《B.:5 ?雷击损害风险评估】参数的计算》
—。
:B.5.1 【需保护对象年平均】雷击危险事件次【数N:X,取决于该对象—所处:。区,域雷暴活动情况【和该对象的物理【特性NX的计算【方,法为:将雷:击大地密度Ng乘】。以需保护对象—的,等效截收《面积Ad《再乘以?需保护对象》。物理特性《所对应的修》正因子
》
,
B.5—.2 雷》击,。大地密度《N,g是平均每》年每平方公里雷【击大地的次数可【。按下式估算》
《
?
?
,
式中【Td年平均》雷暴日(d)
】
:
:B.5.3 雷击!建筑物的《年平均次数ND【以及雷击连接到线路!“a”端建》筑物的年平均—次数NDa的计算】应符合?下列:规定
—
1 】 对于平地上—的,。孤立建?筑物截收面》积Ad是与》建筑物上缘接触【按斜:。率为1/3的直【线沿建筑物》旋,。。转一周在地面—。上,画,出的面积可以通过】作图法或《计算法来确》定A:d的值?长,、宽:、高分别为L、W】、H:的平地上《孤立长方体建筑物】的截收?面,积(图B《。.5:.3-1)可按下】式计算?
:。
—
,
式】中L、W、H—分别:为建筑物《长、宽、《高(:m)
【
注如需】更精确的计算结果要!考虑建筑物四—周3H距离内—的,其他物体《或,地面:的相对?高度等因素
【
!
,图B.5.3—-1 ? 孤立?建筑物?的截收面积A—d
》
,
, 2 当】仅,考虑建?筑物的一部分时【如,果满足以下》条件该部分的—尺寸可以用于—计算Ad(图B.5!.3-2)
!
】 1)该部分【是建筑物的一个可分!。离的垂?直部分;
》
:
— 2)建筑!物没有爆炸的风险;!
】 3)该!部分与建筑》物的其他部》分之间?通过耐火极限不小于!2h的墙体或者其他!等效保护措施来【避免火灾《的蔓:延;
》
】 : ,4)公共线路进入该!部分时在入口—处安装有SP—D或其他等效防护】措施以避免》过电压传入
—
】 注耐火《极限的?定义和?资料参见建筑设计防!火,规,范GB 50—016
! 3 如】果,不能满足上述条件应!按整个建筑物—的尺:寸计:算Ad
】
—
图B.5.3【-2 《计算:截收面积A》d所考虑的建筑物】
,
B.【5.4 《 雷击建筑物的年平!均次数N《D可按下式计算
】
,
【
式】中Ng雷《击,大地:密,度(次?/km2·a—),;
—
, 【 ?Ad孤立建筑物的】截收面积(m—2,);
》
:。
】。 Cd建筑物的!位置因子按表B.】5.4的《规定确?定,
表B.!5.:4 位置因—子Cd
!
B.5!.5 雷击位【于服:务设施“《a”:端的邻近建筑物(图!B.5.5)的【年平均次数NDa】可按下?。式计算
】
:
》 , : 式中N《g,。雷击大地密》度(次/k》m2·a);
】
— 《。。 Ad“【。a”端孤立建筑物的!截收面积(m2【),;,
,。
,
— 《 C》d“a”端建筑物的!位置因子按表—B.5.4的规【定确定;《
【 !Ct在雷击点与需保!护建筑物之间安装有!HV/LV变压器】时的修正《因子按表B.5【.,5的规定确定
!
!图B.5.5 线!路两端的建筑物【。
,
:
:
,表B.?5.5 《 变压器因子Ct】
【
,
,
B.5.6 ! 雷击建筑物附【近的:年平均?次数NM《可按下式计算如果】NM<0则假定N】M=:0
《
【
,
, 式中N【g雷击大《。地密:度(次?/km?2·a);
【
】 : : A?。。m雷击建《筑,物附近的《截收面积(》m2:);截收面积Am延!伸到距离建筑—物周边25》0m远的地方(图】。B.:5.6);》。
:
?
, — A》。d孤立建筑物的截】。收面积(《m2)(图B.【。。。5.3-1》);
! : C】d建筑物的位—置因子按《表B:.5.?。4的规定确定—
?
【
,
图B.5.6 】 截收面积》(Ad、A》m、Ai、Al)
!
《
B.5.7 】雷击服务设施的【年平均?次,数NL可《按下式计算
【
—
【 式:中,Ng雷击大地密度(!次/km2·a);!
?
? 《 , ? Al雷击—服务设?施的截收面积(图B!.5.?6)(m2)按【表B.?5.8的规定—确,定;
—
【 Cd服】务设施?的位:置因子?按表B.5》.4的规定》确定;?
,
?
— 《 Ct《当雷击点与》建筑:物之间有HV/LV!变,。压器时的《修,正因子?。按表:。B.5.《5的规定确定
】
,
B.5.8 ! ,服,务设施?的截收面积Al【和Ai按表B.5.!8的规定确定计算】时应符合下列规定
!
【 1 《。 当不知道Lc【的值时可《假定L?。c,为,1000m》;
! :2 当不知道【土壤电阻率的值【时可假?定ρ为50》0Ω:·m:。;
?
【 3 对于—全部穿?行在高密度网格【形接地装置》中的埋?地电缆可假》定等:。。效截收面积Ai和A!l为零;
》
— 4 —需保护的《建筑物应当》假,定为连?。接到服务设施的【“b:”端
】表,B.5.《8 服务》设施的截收面—积Al和《Ai:
【
》。B.5.9》 雷击服务设施附!近的年平均》次数:N,。i可:按下:。式计算
】
】 ,。 式中N》g雷击大《地密度(次》。/k:m2·a);
】
《 ! A:i雷:。击服务设施附近大】地的截收《面积(图B.5.】6):(m2)按表B.5!.8的规定确定;】
?
《 》。 《Ce环境因》子,按表B?.5:.9的规《定确定;
!。
! Ct当雷击点与!建筑物之《间有HV/L—V,变压器时的修正因子!按,。表B.?5.5的规定确定
!
!注,。服务:设施的截收面—积Ai由《其长度?Lc和横向距离【Di:来确定(图B.5.!6):雷击:该横向距离》Di之间《范围内时会产—。生,不小于1.5kV】的感应过《电压
【。
表B?.5.9 》 环境因子Ce
!
:
:
—B,.5.?10 按本规范第!B,.5节的规定确定】建筑物雷《击损害?风险分量《RX对应《的损害概率PX时建!筑,物防雷措施应符合国!家标准雷电防—护 第3部分建筑!物的物理损》坏和:生命危险GB/T !21714.3【-2008和雷【电防护 《。。。 第4部分建筑【物内:电气和电子系—统GB/T —21714.4-2!008的规定—当能够证明》是,。合理的?时也可以选择其他】的,PX值?
?
B.5.1】1 雷《击建筑物(S1【),导致人畜伤害的概率!P,A,可按表B.5.11!的规定确定当采取】了一项以上的措【施时PA的值应【是各个相《。应PA值的乘—积,
》
表B.5.11】 雷击产生—的,接触和?跨,步电压导致人畜触】电的:概率PA
】
?
】 注当利用了建筑】物的钢筋构件或框】架,作为引下线》时或者防雷装置周】围安装了遮拦物时】概率:PA的数值可以忽略!。不计
?
B.5.!12: , 雷击建筑物(S】1)导致物理损害的!概率PB可按表【B.5?.12的规定确定
!
表B.5!.12 》PB与建筑》物雷电防护水平(L!PL)的对应关系
!
《
》
:。。 ,。 : 注在详细调查基础!上PB也可以取【。表B.?5.:12以外的值
】
?
B.5.13 】 雷击建筑物(S1!),导,致内部系统失—效的概率Pc可按】下式确定
》
》
》
: ?式中P?SPD与《SP:D保护有关的概率】其值取决于雷电防】护水平?按表B.5.13的!规定确定
】
表B.5—。.13 按—LPL选取并安【装,SPD时的PS【。P,。D值
》。
》
— 注1 只有在!。。。设有减?小物理?损害的?L,PS或有连续金属框!。架或钢筋混凝土【框架作为自然LP】S、并且满足—国家标准雷电防【护 第3》部分建筑物的物理损!。坏和生命危险GB/!T 21714【.3-2《008?提出:的等电?位连:接,和接地要求的建筑物!内协调配《合的SPD》保护才能有效—地减小P《。c
《
【 2 — 当与内《部系统?相连:的外部导线为防雷】电缆或者《布设于防雷电缆沟槽!、金属导管或—金属管内时可以【不需要配合的—。SPD保护
!
! 3 当》。在相应位《置,上安装的SPD的保!护特性比L》PLⅠ?的,要求更?高时(更高的—电流耐受能力更【低的电压保护水平】等)PSPD的值】可能会?更小
B!.5.14 【雷击建筑《物附近(《S2)导致内部系统!失效:的,概率PM的取值应符!合下:列规:定
【 : 1 《 当没有安装符【合国家标准雷电防】护 第4部—分建筑物内》电气和?电子:系统:GB/T《 21?7,14.4-》2008《要求的匹《。配SPD保》护时P?M=PMS概率P】MS应按表B—.5.?14-1的规定确定!。。
表B】.5.?14:。-1 概率—PMS与因子KM】S的关系
》
【
:
《 2 当安【装,了符合国家标—准雷:电防护 第4【。部分建筑《物内电气和》电子系统GB—/T 21714.!4-200》8要求的匹》配SPD时PM的值!取PSPD和PMS!两值中的较》小,者
》
—3 当《内部系统设》备耐压?水平:不符合?相关产品标准—要求时应取PMS等!于1:
?
:
》4 ?因子KMS的值可】按下式计算
—
!。
式【中K:S1LP《Z0:/1交界处的—建筑物结构、L【P,S和其他屏蔽物【的屏:蔽,效能因子;》
?
? : 《 K》S2:建筑物内部LPZX!/Y:(X>0Y>—1,)交界处《的屏蔽物的屏蔽【效能因子;
!
? 《 K—S,3建筑物内部布线的!特性:。因子按表B.5.】14-2的规—定确定;
】
: : — :KS4被保护系统的!冲击耐压因子—
《
表B.》。5.:1,4-2 因—子KS3与内部布线!的,关系
】。
,
!注1 ? 大:型建筑物中分开布设!的导:线构成的《环路(环路》面积大约为50m2!)
:。
! 2 【导线布设在同一电缆!。管道中或导线—在较小建筑物—中分开布《。设,(环路面积大约为】。10m2)
!
— : 3 》同一电缆《的导线形成》的环路(环路面积】大约为0.5—m2左右《)
》
? 4 ! ,屏,蔽层单位长》度电阻?为Rs(Ω/km)!的电缆其屏蔽层两端!连到等电位端子板】设,备也:连在同一等电位【端子板上
》
《
5 【。 ,在LPZ《内部当与屏蔽物边界!之间的距《离,不小于网格宽—度w:。时LPS或空间格栅!形屏蔽体的因子【。KS1和《KS2可按下式进】行计算
!
— : 式中w格栅【形空间屏蔽》或者网格状L—PS引下线的网格】宽度或是作为自【然LPS的建筑物金!属,柱子的?间距或钢《筋,混凝土?框架的间距(—m)
【
,。 6 当】感应环路靠近L【PZ边?界屏蔽体《并离屏?蔽体距离小于网【。格宽度w《时KS1和KS【2值应增大当—与,屏,蔽体之间的距离【在0:.1w到0》。.2w的范围内时】KS1和K》。。。S2的值增加一【倍当采用厚度为0.!1mm?~0:.5m?m的连续金属—屏蔽体时KS1和K!。S2:相等其值为1—0-:4~10-5;【对于逐级相套—的L:PZ最后一级—LPZ的K》S2是各级》LPZ?的KS2的》乘积
【
, 注1 】当,安装有符合国—家标准雷电防护【 第?。4部分建筑物内电气!。和电子系《统,GB/T 21【7,。。14.4-200】。8,。要,。求的等?电位连接《。网格时KS1和K】S2的值《可,。以缩小一半;
】
《 ? : 2《 K?S1、KS2的最】大值不超过1
】
【 7 当导—线布设在《两端都连接到等电位!连接端子板》。的连续金属管内时K!S3的值应当再【乘以0.《1
》
—8 因子》K,S4可按公式(B】.5.14》-3)?计算:如果内部《系统中设备的—耐冲击电压额定【值不同因《。子KS4应取最【低的耐?冲击:电压额定值计算
!。
—
,
式】中U:w受保护系统的【耐冲:击电:。压额定?值(kV)
【。
B》.5.15 雷击!服务设施《(S3)导致—人畜伤害的》概率P?u取决于服务设【施屏蔽物的》特性、连接到服务设!。施的内部系统的冲】。击耐压、保护措施以!。及在服务设施—入,户处是否《安装SPDP—u的取值应符合下】。列规定
【
》 1 当没有按照!国家标?准雷电防护 — 第3部分建—筑物:的物理损坏和生命】危险G?B/T 21714!.3-2008【的要:求安装SP》D进:行等电位连接时P】u=PLDPL【D是:无SPD保护时【雷击相连《服务设施《导致内部系》统失效的概率—。。按表B.5.1【5,的规定确定对非屏蔽!的,服,。务设施取PLD【等于1?
《
表B.5.【15: 概率PLD与电!。缆,。屏蔽层电阻Rs以及!。设备耐冲击电压额定!值,。Uw:的关系
—
《
— , 注Rs为电缆屏!蔽层单位长度的电】阻(Ω/km)【
,
《
《 ,2 当按》照国家标准雷电防护! 第3部分—建筑物的《物理损坏和生—。命危险GB/—T :2,171?4.3-200【8的要求安装SP】。D时Pu取表B.5!.13规定的P【S,PD值与表B—.5.15》规定的P《LD值的较小—者
《。
【。3 当采取—了遮:。拦,物、:。警示:。牌等:。防护措施《。时概率Pu》将进一步减》小其:值应与表B.5.1!1中:给出的概率PA值】相乘
】B.5.16 】雷击服务设施(S】3)导致物》理损害的概率—PV:取决:于服务设施屏—。蔽体的特性、—连接到服务设施的内!部系统的冲击耐压】以及是否安装—SPDPV》的取:值应符合下》列规定
】
《。 1 《。。当,没有按照国家标【准雷电防护 — 第3部分建筑物的!物理损坏和》生命危险GB—/T 217—。14:.3-2《008的《要求用SP》D,进行等电位连接时】PV:等,于PLD
—
【 2 当按照国家!标准雷电防》。护 第3》。部分建筑《物的物理《损坏和生命危险G】B/T 2171】。4.3-200【8的要求用SPD】进行等电位连接时】PV的值取PS【PD和PLD的较】小者
【
B.5.17【。 雷击服务设施(!S3)导致内—部系统失效的概【率Pw取决》。于服务设施屏蔽的特!性、连接《到服务设《施的内部《系,统的冲击《耐压以?及是否?安装SPDP—w的取值应符合【下列:规定
》
《。 1 —如果没有安装—符合:国家标准雷》电防护 第—4部分建筑物内电】气和电子系统—GB/?T 2?1714.》4-2008—要求的已配合—好的S?P,D,P,w等于PLD
!。
? 2》。 , 当安装了》。符合国?家标准雷《电防护 《 第4部分建—。。筑物内电气和—电子:系统GB《/T 2171【。4.4?-2008要求【的,已,配合好的SPD【时Pw的《值取PSPD—。和PLD的较小者】
B【.5.1《。8 : ,雷击入户《服务设施附近(S】4):导,致内部系统失效的】概率Pz取决于服务!设施的屏蔽》层,特,性、:连,接到服?务设施的内部系统的!耐冲:击电:压以及是否安装SP!D保护设《施P:z的取值应符—。合下列规定
【
《 1 当】没有安装符合国家标!准雷电防护 — ,第4部分《。建筑物内电气和【电子:系统GB/T 2】1714《.4:-2008》要求的已配》合好:的SP?。D时Pz等》于PLI此处P【LI是未安》装S:PD时雷击》相连的服务设施导】致内部系统失效的概!率按表?B.5.1》8的规?定确定
【
表B.5.1】8 ?概,率PLI《与,电缆屏蔽《。。层电:阻Rs以及》设备耐冲击电压【Uw的关系》
《
?
!注Rs?是电缆屏蔽层单【位,长度的电《阻(Ω/km—。)
—
? 2 当—安装了符合国家标】准雷电防《护 第《4部分建筑物内电气!和电子系统GB/T! 21714.4-!20:08要求的已—。配合:好的SPD时Pz】等于PSPD和PL!I的较小者
【
B.5.1!。。9 建筑》物损:。失率LX指》雷击建筑物可能引】起的:某,一特定损害类型的平!均损失量与被—保护建筑物》总价:值之:。比损失率LX应【取决于
【
:。 1》 在危险》场所人员的数—。量,。以及逗?留的:时,间;
《
,
》 2 公众服务!的类型及其重—要性;
【。
?。 3 受损】害货物的价》值
【B.5.20 】损失率LX随—着所考?虑的损失类》型(:L1、?L2、L3和L【4)而变化对于每一!种损失类型》它还与?损害类型(》D1、D2》和D3)有关按损害!类型:损失率?应分为三《。种
《
,
1【 接?触和跨步电压—导致伤害的损失【率Lt;
!
? 2 物—理损害导致的损失率!Lf;
《
:
【3 内部系—统故障导致的损失】率Lo
【
:B.5.21— 人身伤亡损失率!的计算?应符合下《列规定
】
1 【 可按公式》(B.?5.21-1—),确定Lt、》。。Lf和?Lo的?数值当无法》或很难?确定np、n—t和tp时可—采用表B.5.【21-1《中,给出的Lt、Lf和!Lo典?型平:均值;
—
《
?
—式中np可能受【到危害的人员—数量;
—
】 n—t预期的建》筑物内总《。人数;
》
》 ? : tp以小时!。计算的可能》受害人员《每年:处于危险场》所的时间危》。险场所包括建—筑物外(《。只,涉及损失Lt)和建!筑物内(Lt、l】f和Lo《。都涉及)
!
表:B.:5.2?1-:1 Lt、—Lf和Lo的典型】平均值
》
!
: 2《 人身伤亡损失】率可按下列公式进行!计算
》
【。
? 式中》ra由土《壤,类型决?定的减少人身伤亡损!失的因子按表B.5!。.21-2的规定】确定:;
! ? 》ru由地《板类型决定的减少】人身伤亡损失的因】。子按表?。B.:5.2?。1-2的规定确定;!
:
,。
》。 , —。 ,rp由防火措—施决定的减少物理损!害导致人身伤亡损】失的因?子按表?B.:5.21-3—。的规定?确定:;
《
! rf由【火灾危险《程度决定的减小物理!损害导致《人身伤?亡的因子按表—B.5.21-【4的规定确》定;
《
》 【 :hz在有特殊—危,。险时物?理损害导《致人身伤亡损失的】增加因子按表B.】5,.,21-5的规定【确定
【
表B.5.—21-2 》 缩减因子》ra和r《u的数值与土壤【或地板表面的关【。系
】
,
表B—.5.21-3 !防火措施的》缩减因子rp—。。
【
《
注1 !如果同时《采取了一项以上【。措施:rp的数值应—当取各相应数值【中的:最小:值;
?
— 》 2? :在具有爆炸危险的】建筑物内部任何情况!下rp=1;—
?
】 3 仅【当,具有过电压防护和其!他损害的防护并且】消防员?能在10分钟—之内赶到时
—
》表B.5.2—1-4 》缩减因?子r:f与建?筑,物火灾危《险的:关系
—。
【
? 注1 当建筑!物具有爆炸危险以】及建:筑物内存储》有爆炸?性混合?物质时?可能需要更精确【地计算?r,f
—
!2 由易燃材【料建:造的建筑物、屋顶由!易燃材?料建造的建筑物或单!位面积火灾载—荷大于?800?MJ/m2的—。。建筑物可以看—作具有高火灾危险的!。建筑物?
?
!。 , 3 单位面积火!灾载荷在400MJ!。/m2~800MJ!/m2之间的建筑物!应当看作具有一般火!灾危险的《建筑物
《
! ? 4 单位面积】火灾:载荷小于4》00MJ/m2的建!筑物或?者只是偶尔》。存,储,有易燃?。性物质的建筑—物应当?看作具有低火—灾危险的建筑物
】
【 —5 单位面—积火灾?。载荷是建筑物内全部!易燃物质的能量与】建筑物?总的表面积之比
!
表B—。.5.21-5【 :。有特殊?伤害时损《失,相对量的《。增加因子hz的数】值
】
》B.5.22— 公众服》务中断损《失率:的计:算应符合下列规定】
【 , 1? 可按公》式(B?.,5,.22?-1)确定Lf和】L,o的数值当无法或】很难确?定np、nt和t时!可采用表B.5.】22中给出》的Lf?和Lo?典型平均值;
】
【
,
式【中np可能失去服】务的年平均用户数量!;
:
:
】 nt接受!服务:的用户总数;
!。
! t用小时】表示的年平均服【。务中断时间
—
表B.】5.2?2 L《f和L?o,的典型平均值
】
!
2—。 公众服》务中断的各种实【际损失率可按下列】公式计算
!
! 式?中r:p、rf分》别是本规《。。范表B.5.21】-,3,和表:B.5.《2,1-4中的因子
!
《B.5.23 【 文:。化遗产损失》率的计算应符合下列!规定:
— 1 可按!公式(B.5.2】3-1)确》定Lf的数值—当无法?或很难确定c、【c,t时Lf的典型平】均值可取10-【1;
》。
! : 式中c用—货币表示的每年建】筑物内?文化遗产《可能损失的平—均值;
! 【 ct用—货币:表,示的建筑物内文化】遗产总值
!
2 】文化遗产的》实际损失率可按下】式计算
】
《
,
式中】rp、rf分—别是:本规范?表B.?。5.21-3和表】B.5.2-4【中的:因子
【
B.?5.24《 经济损失率【的计算应《符,合下列规定
—
】 1 可按公式】(B.5.24-】1)确定Lt—、Lf和Lo的数值!当无法或很难确定c!、ct时可》。采用表B.5.【24中给出的各【种类型建筑物—的Lt、Lf—和Lo典《型平:均值;?。
:
?
,
?。
:
》式中:c用货币表》示的建筑物可能损失!的平均数值(包【。括其存?储物的损失、相关】业务的?中断及其《后果);
【
:
【 ct用货币!表示的建筑物的总价!值(包括其存储【物以:及相关业务的价值)!
,
:
表B.—5.24 》 Lt、《L,f和:。Lo的?典型:平,均值
《
:
】 2 — 经济损失》率可按?下列公式进行—。。计算:
》
—
式中ra!、ru?、,rp、rf、hz】本规:范表B.《5.2?1,-2~表《。B.:5.:21-5中的因子】
》。
B.5.25【 成本《效益的估算应—符合下列规定—
—。 1 — 全部损失的价值C!可,按下式计算
!
—
,
式—中R:A、RU没有保【护措:施时与牲畜损—失有关的风》险分量;
》
— , ? :。 RB》。、,RV没有保护措【施时与?。物理损害有关—的风险分量;
【
! ? RC、RM、!RW、RZ没—有保护措《施时与电气》和电子系统失效有关!的风险分量;—
:
《 ! CA牲畜的价值;!
— : — CS建筑物中】系统的价值;
【
【 》 CB建—筑物:的价值;
!
】 C《C,建筑物内存》物,的价值
》
2! 在有保护措施的!情况下剩余损—失,的总:价值CRL可按下】式,计算
?
?
,
】。 式中R—'A、R'U有保护!措施时与《牲畜损失有关的【风险分?量;
?
《
: 《 : R'B、R'!V有保护措》施时与物《。理损害有关》。的风险分《量;
《
《 】 R'《C、R'《M、R'W、—R'Z?有保护措施时与【电气和电子系统失】效有关的风险—分量
【。
: 3 》 保护措施的—年平均费用CPM】可按下式《。计算
?
》。
,
【。 式中CP保护】。措施的费用;—
!。 — i:利率;?
,
】 a】折旧率;
—。
— : :。。 《m维护费率
—
— : ,4 每年节省【的费用?可按公式(B—.5.25-4)计!算如果年平均节省的!费,用S大于零》采取防护《措施是?经济合理的
【
—