某银行档案库房雷电风险评估研究

某银行档案库房雷电风险评估研究

韩文玲

韩文玲

青海省雷电灾害防御中心青海西宁810001

摘要：本文按照IEC－62305风险管理标准的评估体系和方法，对某银行档案库房雷电风险进行了评估，判断建筑工程设计中所采取的防雷设计方案是否合理，所采取的防雷措施是否充分，所选择的措施是否恰当。并在此基础上提出相应的改进、完善措施，以期将雷击风险降到最低，使可能导致的损失减少到最小。

关键词：档案库房；雷电；风险；评估

1、引言

雷电灾害风险评估是根据项目所在地雷电活动时空分布特征及其危害特征，结合现场情况进行分析，对雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险计算，从而为项目选址、功能分区布局、防雷类别（等级）与防雷措施确定、雷灾事故应急方案等提出建设性意见的一种评价方法。

2、某银行档案库房现场概况

档案库房总占地面积为4909.75m2，建筑面积3505.82m2，最高建筑高度为25.80m。档案库房内主要包括：入口及附近区域、办公区、档案库、机房及配电区等。

2.1配电系统。工程正常照明，动力电源分别由院内变配电室电缆进进埋地引入。220/380V配电系统。为三类多层建筑物，负荷等级为三级负荷。供电方式：采用放射式与树干式相结合的供电方式。为满足消防控制室消防电源的要求，电源分别由院内两路电源引来，未端自动切换后对其进行供电。该档案库房采用TN-C-S接地系统，电源进户处PEN线应在进开关前做重复接地，重复接地后将N线与PE线分开，N线不再接地。

2.2导线选型及其敷设。①室外电源由上下级配电开关确定，本设计只预留进线套管。②室内照明干线均选用BV型绝缘铜芯线，室内接地主干线均选用BV型铜芯线同穿焊接钢管暗敷设，室内照明分支线均选用BV－2X2.5mm2铜芯线，室内插座分支线均选用BV－3X2.5mm2铜芯线，穿钢管暗敷设。

2.3防雷与保护接地系统。档案库房工程防雷等级为三类。建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入。本工程要求接地电阻≤1.0Ω。建筑的防雷装置满足防直击雷、侧击雷、防雷感应及雷电波的侵入。

①接闪器：避雷带作为接闪器，避雷带采用Ф12mm热镀锌圆钢沿建筑物屋项做成不大于20×20m网格及女儿墙周圈明敷设，就近作为防雷引下线的框架柱内两根主筋可靠焊接连通。②引下线：引下共10根，利用建筑物框架柱内两根＞Ф16mm主筋做引下线（间距不大于25m），最后与基础接地装置及室外人工接地装置可靠焊接连通。防雷装置的钢筋之间的连接均为焊接，焊接处做防腐处理。③过电压保护：在电源总配电柜内装第二级电涌保护器（SPD）。④网络在布线系统引入端、电话引入端等处设过电压保护装置。⑤低压配电系统的接地形式采用TN-C-S系统。电源在进户处做重复接地。⑥本工程采用总等电位联结，共用一级接地装置，总等电位板由紫铜板制成，要求引入建筑的各种管线均应与总等电位可靠连接。总等电位联结线采用BV-1X25mm2钢管25mm，总等电位联结均采用等电位卡子。共用接地后接地电阻不大于1欧。

2.4火灾自动报警系统。档案库房火灾危险性类属丙类，建筑耐火等级为二级。消防工程设计为固定式燃气型超音速干粉自动灭火系统。控制方式：超音速干粉自动灭火系统装置同时具有手动、与报警系统联动等控制方式。

①手动启动：防护区发生火灾时，按紧急启动钮启动灭火装置执行。②系统联动：当与灭火装置相连接的火灾报警控制器接收到两个独立的火灾信号后，延时至设定的时间后启动灭火装置释放超细干粉灭火剂灭火，信号反馈模块反馈灭火剂喷放信号，本防护区喷放指示灯亮，并启动相应的联运设备。

2.5弱电系统。本工程弱电设计内容包括消防系统、电话系统、宽带网络系统组成。信息通信网络中心设在一层。进出建筑物的通信线路电缆的屏蔽层应做等电位连接并接地，芯线应按照适配的信号线路安装浪涌保护器。

2.6电话系统。①市政电话电缆先由室外引入一层值班室电话组线箱，再由总接线箱穿管引上至各层。②电话电缆及电话线分别选用HYA和RVS型，穿钢管敷设。电话干线电缆在地面内暗敷，电话支线沿墙及楼板暗敷。③电话组线箱在一层安装，底边距地0.3m，电话插座暗装，底边距地0.3m。

2.7网络布线系统。①每个办公室按1根网线考虑；设1个计算机插座。②由室外引来的数据网线埋管引至一楼值班室内的网络设备配线柜，再由配线柜配线给各层的用户。③由室外引入楼内的数据网线选用4芯非多模光纤，穿金属管埋地暗敷；引至各层的线路穿管暗敷。引自各户计算机插座的线路采用超五类4对双绞线，穿管沿墙及吊顶内暗敷。④网络设备配线柜在网络电井内1.0明装。计算机插座选用RJ45超五类型，与网线匹配，底边距地0.3m暗装。⑤线路入户处均设置浪涌保护器。

3、土壤电阻率选取

档案库房区域土质较为均匀，主要为田园土。采用温纳四极法，选取4个有代表性测试点进行土壤电阻率数据采集，并根据测试时气象因素，《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则》GB/T17949.1－2000进行订正如表1。订正后的土壤电阻率ρ=1.6×69.5=111.2(Ω?m)。

表1土壤电阻率测量数据表

4、西宁市人工观测雷击气候分析

4.1人工观测雷暴日数的年际变化。西宁市的雷暴天气每年均有发生，但年际变化差异较大。统计资料表明：1960-2013年西宁市年雷暴日数在18-52d。经统计可以看出：西宁市年雷暴日数最多为52d(1967年)，最少为18d(1974年和1982年)。

4.2人工观测雷暴日数的年代变化。自20世纪60年代以来，西宁市年雷暴日数呈现出高低交替的趋势，60年代(1960-1969年)、70年代、80年代、90年代和00年代的平均年雷暴日数分别为34.8d、26.7d、25.2d、35.9d和29.6d。

4.3人工观测雷暴日数的季节变化。根据气象学的常规季节划分，统计西宁市春季(3-5月)、夏季(6-8月)、秋季(9-11月)、冬季(12-次年2月)雷暴日数，结果表明：夏季平均雷暴日数最高，为20.7d，占全年雷暴日数的68.3％，春季次之，平均雷暴日数为4.9d，占全年雷暴日数的16.2％，秋季为4.7d，占全年雷电日数的15.5％，冬季雷暴日数为零。

4.4人工观测雷暴日数的月变化。经统计，西宁市1-12月各月平均雷暴日数的变化呈单峰型，峰值出现在7月；1-7月雷暴日数随时间递增的，7月达到峰值；8-12月雷暴日数表现为逐月减少；全年7月的雷暴日数最多，平均每月为7.6d，约占全年雷暴日数的25.1%。

5、雷电灾害风险定性定量评估及分区

估算的风险类型：R1（人身伤亡损失风险）、R2（公众服务损失风险）、R3（文化遗产损失风险）。入户服务设施（线路）有：电源线路、电话线路、CATV线路。分区有：入口及附近区域、办公区、档案库、机房及配电。

5.1闪电截收面积

表5.1截收面积（m2）

5.3各损失风险分量

表5.3损害成因、类别组合风险

5.4单元评估结果。档案库因雷电灾害造成的人身伤亡损失风险小于规范容许值、服务设施损失风险小于规范容许值、物理损失风险小于规范容许值，单元评估结果为合格。

6、结束语

雷电灾害风险评估根据该项目的使用性质和结构特性，针对雷击损坏类型和来源，估算了可能出现的雷击损坏及其概率，针对性地提出了有助于减低雷击损坏风险的设计指导意见，意在为科学、经济的实施雷电防护提供参考依据，从而避免或最大限度降低因雷击造成的损失。

参考文献：

[1］杨仲江.雷电灾害风险评估与管理基础［M］，北京:气象出版社，2010

[2］陈渭民.雷电学原理［M］，北京:气象出版社，2006

[3］IEC62305－2.Protectionagainstlightning－Part2:Riskmanagement［S］，雷电防护－第2部分:风险管理，2010

[4］《雷电灾害风险评估技术规范》（QX/T85-2007）

[5］《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）

[6]《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分：常规测量》（GB/T17949.1-2000）

[7]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）