雷电灾害风险评估算例与启示

雷电灾害风险评估算例与启示

摘要：风险评估是制定防灾减灾政策和措施的重要依据和手段，该文采用IEC 62305-2标准中的评估体系，结合某具体项目的设计方案和现场勘查数据，开展了雷灾风险评估的实例研究，并由此对其他气象灾害风险评估的模型创建进行了深入分析和思考。

关键词：雷电灾害风险评估模型创建

自然灾害风险评估是自然灾害风险研究的核心内容，是制定防灾减灾政策和措施的重要依据和手段。目前，对各个灾种的风险评估研究已广泛展开，但未形成一套完善、统一的模型，不同灾种的风险评估研究水平各异，多数自然灾害风险评估研究尚处于起步阶段。

雷电灾害风险评估较其它自然灾害风险评估起步较早，目前已形成了一套较完整的理论，且有国际规范可参考，经多年的发展，已受到了广泛认可。而各种灾害风险评估的评估方法均有其相通之处，笔者认为雷电灾害风险评估体系对其他灾害评估有很好的示范作用。

1 雷电灾害风险评估模型

雷电灾害风险评估是一项极其复杂的工作，它与气象条件、地理地貌、防雷设计、综合布线、周围环境等诸多因素有关，在进行雷电灾害风险评估时应选择合适的评估模型，综合考虑致灾因子及承灾体的具体特点，通过缜密的分析计算得出的结论才能为风险决策提供科

学依据，评估模型见图1。

2 某居民住宅雷电灾害风险评估

项目所在地为雷击泄流通道良好的低电阻率土质，采用等距法测得土壤的四组共16个电阻率值，取其平均值为42.89 Ωm，以该小区一栋地上23层地下2层，建筑面积75620.6 m2的建筑物为例，结合图纸资料、现场勘察数据、项目所在地雷电、环境相关数据，对项目已设计的防雷装置进行定量分析、评价，并与风险允许值进行比较分析，判断现有防护措施的科学合理性，并提出相应防雷措施及改进方案。

空间尺寸为75.8 m×35.3 m×94.3 m；

场地因子Cd取0.5；雷击大地密度Ng为3.02 km2/年；设计采取了Ⅱ级LPS,基础接地框架结构，故而PB取0.05；ra=10-2，PA=10-2，Lt=10-2，篇幅所限，入户电力线路及室内设备、内部特性与数据略。

由雷电闪击而造成人员伤亡损失的总风险：

根据国际防雷标准规定：雷击造成人员伤亡损失的最大风险可容许值RT=1×10-5，而此楼在目前设计的雷电防护水平下，其由雷击造成的人员伤亡损失风险R1=2.89×10-6<RT（1×10-5），故原设计方案满足雷电防护的要求。

3 其他气象灾害风险评估模型创建思路

参照雷电灾害风险评估模型，气象灾害风险也可由评估对象的年危险事件的次数N,损害概率P，每一损害产生的损失率L三个基本因子决定，基本关系式为R=NPL。

年危险事件次数即为每年可能遭受该强烈天气现象损害的次数，

主要与该天气现象发生的频率、强度，评估对象的物理尺寸及评估对象周围环境有关系。

损害概率与需要保护对象的特性以及所采取的保护措施有关。

损失率受到对象的用途、现场人数、公众服务类型、损害所影响的经济损失以及防护措施的影响。

以上三个基本因子的分析均与孕灾环境、致灾因子、承灾体三个要素有关，对这三个要素的分析是确定评估计算基本因子的先决条件，由雷电灾害风险评估的思路，推衍其它灾种的创建模型也需要围绕这三个要素进行。

(1）致灾因子分析

致灾因子，即由孕灾环境产生的各种异动因子。气象灾害致灾因子即为可能产生灾害的各种天气现象，如暴雨、雷电、高温、大风、冻雨等。气象系统掌握各种天气现象数十年的历史记录，由此可计算出在某一具体环境中发生该现象的概率，分析出时空分布特征。由历年来的数据极值，还可估算某地未来发生该天气现象的最大强度，为采取相应的防范措施提供依据。

(2）孕灾环境分析

孕灾环境即灾害发生所处的环境特征，可分为两大类：自然环境和社会环境。自自然环境分为：地形、地貌、水文、气候、植被、土

壤、动植物；社会环境分为：工矿商贸、各种管线、交通系统、公共场所、人、经济市场。

对气象灾害孕灾环境的分析主要包括该地的地形、地质特点及拟评估建筑物性质，尤其应注意该建筑物内人员密集程度及逃生、救助、诊疗条件。

(3）承灾体分析

承受灾害的对象即承灾体，承灾体的抗灾能力直接影响灾害等级。对承灾体的分析主要涉及该对象抵卸各种灾种的能力，可参照防雷建筑物的等级制对承灾体进行抗灾等级划分，比如可根据建筑物结构、地基深度、高度、周围有无其他高大建筑等要素对其抗风等级进行划分。

4 结语

雷电灾害风险评估目前已有成熟的国际标准参照，有较为科学完善的评估模型，通过参照该模型进行的风险计算确定的防雷措施已基本满足科学、合理的要求。对其他自然灾害的风险评估研究提供了很好的模板。

参考文献

[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).