路流入大地，由于金屬體自身存在著電阻，雷電流流過它們時也會產生熱量，這種熱量可表示為 （3.2）式中 R金屬導體電阻，W； i雷電流，A。在防雷分析中，常用單位歐姆熱量這一參數，其表達式為式中W/R單位：歐姆熱量，J/W。 雷電的直接破壞作用除了熱效應外，還有機械效應和沖擊波。在雷云對地放電時，這兩種效應與熱效應一樣，均能

7、對地面被擊物體造成嚴重損害。但從危害的方式來看，兩者有所不同，前者是產生電動力和內壓力，后者則是產生沖擊波。2.2雷電感應雷電感應式造成信息系機房設備受損的主要原因，因為這種危害的覆蓋范圍大，其中雷電感應主要有雷電的靜電感應和電磁感應。雷電的靜電感應與電磁感應作用屬于雷電的間接破壞作用。雷電的間接破壞作用比直擊雷害范圍大的多，屬于空間三維的破壞。由于雷電靜電感應和電磁感應引起的過電壓會損害信息系統(tǒng)機房的線路和設備，在防雷設計中，一定要作為重點認真的進行設計防護措施。2.2.1靜電感應當雷云來臨時，雷云底部分布大量的負電荷，它們將產生靜電場。在雷云所覆蓋的地表面和各種物體，尤其是導體上，將感生出

8、大量與雷云底部電荷符號相反的電荷，這種靜電感應作用隨著與雷云正下方地面的距離的增大而迅速減小。2.2.2電磁感應閃電電流在閃電通道周圍的空間產生磁場，這種磁場將隨時間而變化，并在附近的各類金屬導體上激發(fā)出感應電動勢或感生電流。這種電磁感應作用隨著與落雷點的距離的增大而較快的減少。2.3電磁脈沖輻射閃電放電時，其電流是隨時間而非均勻變化的，脈沖電流向外輻射電磁波，這種電磁脈沖輻射雖然隨著距離的增大而減小，但卻比較緩慢，閃電的電磁脈沖輻射通過空間以電磁波的形式耦合到對瞬間電磁脈沖極其敏感的現代電子設備上，造成設備的損壞。2.4閃電電涌侵入直接雷擊或感應雷都可以使導線或金屬管道產生過電壓，這種過電壓

9、沿導線或金屬管道從遠處雷區(qū)或防雷區(qū)域外傳來，侵入建筑物內部或設備內部，而使建筑物結構、設備內部損壞或人員傷亡。由于閃電電涌沿導線或金屬管道傳播的距離遠，擴散面大，所以閃電電涌造成的損失也比較嚴重。據統(tǒng)計，在電子設備造雷擊的事故中，閃電電涌沿線路侵入設備造成的雷擊事故，大約要占80%。2.5地電位反擊在雷暴活動區(qū)域內，當雷電閃擊到建筑物的接閃裝置上時，盡管接閃裝置的接地系統(tǒng)十分良好，其接地電阻也很小，但由于雷電流幅值大，波頭陡度高，雷電流流過時也會使接地引下線和接地裝置的電位驟升到上百千伏。如果接閃桿的接地引下線與各種金屬導線、管道或用電設備的工作地線間的絕緣距離未達到安全要求，則可能造成接地引下線與各種金屬導線、管道或用電設備的工作地線之間放電，從而使這些金屬導線、管道或用電設備的工作地線上引入反擊電流，造成人身和設備雷擊事故。三：筑物防雷等級評估3.1據GB5005794建筑物防雷設計規(guī)范對主體大樓進行防雷等級評估：建筑物年預計雷擊次數按下式計算：N=KNgAe；Ng=0.1Td；k校正系數，該建筑物取1.5；Ng建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度次/（km2