关于雷击风险评估技术的一些探讨

关于雷击风险评估技术的一些探讨

摘要:雷击风险评估工作作为有效进行雷击灾害防护的一个重要前提,已在全国各省市较为广泛的开展。本文简要阐述了雷击风险评估的基本思路和依据,并讨论了评估标准中涉及的基本参数、数据,探讨了风险评估的程序开发与应用,指出目前风险评估工作中存在的一些问题,并尝试提出解决的办法和途径。建立由多学科专业人员组成的雷击风险评估队伍,有利于风险评估工作的推进。

关键词:构建筑物雷击风险评估防护

闪电是发生于大气的剧烈放电现象,并伴随着强烈的光、电、磁等效应。地闪放电过程对地面构、建筑物和设施产生极大的破坏作用,并造成人员伤亡。近年来,因电子信息技术的广泛运用而使得雷击灾害形式变得更为多样化的事实,引起了广大防雷工作者的关注。作为有效规避雷击灾害的一个重要环节,雷击风险评估工作在前些年率先于广东、上海等地实施后,现已较为广泛的在各省市展开,并取得了较好的效果。本文尝试对目前国内雷击风险评估工作的进展做一些简单的探讨。

1 雷击风险评估的基本思路和依据

一般而言,雷击风险是指由雷击导致的建筑物及公共设施内的可能平均年度损失。根据雷击风险评估工作的基本思路通常可由图1所示的基本流程图表示,包括确认被保护的建筑物及相应的雷击损失类

型,计算风险,判断风险可否承受以及重新评估等。

目前风险评估的主要依据是国际电工委员会发布的IEC61662及相应的更新版本IEC62305,国内标准一般使用GB50343-2004(建筑物电子信息系统防雷设计规范)及2008年新发布的GB/T21714-2008。总体而言,各标准对雷击风险的评估具有一定的一致性。当然,IEC62305的运用相对而言较为广泛,而GB/T21714作为我国尝试与国际接轨的防雷标准之一,接下来的运用可能会逐渐变得更广。

需要指出的是,无论是那一种防雷标准,在雷击灾害风险的计算中都涉及到局地的雷电参数、地形特征等。这些参数的科学性是雷击风险评估行之有效的重要基础。例如,雷暴日作为常规气象观测资料,虽然对区域性雷暴发生的气候特征具有一定的指示意义,但是对于所评估的构、建筑物的雷击概率计算,则必然存在比较大的误差。所以,用雷电监测网或闪电定位系统等探测、监测网络综合处理得到的雷电参数作为风险评估的基础数据,是更为准确的。当然,由于一些地方雷电监测网络的组建、运行时间有限,并不能提供具有统计意义的雷电参数,这些问题,仍然需要解决。

2 对特殊构、建筑物类型的风险评估

通过检索中国期刊全文数据库CNKI收录的以“雷击风险”为主题的文章,可以查看到近年来对特殊构、建筑物的雷击风险评估方法及

应注意事项的探讨。除传统而言的综合办公场所、人员集中的公共设施等进行风险评估外,还涉及到如城市轨道交通、油库、智能大厦建筑、文物性质的古建筑等诸多类型。实际上,对于具有一定程度建造价值和使用价值的构、建筑物,其本身必然存在一定的特殊性,使得风险评估与既定或者常规的计算方式存在一定出入,这就要求风险评估人员根据实际情况,灵活地做出相应调整,使得评估的结果更具科学性。

3 风险评估的程序开发与应用

随着电子计算机技术的发展和运用,办公条件的信息化,客观上为风险评估工作由人工计算向应用程序实现的转变提供了可能。伴随着风险评估工作探索前进的过程,相应的雷击风险评估的应用程序被开发出来。目前,有基于EXCEL表格计算的辅助方法,也有Visual Basic 语言编写的程序,以及运用UML建模的方法,建立风险评估系统。

由于实际需要评估的构、建筑物千差万别,所以某一个风险评估软件一般是不能涵盖所有建筑类型的,某些软件是针对某一特定类型进行雷击风险评估。例如针对高层建筑物,不同计算软件所采用的标准也可能存在一定的差异。于是,根据实际情况量化准确的输入参数,可能是使用风险评估软件能否得到合理的评估结果的一个关键。

基于IEC标准的风险评估软件品种、数量相对而言是比较多的,

由于新标准GB/T21714发布的时间并不长,基于此开发的软件相对并不多。当然,关于这方面工作的完善可能在近期会有一定的成果。

此外,对风险评估软件,目前普遍缺少相应的评估效率的验证工作,这是需要解决的问题,否则,由人工计算转变为程式化、标准化的微机处理,可能并不能得到更为可靠的评估结果,这对雷电灾害防护是不利的。

4 风险评估工作所存在问题的探讨

首先,基础研究相对比较薄弱,前面已经提到,多数地区仍使用雷暴日资料作为基本参数,这导致评估结果的误差可能是过大的,所以,系统、详尽的基础实验数据的支持对雷击风险评估工作的进展是极为重要的,这方面的工作需要提起重视。

其次,雷击风险评估是防雷设计的重要基础,而目前出现一些情况是评估结论未能得到应有的重视,这很可能会使得风险评估成为一项例行程序而未能发挥其社会和经济效益。所以,加强雷击风险评估结论在实际工作中的应用,是值得重视的一个方面。

再者,雷击风险评估工作开展的时间相对有限,不同的构、建筑物类型及不同雷击灾害类型等涉及较多公式,所以评估工作中可能存在

较大的不确定性,也可能因为评估人员对具体问题的认识差异而导致评估结果的不同,这些都会影响公众、业主等对风险评估工作的信任,所以需要进一步加强研究,完善评估手段和方法,提高评估报告、结果的可信度和科学性。当然,由于雷击风险评估涉及到气象、电磁、建筑、工程等众多学科,那么,建立由相应学科专业组成的评估团队和复合型人才队伍,可能是提高整个雷击风险评估水平的一个途径。

参考文献

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