雷擊風險評估IEC 新舊標準差異對比分析

屠周益，徐 穎，蔣煥宇

TU Zhouyi，XU Ying，JIANG Huanyu

(嘉興市氣象局，浙江 嘉興314050)

雷擊風險評估是實現科學防雷的必要條件，目前國內雷擊風險評估依據的標準為GB/T 21714.2—2008/IEC 62305—2：2006［1］。如陳勇斌［2］、王芳［3］等人分析了爆炸危險建筑物雷擊風險評估方法。曾慶鋒［4］、王涪德［5］等對加油站雷擊風險評估方法作了詳細的研究。趙學華等［6］以海口淘金大廈為例分析了高層建筑雷擊風險評估方法。2010年12月，國際電工委員會頒布了IEC 62305—2：2010［7］，新標準在部分參數因子、損失率、損害概率等諸多方面作出了變更，并且新版標準明確指出取代2006 版。本文依據新舊版標準，對酒店進行雷擊風險評估，對比分析其在評估結果上的差異。

1 項目概況

新建嘉興某大酒店位于嘉興市經濟開發區，該項目北側為空地，東側為城市主干道，南側為待拆遷多層建筑，西側為多層建筑。酒店主樓17 層，裙房3 層;主樓長43.1 m、寬20.45 m、高72.05 m，為框架結構建筑。酒店擬建地的土壤電阻率平均值為25.71Ω·m，修正后值為38.57Ω·m。嘉興市年平均雷暴日為40 d，雷電集中發生在5—9月，其中6—8月為高峰期。

2 風險分析

酒店存在的風險主要有人身傷亡損失風險(R1)和經濟損失風險(R4)，不存在公眾服務損失風險(R2)和文化遺產損失風險(R3)。對于該項目，由于不屬于易燃易爆危險場所或因內部系統事故馬上會造成人身傷亡的建筑物，所以酒店人身傷亡損失風險R1=RA+RB+RU+RV，本文主要針對人身傷亡損失風險進行對比分析，因此未計算經濟損失風險。

3 雷擊風險評估IEC 新舊版對比分析

3.1 酒店特性及參數

酒店電源線路由市政高壓電網埋地引入，地下1 層內設有變配電室;弱電(電話、網絡、電視)線路室外主干線均為光纖;酒店內部設有感煙、感溫等火災自動報警設備，火災自動報警監控室設在1 層。表1 中主要羅列了在2010 版中有變化的參數，未作更改的參數因子本文略。

表1 參數因子表(2010 版新增或更改)

3.2 損失率及損害概率

2006 版Lt(接觸和跨步電壓導致傷害的損失率)、Lf(物理損害導致的損失率)、L0(內部系統失效故障導致的損失率)值用公式Lx= (np/nt)× (tp/8760)，無法或很難確定時，取典型平均值;2010 版將典型平均值及原Lx計算值均考慮在損失率內，損失率計算結果變小。損害概率計算公式有所更改，并增加了部分因子。損失率和損害概率具體計算公式及值見表2。

表2 損失率及損害概率

3.3 截收閃電面積及年預計雷擊次數

酒店由于不是爆炸危險場所或因內部系統故障立即引起人身傷亡的建筑物，因此在計算過程中未考慮線路附近截收閃電面積(AI)及線路附近地面年預計雷擊次數(NI)。截收閃電面積和年預計雷擊次數計算公式及值見表3。

表3 截收閃電面積和年預計雷擊次數

對比表3 中公式可以看出，線路截收閃電面積及其年預計雷擊次數計算方法變化較大，2006 版線路截收閃電面積計算分埋地和架空兩種，而2010 版各種方式敷設的線路的截收閃電面積計算公式相同，在線路年預計雷擊次數計算過程中再通過線路類型縮減因子(CI)調整，其計算結果均比2006 版值大。

3.4 風險計算

酒店人身傷亡損失風險計算結果見表4。人身傷亡損失風險典型平均值為RT= 10-5，2006 版計算結果R1＞RT，需采取雷電防護措施來降低風險值;而2010 版R1＜RT，業主可從安全、經濟等方面考慮，是否需采取雷電防護措施。顯然新舊版本的計算結果差別較大，直接影響到雷電防護措施的設計施工等。

表4 人身傷亡損失風險

4 結 語

(1)新舊版本中損失率LX值的計算公式不同，且Lt、Lf、L0(2006 版)和LT、LF、L0(2010 版)定義完全不同，2010 版計算損失率時必須考慮在可能發生雷電事故的時間段內區域內可能受傷的人數。2010版損失率值小于等于2006 版。損害概率計算公式有所更改，并增加了部分因子。

(2)新舊版本規范在線路截收閃電面積和年預計雷擊次數上的計算方法變化較大。

(3)由于參數因子、損失率、損害概率、計算公式等方面的更改，人身傷亡損失風險計算結果與典型風險值比較結果完全不同，2006 版計算結果R1＞RT，須采取雷電防護措施來降低風險值;而2010 版R1＜RT，無須采取雷電防護措施。

從以上分析結果可以看出，新舊版本雷擊風險評估結論完全不同，直接影響到防雷設計和施工等工作;而且2010 版明確指出取代2006 版，因此雷擊風險評估應依據IEC 62305—2：2010;同時希望盡快頒布相應的國家標準。

［1]廣東省防雷中心，中國氣象局檢測網絡司，中國電信集團湖南電信公司，等. GB/T 21714.2—2008/IEC 62305—2：2006 雷電防護第2 部分:風險管理［S］.北京:中國標準出版社，2008.

［2]陳勇斌，謝大勇，李勤偉.爆炸危險環境的雷擊風險評估方法研究［J］.浙江氣象，2008，29(3):34 -39.

［3]王芳，劉艷輝，羅佳俊，等.爆炸危險場所雷擊風險評估方法分析［J］.氣象水文海洋儀器，2013(1):94 -97.

［4]曾慶鋒，王振會.小型加油站雷擊風險評估的災害分析及防護對策［J］.氣象與環境科學，2010，33(1):89 -93.

［5]王涪德，吳志權，丁小平.加油站的雷擊風險評估［J］. 西南大學學報:自然科學版，2012，34(9):141 -145.

［6]趙學華，潘家利，黃明旺. 海口淘金大廈雷擊風險評估分析［J］.氣象研究與應用，2011，32(1):79 -83.

［7]廣東省防雷中心，中國氣象局監測網絡司，清華大學電機工程與電子技術，等.IEC 62305—2：2010 Protection against lightning-Part2:Risk management［S］. The Internation Electrotechnical Commission，2010.