严岩 张燕 徐建 黄建忠
摘 要:2022年12月19日,上海市市场监督管理局沪市监标技〔2022〕543号文发布了DB31/T 1384-2022《城市绿地防雷通用技术要求》,标准于2023年3月1日开始实施。本标准为避免或减少城市绿地雷电灾害风险损失而制定,对提升城市绿地雷电灾害防御能力具有现实指导意义。本文介绍了标准制定的背景和意义,对标准的内容与技术考虑作了解读,总结了标准的特点,以更好地用于指导上海城市绿地雷电防御工作,推动标准的贯彻落实。
关键词:城市绿地,雷电防御,避雷场所
DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.09.025
Interpretation of DB 31/T 1384-2022, General technical requirements for lightning protection of urban green space
YAN Yan1 ZHANG Yan2 XU Jian2 HUANG Jianzhong1
(1. Shanghai Meteorological Disaster Prevention Technology Center; 2. Shanghai Landscape Architecture Design & Research Institute Co., Ltd.)
Abstract: On December 19, 2022, Shanghai Administration for Market Supervision officially issued the local standard, DB 31/T 1384-2022, General technical requirements for lightning protection of urban green space, which was implemented on March 1, 2023. This standard is developed to avoid or reduce the risk loss of lightning disaster of urban green space, and has practical guiding signifi cance for improving the lightning disaster prevention ability of urban green space. This paper introduces the background and signifi cance of the development of the standard, explains the content and technical consideration of the standard, and summarizes the characteristics of the standard, so as to better guide the lightning defense work of urban green space in Shanghai and promote the implementation of the standard.
Keywords: urban green space, lightning protection, lightning safety shelter
0 引 言
城市綠地是城市自然环境重要组成部分,以植被为主要存在形态,具有生态功能和社会功能,由公园、游园和风景名胜等组成。目前,国内外用于城市绿地防雷工程设计、施工及维护管理的专业技术标准存在空白,城市绿地防雷技术措施及维护管理存在疏漏,雷电灾害导致人员伤亡和财产损失的事故时有发生。DB31/T 1384-2022《城市绿地防雷通用技术要求》的发布与实施有利于规范城市绿地的雷电防御要求,能够更有效地防御和应对雷电灾害,提高上海城市安全运行和精细化治理能力。
1 DB31/T 1384-2022解读
标准中的“城市绿地”指以植被为主要存在形态,用于改善城市生态,保护环境,为居民提供游憩场地和绿化、美化城市的一种城市用地。标准共9章。下述将分别解读各章节的相关内容。
1.1 关于范围
规定了城市绿地防雷基本要求、避雷场所和防雷装置要求,以及防雷设计、施工、管理与维护要求。从设计、施工、管理与维护全流程规范城市绿地雷电防御技术要求。
1.2 关于规范性引用文件
为了与其它标准协调,根据GB/T 1.1-2020的要求,本标准中有些要求采用了引用其它标准规范内容的形式。
1.3 关于术语和定义
(1)根据GB/T 1.1-2020对术语和定义的起草和表述要求,直接指出GB 50057、GB 50343、GB 50420、GB 50601中界定的术语和定义适用于本标准,而不在本标准中重复。
(2)为了更好地理解本标准防雷减灾的作用,特别重复引用了QX/T 405-2017中的“雷电灾害风险”术语。
(3)特别定义了“城市绿地”,强调本标准所规范的范围。
(4) 特别定义了“户外电气设施”,强调了设置在室外的供、用电设施,以区分其他并列概念。
(5)特别定义了“避雷场所”,强调了其内涵,即用于人员躲避雷电的建筑物或设施。
1.4 关于基本要求
规定了城市绿地防雷基本要求,重点规定了大型城市绿地防雷要求。
需要指出的是在标准编制调研过程中发现城市绿地运营管理单位在雷电应急管理方面存在困难和短板,其主要原因在于不能得到及时有效的雷电灾害风险预警信息,无法及时应对。因此,标准中提出:大型城市绿地宜设置雷电灾害风险预警接收渠道。
城市绿地雷电灾害风险根据雷电活动对城市绿地的预计影响时间可分为“有一定风险”“较高风险”和“高风险”三级。城市绿地雷电灾害风险预警一般参照雷电活动的平均移动速度,以城市绿地边界向外辐射10公里、20公里、30公里形成三级预警圈,预警等级判别应综合使用雷达反射率、闪电定位仪等气象观测资料以及临近外推预报等技术,并采用自动判别和人工订正相结合的方式开展,城市绿地设置的雷电灾害风险预警接收渠道,包括但不限于智慧显示屏、手机APP、微信公众号等。
1.5 关于避雷场所
鉴于城市绿地所处位置及功能的特殊属性,本标准提出了利用公园绿地、防护绿地、广场用地、附属绿地、区域绿地等城市绿地内游人可进入的已有建筑物或设施作为避雷场所的要求,并规定了避雷场所应满足的通用要求。
城市绿地内可用作避雷场所的建筑物或设施有:游客中心、展厅、茶室、道班房、管理办公、公共厕所、敞开式的亭、廊、阁、榭等游客在非常时期可以进入的场所,但这些建筑物或设施因其截收雷电的等效面积小而未必均设防雷装置。如用作避雷场所时,则应采取相应的防直击雷措施、防跨步电压、接触电压和旁侧闪络电压措施。
因城市绿地利用已有的建筑物作为避雷场所可能存在保护面积及服务半径不能满足要求的情况,故提出避雷场所成品单元作为备选方案,并对主要技术要求作了规定。
游人容量、服务半径技术参数确定方法如下:
(1)游人容量测算
GB 51192-2016《公园设计规范》第3.4.3条规定,综合公园人均占有公园陆地面积按30~60 m2/人考虑,标准游人容量是指游览旺季周末高峰时的在园游览人数。上海各月都有可能发生雷暴,集中出现在3~9月,其中夏季雷暴(6~8月)约占全年的64.9%[1]。6~8月是上海的盛夏季节,实际游人数量少于标准游人容量,故按标准游人容量的70%计量。参照上海市人防规划全面覆盖的标准,防雷避险人数按照绿地内游人总数考虑,避雷场所的面积需求取《建筑设计资料集》第三版第1分册P15的“室外静止状态下空间需求0.8 m2/人考虑”。此面积已考虑老人轮椅、儿童推车及所带行李等因素,较为舒适。
以100,000 m2绿地为例,按照GB 50420-2007《城市绿地设计规范》(2016年版)第7.1.1.2条规定,城市绿地内建筑的占地面积不得超过陆地总面积的2%,100,000 m2的绿地内建筑占地面积不超过2000 m2,其中部分建筑物为两层,另有部分亭、廊、厅、榭等不计面积的构筑物的全部面积都可以计为避雷场所面积;考虑到垃圾房、设备用房不能用作避雷场所,厕所蹲位区、小卖部堆货区等也无法利用,综上,可用作避雷场所的建筑面积按建筑占地面积的100%预估,得出已有建筑可作为避雷场所面积的预估值为:
100,000×2%×100%=2000 m2
按照人均占有公园陆地面积30~60 m2/人的平均值45 m2/人测算游人容量为:
100,000 m2÷45 m2/人≈2222人
根据游人容量测算出所需避雷场所面积,由表1可知,按照《城市绿地设计规范》配足建(构)筑物的城市绿地,已有建(构)筑物可以满足避雷场所所需的保护面积。
现有建(构)筑物可用作避雷场所的面积应由设计单位详细计算得出,所需面积不能满足要求时,需考虑采用避雷场所成品单元作为补充。
(2)服务半径测算
依据《建筑设计资料集》第三版第1分册P15:不同年龄段步行基本参数统计表(见表2),为安全起见,考虑所有人群全覆盖,按照老年人的步速3.74 km/h测算。通常情况,雷電预警提前时间为10分钟,听到广播后的反应速度滞后时间为2分钟,行走时间为8分钟,行走距离为0.499 km,综合考虑,避雷场所的服务半径宜为0.3 km。
现有建(构)筑物作为避雷场所应由设计单位计算服务半径,如果不能满足要求,则应采用避雷场所成品单元作为补充。
1.6 关于防雷装置
为便于应用,将本标准中普适性的防雷装置和防雷措施归纳在这一章,利于后续防雷设计、施工和维护章节的阐述。
需要特别说明的是:
(1)本标准中防接触电压和旁侧闪络电压措施引用了GB 50601的规定,并结合上海世博源的防接触电压和旁侧闪络电压成功实践经验,提出了“6.1.5 c)无法采取符合本条a)、b)规定的措施时,应设置警示牌和护栏,护栏与引下线的水平间距宜不小于1 m,在应急疏散通道处可设置移动隔离设施”。其中的“不小于1 m”是因为通常情况下人体的单侧手臂伸展长度不太可能达到1 m。这样规定,不仅提高了雷电防护安全度,且更具合理性和实操性。
(2)考虑到城市绿地电气设备分布区域广且分散布置的特点,规定了宜设置符合NB/T 10284-2019规定的SPD智能监测装置[2]。
1.7 关于防雷设计
对具有一定特殊性的户外广告牌、户外电气设施、树木及园林小品、立体绿化等对象的防雷设计分别进行了规定。
需要特别说明的是:
(1)借鉴了GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》第3.0.4条4款“在平均雷暴日大于15 d/a的地区,高度在15 m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物”应划为第三类防雷建筑物,另外参考了DB31/T 751-2013《大型游乐场所防雷技术规范》和DB34/T 2845-2017《大型游乐场所防雷技术规范》的相关技术要求,标准中规定了高度超过15 m的户外电气设施应采取相应的防雷措施。
(2)動物园凶猛动物展区参观步道两侧高大树木遭雷击倒伏后,可能导致凶猛动物逃逸造成人身损害和财产损失,所以增加了雷击时存在倒伏风险且可能导致动物逃逸的树木应按QX/T 231-2014的规定采取防直击雷措施的要求[3]。
1.8 关于防雷施工
对接闪器、引下线、接地装置及等电位连接和电涌保护器施工要求予以规定。
1.9 关于管理与维护
从防雷装置的设计、施工、检测、日常维护管理、雷灾处置几个方面对城市绿地雷电防御的管理提出了基本要求。
2 DB31/T 1384-2022的特色
本标准规定了城市绿地防雷通用技术要求,对于新建、改建、扩建城市绿地防雷建设、既有城市绿地防雷改造以及城市绿地防雷管理与维护具有重要的技术指导作用。
本标准具有以下特色:
(1)作为在上海市城市生态环境领域首个雷电防御技术标准,填补了该领域无雷电防御标准的空白。
(2)明确了公园绿地、防护绿地、广场用地、附属绿地、区域绿地等城市绿地内应利用游人可进入的已有建筑物或设施作为避雷场所。
(3)通过推演得出了避雷场所中游人容量、服务半径等参数指标。
(4)创新性地提出了避雷场所成品单元概念,并规定了主要技术要求。
3 标准实施建议
城市绿地建设、设计、施工、管理单位应按本标准要求开展城市绿地防雷设施建设和维护工作,建议上海市各级防雷减灾和城市绿化主管部门加强本标准的宣贯,通过规范化的工作提升城市绿地抵御雷电灾害的能力,减少雷电灾害带来的损失,推进上海雷电灾害防御体系的建设。
4 结 语
本标准起草过程中,调研了上海辰山植物园、浦江郊野公园、上海动物园、上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区等已建成城市绿地的防雷措施、防雷装置及维护管理现状,也调研了悠信(上海)电气设备有限公司的避雷场所成品单元产品资料和上海电科臻和智能科技有限公司的SPD智能监测装置产品资料等,参考了起草单位以往在城市绿地建设项目防雷设施设计、施工、管理等方面的经验,制定出的标准既适合当前城市绿地建设现状,也适用于城市绿地防雷减灾未来发展要求。该标准的实施将对上海市城市绿地建设与维护管理起到重要的技术指导和示范作用,从而提升上海城市绿地抵御雷电灾害的能力,避免或减少因雷电灾害带来的损失。
参考文献
[1]高晓东,杨仲江,刘晓东.上海地区雷暴时空特征分析[J].安徽农业气象,2010,38(21):11246-11248.
[2]国家能源局. SPD智能监测装置的性能要求和试验方法:NB/ T 10284-2019[S].北京:中国电力出版社.2020.
[3]中国气象局.古树名木防雷技术规范:QX/T 231-2014[S].北京:气象出版社.2015.
作者简介
严岩,本科,工程硕士,工程师,副科长,研究方向为雷电灾害防御。
(责任编辑:张佩玉)