雷击风险评估IEC 新旧标准差异对比分析

屠周益，徐 颖，蒋焕宇

TU Zhouyi，XU Ying，JIANG Huanyu

(嘉兴市气象局，浙江 嘉兴314050)

雷击风险评估是实现科学防雷的必要条件，目前国内雷击风险评估依据的标准为GB/T 21714.2—2008/IEC 62305—2：2006［1］。如陈勇斌［2］、王芳［3］等人分析了爆炸危险建筑物雷击风险评估方法。曾庆锋［4］、王涪德［5］等对加油站雷击风险评估方法作了详细的研究。赵学华等［6］以海口淘金大厦为例分析了高层建筑雷击风险评估方法。2010年12月，国际电工委员会颁布了IEC 62305—2：2010［7］，新标准在部分参数因子、损失率、损害概率等诸多方面作出了变更，并且新版标准明确指出取代2006 版。本文依据新旧版标准，对酒店进行雷击风险评估，对比分析其在评估结果上的差异。

1 项目概况

新建嘉兴某大酒店位于嘉兴市经济开发区，该项目北侧为空地，东侧为城市主干道，南侧为待拆迁多层建筑，西侧为多层建筑。酒店主楼17 层，裙房3 层;主楼长43.1 m、宽20.45 m、高72.05 m，为框架结构建筑。酒店拟建地的土壤电阻率平均值为25.71Ω·m，修正后值为38.57Ω·m。嘉兴市年平均雷暴日为40 d，雷电集中发生在5—9月，其中6—8月为高峰期。

2 风险分析

酒店存在的风险主要有人身伤亡损失风险(R1)和经济损失风险(R4)，不存在公众服务损失风险(R2)和文化遗产损失风险(R3)。对于该项目，由于不属于易燃易爆危险场所或因内部系统事故马上会造成人身伤亡的建筑物，所以酒店人身伤亡损失风险R1=RA+RB+RU+RV，本文主要针对人身伤亡损失风险进行对比分析，因此未计算经济损失风险。

3 雷击风险评估IEC 新旧版对比分析

3.1 酒店特性及参数

酒店电源线路由市政高压电网埋地引入，地下1 层内设有变配电室;弱电(电话、网络、电视)线路室外主干线均为光纤;酒店内部设有感烟、感温等火灾自动报警设备，火灾自动报警监控室设在1 层。表1 中主要罗列了在2010 版中有变化的参数，未作更改的参数因子本文略。

表1 参数因子表(2010 版新增或更改)

3.2 损失率及损害概率

2006 版Lt(接触和跨步电压导致伤害的损失率)、Lf(物理损害导致的损失率)、L0(内部系统失效故障导致的损失率)值用公式Lx= (np/nt)× (tp/8760)，无法或很难确定时，取典型平均值;2010 版将典型平均值及原Lx计算值均考虑在损失率内，损失率计算结果变小。损害概率计算公式有所更改，并增加了部分因子。损失率和损害概率具体计算公式及值见表2。

表2 损失率及损害概率

3.3 截收闪电面积及年预计雷击次数

酒店由于不是爆炸危险场所或因内部系统故障立即引起人身伤亡的建筑物，因此在计算过程中未考虑线路附近截收闪电面积(AI)及线路附近地面年预计雷击次数(NI)。截收闪电面积和年预计雷击次数计算公式及值见表3。

表3 截收闪电面积和年预计雷击次数

对比表3 中公式可以看出，线路截收闪电面积及其年预计雷击次数计算方法变化较大，2006 版线路截收闪电面积计算分埋地和架空两种，而2010 版各种方式敷设的线路的截收闪电面积计算公式相同，在线路年预计雷击次数计算过程中再通过线路类型缩减因子(CI)调整，其计算结果均比2006 版值大。

3.4 风险计算

酒店人身伤亡损失风险计算结果见表4。人身伤亡损失风险典型平均值为RT= 10-5，2006 版计算结果R1＞RT，需采取雷电防护措施来降低风险值;而2010 版R1＜RT，业主可从安全、经济等方面考虑，是否需采取雷电防护措施。显然新旧版本的计算结果差别较大，直接影响到雷电防护措施的设计施工等。

表4 人身伤亡损失风险

4 结 语

(1)新旧版本中损失率LX值的计算公式不同，且Lt、Lf、L0(2006 版)和LT、LF、L0(2010 版)定义完全不同，2010 版计算损失率时必须考虑在可能发生雷电事故的时间段内区域内可能受伤的人数。2010版损失率值小于等于2006 版。损害概率计算公式有所更改，并增加了部分因子。

(2)新旧版本规范在线路截收闪电面积和年预计雷击次数上的计算方法变化较大。

(3)由于参数因子、损失率、损害概率、计算公式等方面的更改，人身伤亡损失风险计算结果与典型风险值比较结果完全不同，2006 版计算结果R1＞RT，须采取雷电防护措施来降低风险值;而2010 版R1＜RT，无须采取雷电防护措施。

从以上分析结果可以看出，新旧版本雷击风险评估结论完全不同，直接影响到防雷设计和施工等工作;而且2010 版明确指出取代2006 版，因此雷击风险评估应依据IEC 62305—2：2010;同时希望尽快颁布相应的国家标准。

［1]广东省防雷中心，中国气象局检测网络司，中国电信集团湖南电信公司，等. GB/T 21714.2—2008/IEC 62305—2：2006 雷电防护第2 部分:风险管理［S］.北京:中国标准出版社，2008.

［2]陈勇斌，谢大勇，李勤伟.爆炸危险环境的雷击风险评估方法研究［J］.浙江气象，2008，29(3):34 -39.

［3]王芳，刘艳辉，罗佳俊，等.爆炸危险场所雷击风险评估方法分析［J］.气象水文海洋仪器，2013(1):94 -97.

［4]曾庆锋，王振会.小型加油站雷击风险评估的灾害分析及防护对策［J］.气象与环境科学，2010，33(1):89 -93.

［5]王涪德，吴志权，丁小平.加油站的雷击风险评估［J］. 西南大学学报:自然科学版，2012，34(9):141 -145.

［6]赵学华，潘家利，黄明旺. 海口淘金大厦雷击风险评估分析［J］.气象研究与应用，2011，32(1):79 -83.

［7]广东省防雷中心，中国气象局监测网络司，清华大学电机工程与电子技术，等.IEC 62305—2：2010 Protection against lightning-Part2:Risk management［S］. The Internation Electrotechnical Commission，2010.