雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

一、雷擊的特點(diǎn)：

現(xiàn)階段，雷擊已從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵，從閃電直擊和

過(guò)電壓波沿線傳輸變?yōu)榭臻g閃電的脈沖電磁場(chǎng)，從三維空間入侵到

任何角落，造成災(zāi)害，于是防雷工程己不單純是防直擊雷、側(cè)擊雷

措施，更是防雷電感應(yīng)和雷電電磁脈沖的工程。

雷災(zāi)的主要對(duì)象已集中在微電子器件設(shè)備上。雷電的本身沒(méi)有變，

而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)的生產(chǎn)狀況和生活方式發(fā)生了改

變，微電子技術(shù)的應(yīng)用滲透到生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域，微電子器件

極端靈敏這一特點(diǎn)很容易受到無(wú)孔不入的LEMP的影響，造成微電

子設(shè)備的失控或者損壞。

雷擊對(duì)各類建造所造成的危害

建造類

雷電造成的后果

型

主要危（wei）險(xiǎn)是著火及危（wei）險(xiǎn)的跨步電壓；次要的危（wei）險(xiǎn)是停

電造

農(nóng)村建

成的后果，以及由于通風(fēng)及飼料供給系統(tǒng)等的電子控制系統(tǒng)的

筑故障，而對(duì)牲畜的生命造成危害。I

電氣設(shè)施的絕緣擊穿，著火及材料損壞。損壞普通局限于

住宅

處于雷擊點(diǎn)或者雷電通道。

劇院、學(xué)

電氣設(shè)施（如照明系統(tǒng)）的損壞很可能引起恐慌?；鹁到y(tǒng)

校、百貨商

的故障導(dǎo)致滅火工作的延誤。

店、體育館

銀行、保

如上欄，此外由于通訊中斷、計(jì)算機(jī)故障及數(shù)據(jù)丟失所產(chǎn)

險(xiǎn)公司、商業(yè)

生的損失。

公回等

工業(yè)建

由于工廠存放物的不同而產(chǎn)生的意外損失

筑

博物館

不可復(fù)原文化遺產(chǎn)的損失。

及考古

二、雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估部份

雷擊傷害取決于多種因素，其中有,：被保護(hù)空間的具體用途、

存放的物質(zhì)和設(shè)備，建造材料，為減少雷電造成直接后果以及間接

后果所采取的措施。

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)包括三個(gè)方面的內(nèi)容：

一、計(jì)算建造物年估計(jì)雷擊次數(shù)，確定建造的防雷分類。

二、爆炸物質(zhì)與危（wei）險(xiǎn)環(huán)境的劃分

三、建造內(nèi)部雷擊風(fēng)險(xiǎn)與防護(hù)分級(jí)

第一部份：建造物的防雷分類

按照國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國(guó)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的

《建造物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057—1994的相關(guān)條款，建造物應(yīng)

根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷

要求分為三類。

《建造物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-1994合用于新建建造物

的防雷設(shè)計(jì)，不合用于天線塔、共用天線電視接收系統(tǒng)、油罐、化

工戶外裝置的防雷設(shè)計(jì)。

建造物防雷設(shè)計(jì)，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境

等條件和雷電活動(dòng)規(guī)律以及被保護(hù)物的特點(diǎn)等的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究

防雷裝置的形式及其布置。

通過(guò)計(jì)算年估計(jì)雷擊次數(shù)，結(jié)合其它情況確定防雷等級(jí)。

建造物的防雷分類的目的在于減少建造物獲被保護(hù)空間遭受直

接雷擊的傷害風(fēng)險(xiǎn)，為防雷裝置的初步設(shè)計(jì)階段提供技術(shù)依據(jù)飛

第一類防雷建造物(爆炸類)

凡在建造物中創(chuàng)造、使用或者貯存炸藥、火藥、起爆藥、

火

工品等大量爆炸物質(zhì)；

因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者；

具有0區(qū)或者10區(qū)爆炸危(wei)險(xiǎn)環(huán)境的建造物；

具有1區(qū)爆炸危(wei)險(xiǎn)環(huán)境的建造物，因電火花而引起

爆炸，

會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。

第二類防雷建造物

A、國(guó)家級(jí)建造類(重要部份)

國(guó)家級(jí)的重點(diǎn)文物保護(hù)的建造物；

國(guó)家級(jí)的會(huì)堂、辦公建造物、大型展覽建造和博覽建造物、

大型火車站、國(guó)賓館、國(guó)家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水水泵房

等特殊重要的建造物；

國(guó)家計(jì)算中心、國(guó)際通訊樞紐等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義且裝有

大量電子設(shè)備的建造物；

B、電火花不易引起爆炸建造類

創(chuàng)造、使用或者儲(chǔ)存爆炸物質(zhì)的建造物，且電火花不易引起爆炸或

者不

致造成巨大破壞和人身傷亡者；

具有1區(qū)爆炸危(wei)險(xiǎn)環(huán)境的建造物，且電火花不易引起爆

炸或者不

致造成巨大破壞和人身傷亡者；

具有2區(qū)或者11區(qū)爆炸危(wei)險(xiǎn)環(huán)境的建造物；

工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危(wei)險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐；

C、人員密集建造、多雷擊部、省級(jí)建造與民用建造(次要部份)

估計(jì)雷擊次數(shù)大于0.06次/a的部、省級(jí)辦公樓及其它重要或

者

人員密集的公共建造物；

估計(jì)雷擊次數(shù)大于0.3次/a的住宅、辦公樓等普通性民用建造

物。

（上述為《民用建造電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16—92中的二級(jí)

防雷建造物）

第三類防雷建造物：

A、部、省級(jí)重點(diǎn)建造類（重要部份）

省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建造物及省級(jí)檔案館；

估計(jì)雷擊次數(shù)大于或者等于0.012次/a,且小于或者等于

0.06次

/a的部、省級(jí)辦公建造物及其它重要或者人員密集的公共建造物；

B、多雷擊工業(yè)與民用建造（次要部份）

估計(jì)雷擊次數(shù)大于或者等于0.06次/a,且小于或者等于0.3次/a

的住

宅、辦公樓等普通性民用建造物；

估計(jì)雷擊次數(shù)大于或者等于0.06次/a的普通性工業(yè)建造物；

C、其他第三類防雷建造物

根據(jù)雷擊后對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響及產(chǎn)生的后果，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀蟆?/p>

地形、地質(zhì)及周圍環(huán)境等因素，確定需要防雷的21區(qū)、22區(qū)、23

區(qū)火災(zāi)危(wei)險(xiǎn)環(huán)境；

在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，煙囪、水塔等孤立的高聳建

筑物高度在15米及以上的；在平均雷暴日小于或者等于15d/a的

地

區(qū)，煙囪、水塔等孤立的高聳建造物高度在20米及以上的，為第

三類防雷建造物。

在設(shè)有信息系統(tǒng)的建造物需防雷擊電磁脈沖的情況下，當(dāng)該建

筑物沒(méi)有裝設(shè)防直擊雷裝置和不處于其它建造物或者物體的保護(hù)范

圍

內(nèi)時(shí)，宜按第三類防雷建造物采取防直擊雷的防雷措施。

第二部份：爆炸物質(zhì)與危(wei)險(xiǎn)環(huán)境

的劃分

A、爆炸性氣體環(huán)境應(yīng)根據(jù)爆炸性氣體混合物浮現(xiàn)的頻

繁程度和持續(xù)時(shí)間進(jìn)行分區(qū)：

0區(qū)：連續(xù)浮現(xiàn)或者長(zhǎng)期浮現(xiàn)爆炸性氣體混合物的

環(huán)

境；

1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能浮現(xiàn)爆炸性氣體混合物的

環(huán)境；

2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能浮現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)

境，或者即使浮現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)

境。

B、爆炸性粉塵環(huán)境

a、對(duì)用于生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或者貯存過(guò)程中出

現(xiàn)或者可能浮現(xiàn)爆炸性粉塵、可燃性導(dǎo)電粉塵、可燃性非導(dǎo)

電粉塵和可燃纖維與空氣形成的爆炸性粉塵混合物環(huán)境分

為下列四種：

?：?⑥⑥遮塵：

域可曬得遮塵：

b、爆炸性粉塵環(huán)境危（wei）險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)根據(jù)爆炸性粉塵

混合物

浮現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間，按下列規(guī)定進(jìn)行分區(qū)：

10區(qū)：連續(xù)浮現(xiàn)或者長(zhǎng)期浮現(xiàn)爆炸性粉塵環(huán)境；

11區(qū)：有時(shí)會(huì)將積留卜的粉塵揚(yáng)起而仍然浮現(xiàn)爆炸

性粉塵混合物的環(huán)境。

C^火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)環(huán)境

生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或者貯存過(guò)程中浮現(xiàn)或者可能

浮現(xiàn)

下列火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)物質(zhì)之一：

閃點(diǎn)高于環(huán)境溫度的可燃液體；操作溫度高于可燃

液體閃點(diǎn)，有可能泄漏但不能形成爆炸性氣體混合物的可

燃液體；不可能形成爆炸性粉塵混合物的可燃粉塵或者纖維

以及其它固體可燃物質(zhì)。

在火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)環(huán)境中能引起火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)的可

燃物質(zhì)宜為下

列四種：一是可燃液體。二是可燃粉塵。三是固體狀可燃

物質(zhì)。四是可燃纖維。

b、火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)區(qū)域劃分應(yīng)根據(jù)火災(zāi)事故發(fā)生的可

能性和

后果，以及危（wei）險(xiǎn)程度及物質(zhì)狀態(tài)的不同，按下列規(guī)

定進(jìn)行

分區(qū)：

21區(qū)：具有閃點(diǎn)高于環(huán)境溫度的可燃液體，在數(shù)量和配

置上能引起火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)的環(huán)境。

22區(qū)：具有懸浮狀、堆積狀的可燃粉塵或者可燃纖維，

雖不可能形成爆炸混合物，但在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)

危（wei）險(xiǎn)的環(huán)境。

23區(qū)：具有固體狀可燃物質(zhì)，在數(shù)量和配置上能引起

火災(zāi)危（wei）險(xiǎn)的環(huán)境。

第三部份、建造內(nèi)部雷擊風(fēng)險(xiǎn)與防護(hù)分級(jí)

建造物內(nèi)部的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，主要考慮其內(nèi)電子信息系統(tǒng)的雷電防

護(hù)。

電子信息系統(tǒng)指：由計(jì)算機(jī)、有/無(wú)線通信設(shè)備、處理設(shè)備、控

制設(shè)備及其相關(guān)的配套設(shè)備、設(shè)施（含網(wǎng)絡(luò)）等的電子設(shè)備構(gòu)

成的，按照一定應(yīng)用目的和規(guī)則對(duì)信息進(jìn)行采集、加工、存儲(chǔ)、

傳輸、檢索等處理的人機(jī)系統(tǒng)。如電梯、消防控制室、風(fēng)機(jī)房

等。

電子信息系統(tǒng)的防雷應(yīng)根據(jù)環(huán)境因素、雷電活動(dòng)規(guī)律、設(shè)備所

在雷電防護(hù)區(qū)和系統(tǒng)對(duì)雷電電磁脈沖的抗擾度、雷擊事故受損程度

以及系統(tǒng)設(shè)備的重要性，采取相應(yīng)的防護(hù)措施。如、屏蔽、安裝浪

涌保護(hù)器、接閃器（針、網(wǎng)、帶、線）、引下線、接地裝置、

合理布線、等電位連接、

共用接地系統(tǒng)、綜合防雷系統(tǒng)、埋地線纜、管道屏

蔽等。

根據(jù)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及建造物電子信息系統(tǒng)的重要性和使用性質(zhì)

確定雷電防護(hù)等級(jí)。

一、根據(jù)建造物及入戶設(shè)施年估計(jì)雷擊次數(shù)(N)與Nc來(lái)確定

雷電防護(hù)等級(jí)。

建造物及入戶設(shè)施年估計(jì)雷擊次數(shù)(N)的計(jì)算：

N=Nl+N2

N1為建造物年估計(jì)雷擊次數(shù)，可按下式確定：

N1=K?Ng?Ae(次/年)(A.1)

式中：K——校正系數(shù)，在普通情況下取1,在下列情況下取相

應(yīng)數(shù)值：位于曠野孤立的建造物取2；

金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)的建造物取1.7；位于河邊、湖邊、山坡下

或者山地中土壤電阻率較小處，地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)

□

等處的建造物，以及特殊潮濕地帶的建造物取1.5o

Ng——建造物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度［次/(km2-a)］；

Ng=O.024Tdl.3(次/km2?a)(A.2)

Td——年平均雷暴日(d/a)。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定；

Ae——建造物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積(km2)；

2、等效面積Ae,其計(jì)算方法應(yīng)符合下列規(guī)定

1)當(dāng)建造物的高度H<100m

時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度(D)和等效面積(Ae)應(yīng)按下列公式計(jì)算

確定：

D=JH?(200-H)(m)(A.3)

Ae=[LW+2(L+W)?Vil?(200—11)+TT11(200-11)]?10-6

(A.4)

式中：L、W、H——分別為建造物的長(zhǎng)、寬、高(m)

2)當(dāng)建造物的高H^lOOm

時(shí);其每邊的擴(kuò)大寬度應(yīng)按等于建造物的高H計(jì)算。建造物的等效

面積應(yīng)按下式確定

Ae=[LW+2H(L+W)+TTH2]?10-6

(A.5)

3)當(dāng)建造物各部位的高不同時(shí)，應(yīng)沿建造物周邊逐點(diǎn)計(jì)算出

最大的擴(kuò)大寬度，其等效面積Ae應(yīng)按每最大擴(kuò)大寬度外端的連線

所包圍的面積計(jì)算。

N2為入戶設(shè)施年估計(jì)雷擊次數(shù)，按下式確定

N2=Ng?A，e=(0.024Tdl.3)(Azel+A'e2)

(次/年)(A.6)

式中：Ng一建造物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度；［次

/（km2?a）］

Td一年平均雷暴日（d./a）。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料

確定；

A'el-電源線纜入戶設(shè)施的截收面積（kni2）；

A'e2一信號(hào)線纜入戶設(shè)施的截收面積（km2）。

用N=N1+N2,計(jì)算出N值。

NC為因直擊雷和雷電電磁脈沖引起電子信息系統(tǒng)設(shè)備

損壞的可接受的最大年平均雷擊次數(shù)N,按以下計(jì)算：

NC=5.8X10-1.5/C（A.8）

式中：C——各類因子OC1+C2+C3+C4+C5+C6

C1

為信息系統(tǒng)所在建造物材料結(jié)構(gòu)因子。

當(dāng)建造物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為金屬材料時(shí),C1取0.5；

當(dāng)建造物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為鋼筋混凝土材料時(shí)，C1

取1.0；當(dāng)建造物為磚混結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取1.5；當(dāng)建造物為

磚木結(jié)構(gòu)時(shí)C1取2.0；當(dāng)建造物為木結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取2.5o

C2為信息系統(tǒng)重要程度因子，等電位連接和接地以及

屏蔽措施較完善的設(shè)備C2取2.5；使用架空線纜的設(shè)備

C2取1.0；集成化程度較高的低電壓微電流的設(shè)備C2取

3.0o

C3電子信息系統(tǒng)設(shè)備耐沖擊類型和抗沖擊過(guò)電壓能力

因子，普通，C3取0.5；較弱，C3取1.0；相當(dāng)弱，C3

取3.0o

注：普通指設(shè)備為GB/T16935.17997中所指的I類

安裝位置設(shè)備，且采取了較完善的等電位連接、接地、線

纜屏蔽措施；較弱指設(shè)備為GB/T16935.1-1997中所指

的I類安裝位置的設(shè)備，但使用架空線纜，于是風(fēng)險(xiǎn)大；

相當(dāng)弱指設(shè)備集成化程度很高，通過(guò)低電壓、微電流進(jìn)行

邏輯運(yùn)算的計(jì)算機(jī)或者通信設(shè)備。

C4

電子信息系統(tǒng)設(shè)備所在雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）的因子，設(shè)備在

LPZ2或者更高層雷電防護(hù)區(qū)內(nèi)時(shí)，C4取0.5；設(shè)備在

L