雷電災害風險評估技術規(guī)范第2部分：重大工程項目區(qū)域

1雷電災害風險評估技術規(guī)范第2部分：重大工程項目區(qū)域本文件規(guī)定了重大工程項目區(qū)域雷電災害風險評估的風險指標與等級、評估資料和流程、評估方法和報告內(nèi)容。本文件適用于占地面積超過1km2的規(guī)劃功能性區(qū)域或長度超過2km的狹長區(qū)域場所的雷電災害風險評估。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T21714.2—2015雷電防護第2部分：風險管理（IEC62305—2：2010，IDT）GB50057—2010建筑物防雷設計規(guī)范QX/T85—2018雷電災害風險評估技術規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1雷電災害區(qū)域風險評估regionalriskassessmentoflightningdisaster根據(jù)雷電特性及其致災機理，分析雷電對評估區(qū)域內(nèi)人員及設施的影響，提出降低風險措施的評價和估算過程。3.2隸屬度degreeofmembership評估對象的雷電災害風險與不同風險等級的相關性。[來源：QX/T85—2018，3.1.2]3.3安全距離safetydistance表征在評估區(qū)域周邊是否有潛在影響評估區(qū)域安全的爆炸、火災危險場所或建（構）筑物，由周邊危險源（品）類別、可能的影響程度和物理距離共同決定。3.4相對高度relativeheight評估區(qū)域周邊范圍內(nèi)建（構）筑物的平均高度與評估區(qū)域內(nèi)建（構）筑物的平均高度，兩者之間的一種相對關系。3.5人員數(shù)量personnelnumber評估區(qū)域內(nèi)單位面積上可能活動的人員數(shù)量。23.6影響程度influence表征評估區(qū)域內(nèi)項目遭受雷擊后對評估區(qū)域周邊的人員及設施可能造成的影響。3.7等效高度equivalentheight評估區(qū)域內(nèi)建（構）筑物的最高接閃高度，即建（構）筑物自身高度外加頂部具有影響接閃的設施高度。3.8雷電防護水平regionallightningprotectionlevel評估區(qū)域內(nèi)建（構）筑物整體的雷電防護能力。3.9防雷安全管理safetymanagementofregionallightningprotection評估區(qū)域防雷安全管理水平對區(qū)域雷擊風險的影響，由雷電預警服務、雷擊事故應急預案以及雷電防護安全教育與培訓共同決定。3.10電氣系統(tǒng)electricalsystem由低壓供電組合部件構成的系統(tǒng)。也稱低壓配電系統(tǒng)或低壓配電線路。[來源：GB50057—2010，2.0.26]3.11電子系統(tǒng)electronicsystem由敏感電子組合部件構成的系統(tǒng)。[來源：GB50057—2010，2.0.27]4風險指標與等級4.1風險指標的構成由雷電參數(shù)、地域環(huán)境和承災體構成，見圖1。3圖1區(qū)域雷電災害風險評估指標因子層次結構4.2風險指標等級根據(jù)各風險指標對雷電災害區(qū)域風險的影響程度，將其分為I、II、III、IV、V五個等級，具體分級標準見附錄A。5評估資料和流程5.1資料5.1.1評估單位進行區(qū)域雷電災害風險評估時，需收集包括但不限于以下資料：——評估對象的建設方案、設計規(guī)劃和使用性質(zhì)等背景資料；——評估對象的可行性研究報告、地質(zhì)勘查報告、環(huán)境影響評價報告等規(guī)劃資料；——評估對象的總平面圖、地形圖、工程設計圖或施工圖等圖紙資料；——評估對象所在地地理、地質(zhì)、土壤、水文資料；——評估對象所在地雷暴觀測、閃電定位、大氣電場和雷電災害等氣象資料；——評估對象的雷電防護、雷電災害應急預案以及維護等防雷管理資料。5.1.2雷電災害風險評估單位使用的雷暴觀測資料宜收集當?shù)貧庀笥^測站近30年逐日雷暴觀測數(shù)據(jù)，閃電定位、大氣電場資料宜收集近5年的地閃定位資料，雷電災害宜收集近20年雷電災情資料，以上氣象資料應當使用符合國家氣象技術標準的氣象資料。5.2流程評估流程見圖2。4圖2區(qū)域雷電災害風險評估流程6評估方法6.1子區(qū)域劃分6.1.1劃分原則當評估區(qū)域內(nèi)雷電參數(shù)、地域環(huán)境、承災體存在明顯差異時，評估區(qū)域宜劃分成不同的子區(qū)域。6.1.2劃分因素——雷電參數(shù)；——地域環(huán)境；——項目屬性；——災害防御能力。56.1.3劃分方法按照第6.1.2條的優(yōu)先級別，逐級分析各級因素對應的差異指標劃分子區(qū)域，差異指標的判定方法見表1。表1具體差異指標的判定方法12地形地貌、周邊環(huán)境34注1：對于某個評估子區(qū)域而言，它在地理位置分布上可以是分散的，而不一注2：最終確定的評估子區(qū)域占地面積應大于0.25km或狹長區(qū)域長度超過6.2風險計算方法6.2.1風險指標分類風險指標分為定性指標和定量指標兩大類。定性指標有地形地貌、安全距離、相對高度、使用性質(zhì)、影響程度、材料結構、電子系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、雷電防護水平、防雷安全管理。定量指標又分為極小型指標和極大型指標兩種，其中雷暴日、雷擊密度、雷電流強度、人員數(shù)量、占地面積、等效高度為極小型指標，土壤電阻率為極大型指標。6.2.2評估指標隸屬度計算6.2.2.1定性指標隸屬度的確定定性指標隸屬度的確定方法是將資料收集、現(xiàn)場勘測后的具體情況（附錄B）與該定性指標的分級標準相比較，當其符合某一個危險等級的描述，則說明該指標完全隸屬于該危險等級，即隸屬度=1。6.2.2.2定量指標隸屬度的計算各定量指標隸屬度應分別按照極小型或極大型指標隸屬度公式計算，參見附錄C。指向同一上層指標的各子指標隸屬度構成隸屬度矩陣#。6.2.3綜合評估區(qū)域雷電災害風險評估綜合評估基本公式見公式（1其權重大小可根據(jù)層次分析法確定（附錄D）。6式中：B——評估指標的隸屬度向量；W——評估指標的權重向量；#——評估指標的隸屬度矩陣。6.2.4評估結果計算通過多級綜合評估，由第四層指標向第一層指標逐級計算得出“雷電災害區(qū)域風險”的隸屬度向量。通過加權平均的方法量化得到綜合評估結果g值：式中：b2——目標與評估等級Ⅱ的隸屬度；b3——目標與評估等級Ⅲ的隸屬度；b4——目標與評估等級Ⅳ的隸屬度；b5——目標與評估等級Ⅴ的隸屬度。6.2.5風險等級判定根據(jù)綜合評估結果g值，按照表2進行風險等級判定。表2區(qū)域雷電災害風險等級g7評估報告內(nèi)容應包括但不限于以下內(nèi)容：——區(qū)域雷電災害風險評估概述；——評估子區(qū)域的確定；——區(qū)域雷電災害風險評估指標計算；——區(qū)域雷電災害風險評估結論；——預防或減輕雷電災害影響的建議。8評估指標分級標準A.1雷電風險影響因素A.1.1雷暴日雷暴日分級標準見表A.1。表A.1雷暴日分級標準A.1.2雷擊密度雷擊密度分級標準見表A.2。表A.2雷擊密度分級標準A.1.3雷電流強度雷電流強度分級標準見表A.3。表A.3雷電流強度分級標準A.2地域風險影響因素A.2.1土壤電阻率土壤電阻率分級標準見表A.4。表A.4土壤電阻率分級標準A.2.2地形地貌——Ⅰ級（平原，地形起伏度為0-20m）；——Ⅱ級（丘陵，地形起伏度為20-150m——Ⅲ級（山地，地形起伏度大于150m）；——Ⅳ級（河流、湖泊以及低洼潮濕地區(qū)、山間風口等——Ⅴ級（曠野孤立或突出區(qū)域）。9A.2.3周邊環(huán)境A.2.3.1安全距離——Ⅰ級（不符合Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級的情況者——其他等級的劃分見表A.5。表A.5安全距離分級(Ⅱ級~Ⅴ級）——A.2.3.2相對高度——Ⅰ級（評估區(qū)域被比區(qū)域內(nèi)項目高的外部建構筑物或其它雷擊可接閃物所環(huán)繞）；——Ⅱ級（評估區(qū)域外局部方向有高于評估區(qū)域內(nèi)項目的建構筑物或其它雷擊可接閃物——Ⅲ級（評估區(qū)域外建構筑物或其它雷擊可接閃物與評估區(qū)域內(nèi)項目高度基本持平）；——Ⅳ級（評估區(qū)域外建構筑物或其它雷擊可接閃物低于區(qū)域內(nèi)項目高度——Ⅴ級（評估區(qū)域外無建構筑物或其它雷擊可接閃物）。A.3承災體風險影響因素A.3.1項目屬性A.3.1.1使用性質(zhì)使用性質(zhì)分級標準見表A.6。表A.6使用性質(zhì)分級標準市級辦公業(yè)務樓、市級博物館、大型公共服務設施、有火注：當區(qū)域內(nèi)建（構）筑物使用性質(zhì)不同時，通過對建（構）筑物的占地面積按不同危險等級賦予權重（取I級危權重系數(shù)為0.9，V級危險等級的權重系數(shù)為1.0），并根據(jù)占地面A.3.1.2人員數(shù)量人員數(shù)量分級標準見表A.7。表A.7人員數(shù)量分級標準A.3.1.3影響程度影響程度量分級標準見表A.8。表A.8影響程度量分級標準區(qū)域內(nèi)項目遭受雷擊后一般不會產(chǎn)生危及區(qū)域外的爆Ⅲ級區(qū)域內(nèi)項目有一級加油加氣站，四級/五級石油庫，四級/五級石油天然氣站場，小型、中型石油化工企業(yè)，小型民用爆炸物品儲存庫，小型煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)，危險品計算藥量總量小于等于5000kg的煙花爆竹倉庫，小型、中型危險化學品企業(yè)及其倉庫，以及類似爆區(qū)域內(nèi)項目有一級/二級/三級石油庫，一級/二級/三級石油天然氣站場，大型、特大型石油化工企業(yè)，中型、大型民用爆炸物品儲存庫,中型、大型煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)，危險品計算藥量總量大于5000kg的煙花爆竹倉庫，大型、特大型危險化學品企業(yè)及其倉庫，以及類似爆炸注：加油加氣站、石油庫分級分別參見GB50074-2014和GB50156-2021。A.3.1.4占地面積占地面積分級標準見表A.9。表A.9占地面積分級標準A.3.1.5等效高度等效高度分級標準見表A.10。表A.10等效高度分級標準A.3.1.6材料結構——Ⅰ級（建構筑物為木結構）；——Ⅱ級（建構筑物為磚木結構——Ⅲ級（建構筑物為磚混結構——Ⅳ級（建構筑物屋頂和主體結構為鋼筋混凝土結構）；——Ⅴ級（建構筑物屋頂和主體結構為鋼結構）。A.3.2電氣電子系統(tǒng)特征A.3.2.1電氣系統(tǒng)A.3.2.1.1Ⅰ級電力負荷中僅有三級負荷，室外低壓配電線路全線采用電纜埋地敷設。A.3.2.1.2Ⅱ級電力負荷中僅有三級負荷，室外低壓配電線路全線采用架空電纜，或僅部分線路采用電纜埋地敷設。A.3.2.1.3Ⅲ級電力負荷中有二級負荷，室外低壓配電線路全線采用電纜埋地敷設。A.3.2.1.4Ⅳ級符合下列情況之一者：——電力負荷中有一級負荷，室外低壓配電線路全線采用電纜埋地敷設；——電力負荷中有二級負荷，全線采用架空電纜，或僅部分線路采用電纜埋地敷設。A.3.2.1.5Ⅴ級電力負荷中有一級負荷，室外低壓配電線路全線采用架空電纜，或僅部分線路采用電纜埋地敷設。A.3.2.2電子系統(tǒng)——Ⅰ級一般用途的電子系統(tǒng)；——Ⅱ級一般性智能建筑、一級醫(yī)院、一般公共辦公場所等；——Ⅲ級中型展覽館、二級醫(yī)院、三星級賓館、區(qū)縣級公共辦公場所等；——Ⅳ級級大型體育場館、四星級賓館、市級公共辦公場所、乙級安全防范系統(tǒng)等；——Ⅴ級三級醫(yī)院、五星級賓館、省級公共辦公場所、甲級安全防范系統(tǒng)等。A.3.3防災減災能力影響因素A.3.3.1雷電防護水平A.3.3.1.1Ⅰ級區(qū)域內(nèi)建（構）筑物按一類建筑物防雷標準采取了相應的防護措施。A.3.3.1.2Ⅱ級符合下列情況之一者：——區(qū)域內(nèi)建（構）筑物按一類建筑物防雷標準采取了相應的防直擊雷措施，但防閃電感應或防閃電電涌侵入措施保護不全；——區(qū)域內(nèi)建（構）筑物按二類建筑物防雷標準采取了相應的防護措施。A.3.3.1.3Ⅲ級符合下列情況之一者：——區(qū)域內(nèi)建（構）筑物按二類建筑物防雷標準采取了相應的防直擊雷措施，但防閃電感應或防閃電電涌侵入措施保護不全；——區(qū)域內(nèi)建（構）筑物按三類建筑物防雷標準采取了防護措施。A.3.3.1.4Ⅳ級符合下列情況之一者：——區(qū)域內(nèi)建（構）筑物按三類建筑物防雷標準采取了相應的防直擊雷措施，但防閃電電涌侵入措施保護不全?！獏^(qū)域內(nèi)建（構）筑物采取了防閃電感應或防閃電電涌侵入措施，但防直擊雷措施保護不全。A.3.3.1.5Ⅴ級區(qū)域內(nèi)建（構）筑物無采取任何防雷措施或各類防雷設施均不能滿足標準要求。注：當區(qū)域內(nèi)建（構）筑物雷電防護水平不同時，通過對建（構）筑物的建筑面積按不同危險等級賦予權重（取I級危險等級的權重系數(shù)為0.6，II級危險等級的權重系數(shù)為0.7，III級危險等級的權重系數(shù)為0.8，IV級危險等級），A.3.3.2防雷安全管理防雷安全管理分級主要依據(jù)雷電預警服務、雷擊事故應急預案以及雷電防護安全教育與培訓，具體分級以是否滿足或部分滿足下述三個條件為判斷準則，參見表A.11：——區(qū)域所在地有雷電預警服務；——區(qū)域內(nèi)單位制定有雷擊事故應急預案；——區(qū)域內(nèi)單位定期或不定期對相關人員進行雷電防護安全教育和培訓。表A.11防雷安全管理分級標準評估現(xiàn)場勘測內(nèi)容B.1土壤電阻率測量B.1.1測量原理現(xiàn)場測量土壤電阻率的方法主要有三電極法和四電極法，對于大體積未翻動過的土壤，建議采用四電極法對其進行土壤電阻率的測量。B.1.2測量方法B.1.2.1為了更加全面的反映項目區(qū)域內(nèi)土壤成份的相對一致性，應根據(jù)項目地質(zhì)勘測報告選擇足夠數(shù)量的試驗區(qū)。一般情況下，可將評估項目范圍劃分成相同尺度的網(wǎng)格，并在各個網(wǎng)格內(nèi)選取至少一個采集點。注2：當網(wǎng)格內(nèi)的土壤性質(zhì)分布較為一致時，可B.1.2.2在測量單個測試點時，應改變不同的電極間距a（2m～10m）分別進行測量，并將所有的測量原始數(shù)據(jù)進行記錄，以便對其進行處理，從而得出單個測試點的土壤電阻率值。B.1.2.3現(xiàn)場勘測時應詳細記錄以下信息：土壤干濕狀況、土質(zhì)狀況、采集當日的天氣狀況等信息。B.1.3實測數(shù)據(jù)的處理方法B.1.3.1一次測量所得到的值，只能代表某一深度范圍內(nèi)的土壤電阻率。由于季節(jié)、土質(zhì)、天氣等因素對測量數(shù)值有一定影響，所以該數(shù)據(jù)還應考慮季節(jié)系數(shù)Ψ。表B.1根據(jù)土壤性質(zhì)決定的季節(jié)修正系數(shù)表322/量時，可能為全年最高電阻，即土壤干燥或測量B.1.3.2單個測試點土壤電阻率值的計算方法：通過改變電極間距a值（2m～10m）可測量得到相應的ρaa：電極間距為a時的視電阻率)值，對各ρa值進行季節(jié)系數(shù)修正后，取所有ρa值的算術平均數(shù)記為該測試點的土壤電阻率值。B.2項目周邊環(huán)境勘測根據(jù)項目總體（規(guī)劃）平面圖和地形圖，對項目區(qū)域范圍及周邊的地形、地理環(huán)境進行勘測，主要內(nèi)容包括：——勘測項目區(qū)域范圍及周邊的建筑環(huán)境，包括占地面積、高度、分布等，特別注意易燃易爆或人員密集公共場所的分布；——勘查項目區(qū)域范圍及周邊的地形、地理環(huán)境，如是否靠近水域或其他特殊地形、地理位置；——統(tǒng)計、估測項目區(qū)域內(nèi)人員流動情況（包括人員分布、逗留時間等）以及歷年雷電災害情況。注：“項目區(qū)域周邊”泛指區(qū)域內(nèi)所有建筑物外