雷击灾害风险评估的应用方法解析
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摘要：对于哈尔滨动物园的雷电灾害风险评估，我们具体参照了国内及国际标准，在实际应用中总结了许多经验，现总结如下，望各位专家批评指导。
1. 雷击风险概述
1.1 项目由来
哈尔滨北方森林动物园位于黑龙江省哈尔滨市阿城区东南部的鸽子洞地区，紧临301国道，距哈尔滨市区43公里，交通便利。近年来，哈尔滨北方森林动物园领导班子充分认识到防雷安全的重要性，哈尔滨北方森林动物园园长玄承宗指出:“安全与环保是我们北方森林动物园的生命线。”干部、职工，凡遇打雷、下雨，第一个反应就是赶到现场进行安全检查。
由于北方森林动物园在建时，其防雷装置在设计安装的过程中对当地的雷电环境了解的不多。没能发挥其应有的作用，为了更加准确了解北方森林动物园所处地域雷暴活动规律，为人员、动物提供安全保障，最大限度的减少或避免雷电灾害造成的损失，切实保障人民生命和财产安全，受北方森林动物园委托，黑龙江省防雷中心承担了本次北方森林动物园区雷击风险评估工作。在现场勘查和检测、收集资料的基础上，省防雷中心按照国家相关的技术标准，历时30个工作日，编制完成了本雷击风险评估报告书，经专家组评审后，形成正式文本。
1.2 目的与原则
本评估报告以最大限度减少和避免雷电灾害造成的损失，切实保障园区人员、园区设备、珍惜动物安全为最终目的，按照以人为本、安全可靠的编写原则，对哈尔滨北方森林动物园现有防雷设施的防护效率进行科学计算，提出评估结论。并根据评估结论对防雷措施提出建议，为防雷改造工程提供科学依据。
1.3 评估范围
本次评估范围为：哈尔滨北方森林动物园园区。
1.4 评估重点
本评估在数据分析的基础上，结合园区的雷电环境，将雷电闪击造成人身伤害、动植物损失作为本次评估的重点。
2.雷击风险评估依据
2.1 国内标准
1.GB50057―94《建筑物防雷设计规范》（2000版）。
2.GB50343―2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》。
3.GB/T 21431-2008《建筑物防雷装置检测技术规范》。
2.2 国际标准
1.IEC 61662 《Assessment of the risk of damage due to lightning》（注：《雷击损害风险评估》）。
2.IEC 62305-2, Ed. 1: Protection against lightning - Part 2: Risk management（雷电防护第二部分：风险评估）。
3.雷击风险评估相关数据采集
根据哈尔滨北方森林动物园所处的地理位置及各建（构）筑物的分布特点，经分析选取了具有代表性易受雷击的7个点作为评估对象。
3.1 多年雷暴日数
3.1.1 多年雷暴历史资料
由于鸽子洞地区无气象台站，其地理位置与阿城比邻，雷暴日数等气象要素值比较接近，所以，本报告中给出了邻近的阿城气象局提供的多年雷暴历史整编资料，表3为阿城气象局34年的雷暴日数统计。
据阿城气象局1973年――2007年共34年资料统计：年平均雷暴日数31.7天，最高年份可达62.0天，最少14.0天。
雷暴的发生主要集中在4-10月份，7月、8月为每年雷暴高发月。
3.1.2 雷电监测系统监测雷暴活动规律数据
利用黑龙江省雷电监测数据对北方森林动物园附近雷电活动情况进行统计、分析：
综合以上气象雷暴数据分析结果，对于北方森林动物园雷击风险评估和防雷保护而言，取阿城市气象局多年平均值作为气象雷暴参数值是比较合理的：
Td=31.7天；
最大雷电流幅值I=100KA。
3.3 土壤电阻率
雷击风险评估过程中的一个很重要的数据就是现场的土壤电阻率，本报告中所使用的土壤电阻率数值来源于2009年7月，在哈尔滨北方森林动物园园区内下列7处建（构）筑物附近现场采集的数据。采集当日天气晴朗，测量的工具为L2124B接地电阻综合测试仪，分别取接地极间距离a=2、4、6、8、10米，土壤电阻率单位为Ω•m，
土壤电阻率的数值是土壤表层至地下-7.5m土壤层的平均土壤电阻率。上述数据表明，哈尔滨北方森林动物园园区所测范围内土壤电阻率数值在61.80Ω•m～93.17Ω•m范围内，其平均值为77.49Ω•m。
4.雷击风险评估结论和建议
4.1 评估结论
跟据上述采集的相关数据，对哈尔滨北方森林动物园下列7幢建（构）筑物，按照国家有关规定逐一进行雷击风险评估。
鸟语林：直击雷防护装置还不完善，应加装针、带予以防护。根据评估对电源及监控系统应加装SPD进行保护。
游乐园：该构筑物群无直击雷防护措施，应选择几处最高点加装避雷针予以保护。根据评估对电源及监控系统应加装SPD进行保护。
金丝猴及灵长馆：直击雷防护装置还不完善，应加装针、带予以防护。根据评估对电源及监控系统应加装SPD进行保护。
繁育中心：该建筑物无直击雷防护措施，应加装避雷带予以防护。根据评估对电源及监控系统应加装SPD进行保护。
狮虎馆及散放区：该建筑物无直击雷防护措施，应加装避雷带予以防护。根据评估对电源及监控系统应加装SPD进行保护。
熊山：该建筑物无直击雷防护措施，应加装避雷带予以防护。根据评估对电源及监控系统应加装SPD进行保护。
办公楼：直击雷防护装置还不完善，应加装针、带予以防护。根据评估对电源及监控系统应加装SPD进行保护。
其余场馆：虽然只对这七处检测地点提出了整改意见，但对其余场馆也适用。对无直击雷、感应雷防护的场馆应一并按此整改意见处理。
4.2 弱电设备的感应雷防护
对现有或今后增加的弱电及控制系统应采取防雷电感应和雷电波侵入的措施，线路应穿金属管埋地，金属管两端就近接地；线路应安装SPD；监控中心应作好等电位连接，有条件可增加机房屏蔽措施。
4.3 定期检测维护
新增防雷设施，应经相关部门竣工验收后，才能投入使用；园区内的在用防雷装置，每年应进行定期检测，相关人员应对防雷装置进行经常性的检查、维护和维修，及时排除雷击隐患。
4.4 开展防雷知识宣传
园内应以适当的方式开展防雷宣传活动，增加防雷知识、提高防雷意识。建议加强与气象局（站）的联系与合作，进行园区灾害性天气的预警预报，以便在雷雨来临前，及时获得雷电预警预报信息，提前采取有效的安全防范措施。