1、建筑物防雷分類劃分閾值的決定建筑物防雷分類劃分閾值的決定建筑物防雷設計規(guī)范GB50057-2010相關條款在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時，應劃為第二類防雷建筑物：預計雷擊次數(shù)大于0.05次/a的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所。預計雷擊次數(shù)大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時，應劃為第三類防雷建筑物：預計雷擊次數(shù)大于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所。預計雷擊次數(shù)大于0.05次/a且小于或等于0.25

2、次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。建筑物防雷設計規(guī)范GB50057-2010相關條款在可能建筑物的防雷分類相關條款建筑物類別劃分閾值類別部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所N0.05次/a 二類0.01次/aN0.05次/a三類住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物N0.25次/a二類0.05次/aN0.25次/a 三類建筑物的防雷分類相關條款建筑物類別劃分閾值類別部、省級辦公建劃分防雷分類的閾值是如何確定的？依據(jù)不同類型的建筑物可承受的最大損壞風險劃分防雷分類的閾值是如何確定的？依據(jù)不同類型的建筑物可承受的風險的定義選擇防雷裝置

3、的目的，在于將需要防直擊雷的建筑物的年損壞風險R值減小到小于或等于可接受的最大損壞風險RT值（即R RT ）。GB50057-2010中將風險R定義為：需要防雷的建筑物每年可能遭雷擊而損壞的概率規(guī)范計算時取年允許風險RT為10-5，每年十萬分之一的損壞概率，即遭十萬次雷擊允許損壞一次（這個內(nèi)容很難理解）。IEC62305-2中風險R的定義：因雷擊造成的年平均可能損失量（人和物）與需保護對象（人和物）的總價值之比值。比較兩定義，IEC的定義內(nèi)容是合理的，GB50057-2010在引用時有錯誤R不是概率，而是一個損失的相對量（即損失率）的概念風險的定義選擇防雷裝置的目的，在于將需要防直擊雷的建筑物

4、的年風險的計算式GB50057-2010給出：基于建筑物年預計雷擊次數(shù)（N）和防雷裝置或建筑物遭雷擊一次發(fā)生損壞的綜合概率（P），對于時間周期t=1年，在NPt1的條件下（所有真實情況都滿足這一條件），下面的關系式是適用的：即R=NPIEC62305-2規(guī)定： 風險R=NPLN建筑物的年平均雷擊次數(shù)P一次有影響的雷擊導致?lián)p害的概率L一次損害造成的損失的平均相對量（即損失率）等價無窮小風險的計算式GB50057-2010給出：等價無窮小風險的計算式對比規(guī)范的內(nèi)容，兩公式中的P表達了同一個概念（即建筑物遭一次雷擊發(fā)生損壞的概率），而GB50057-2010的引用中N、P兩變量相乘的結(jié)果是個概率，而

5、并不是損失率，與R本身的意義（因雷擊造成的年平均可能損失量與需保護對象的總價值之比值）不相符；此外， 由于劃分防雷類別是按照建筑物無防雷裝置來考慮的，根據(jù)IEC62305-2附錄B中關于P的估算，無防雷裝置的情況下，其損害概率P均取為1，實際的情況即便不是絕對的，但也無法使 NPt的乘積結(jié)果遠小于1；因此，由以上分析可以得，GB50057-2010在引用R的計算式時有誤，并且根據(jù)IEC62305-2附錄C關于損失率L的估算，N、P、L三個參量的乘積能滿足遠小于1的條件。風險的計算式對比規(guī)范的內(nèi)容，兩公式中的P表達了同一個概念（即概率P的計算建筑物遭雷擊一次發(fā)生損壞的綜合概率P： 式中：Pi防雷

6、裝置截收雷擊的概率，或防雷裝置的截收效率（也 用Ei表示），其值與接閃器的布置有關；Pf閃電穿過防雷裝置擊到需要保護的建筑物的概率，即防雷裝置截收雷擊失敗的概率，等于（1- Pi ）或（1- Ei ）；Pid防雷裝置截收雷擊后所選用的尺寸和規(guī)格保護失敗而發(fā)生損壞的概率；Pfd防雷裝置沒有截到雷擊而發(fā)生損壞的概率。概率P的計算建筑物遭雷擊一次發(fā)生損壞的綜合概率P：概率P的計算一次雷擊后可能同時在不同地點發(fā)生n處損壞，每處損壞的分概率為Pk，這些分概率是并聯(lián)組成的，因此，一次雷擊的總概率為：分損壞概率包括這樣一些時間，如爆炸、火災、生命觸電、機械性損壞、敏感電子或電氣設備損壞或受到干擾等。在確定分

7、損壞概率時，應考慮到同時發(fā)生兩類事件：引發(fā)損壞的事件（如金屬烙化、導體熾熱、側(cè)向跳擊、不容許的接觸電 壓或跨步電壓，等）；被損壞物體的出現(xiàn)（即人、可燃物、爆炸性混合物等的存在）。兩類事件同時發(fā)生才會造成損壞概率P的計算一次雷擊后可能同時在不同地點發(fā)生n處損壞，每處損概率P的計算兩類事件同時發(fā)生才會導致?lián)p壞事件的發(fā)生： 損壞發(fā)生的概率= 出現(xiàn)引發(fā)損壞的事件的概率，直接或間接與閃擊參量的分布概率有關 ，在設計防雷裝置和選用其規(guī)格尺寸時是依據(jù)閃擊參量的。在引發(fā)事件的地方出現(xiàn)可能被損壞的周圍物體的概率，取決于建筑物的特點、存放物和用途。引發(fā)損壞的事件發(fā)生的概率在引發(fā)事件的地方出現(xiàn)可能被損壞物體的概率概

8、率P的計算兩類事件同時發(fā)生才會導致?lián)p壞事件的發(fā)生：引發(fā)損壞概率P的計算為簡化起見，假定：在引發(fā)損壞事件的地方出現(xiàn)可能被損壞的周圍物體的概率，對每一類損壞采用相同的值，用共同概率Pr代替；防雷裝置沒有截到雷擊的情況下，損壞發(fā)生的概率Pfd= 沒有被截到的雷擊導致引發(fā)損壞事件的發(fā)生是肯定的（概率為1），損壞的出現(xiàn)與可能被損壞的周圍物體的出現(xiàn)是同時發(fā)生的，Pfd=Pr;被截到的雷擊引發(fā)損壞事件發(fā)生的總概率，只與防雷裝置的尺寸效率Es有關， 假定等于(1Es) 。Es規(guī)定為這樣一個綜合概率，即被截收的雷擊在此概率下不應對被保護空間造成損害。Es與確定直擊雷防護裝置的尺寸和規(guī)格的閃擊參量值有關。 防雷裝

9、置截收雷擊后因尺寸和規(guī)格保護失敗而發(fā)生損壞的概率Pid = Pr（被損壞物體出現(xiàn)的概率）被截到的雷擊引發(fā)損壞的概率（ 1-Es ）沒有被截到的雷擊導致引發(fā)損壞事件發(fā)生的概率可能被損壞的周圍物體出現(xiàn)的概率Pid=Pr（1-Es）概率P的計算為簡化起見，假定：沒有被截到的雷擊導致引發(fā)損壞事概率P的計算將上述假定代入 ，即將前一項用后項代入：Pi Ei；Pf 1-Ei；Pfd Pr；引入一個附加系數(shù)Wr，它是考慮雷擊后果的一個系數(shù)，后果越嚴重，Wr值越大，該式轉(zhuǎn)化為：此處引入的Wr是考慮雷擊后果的系數(shù)，但雷擊后果的嚴重程度并不會影響雷擊建筑物導致?lián)p壞的概率P，因此Wr不應乘在P上，而應乘在風險R上，

10、表示建筑物雷擊后果的嚴重程度影響該建筑物因雷擊可能造成的風險大小。定義 為防雷裝置的效率概率P的計算將上述假定代入 概率P的計算概率Pr應看作一個系數(shù)，它表示建筑物自身保護的程度或表示考慮這樣的真實情況的一個系數(shù)，即不是每一個打到需要防雷的建筑物的雷擊和不是每一個使防雷裝置所選用的規(guī)格和尺寸失敗的雷擊均造成損壞。Pr值主要取決于建筑物的特點，它的結(jié)構(gòu)、用途、存放物或設備。概率P的計算將以上結(jié)論代入R=NPL，可得建筑物的年損壞風險R值采用可接受的年最大損失風險RT=10-5/a，則建筑物可接受的年允許遭雷擊次數(shù)NT可得，防雷裝置所需要的效率應符合下式：對應每一類防雷建筑物有相應的效率要求及不同

11、類型建筑物的PrWr值（即NT），將這些參量值代入上式，即可求出對應每類防雷建筑物的年預計雷擊次數(shù)的劃分閾值。 將以上結(jié)論代入R=NPL，可得建筑物的年損壞風險 ，防雷裝置的效率取決于不同防雷類別的建筑物對Ei和Es的要求，GB50057-2010版規(guī)定：第三類防雷建筑物所裝設的防雷裝置的有關標準如下表所示：Ei為防雷裝置截收雷擊的概率，或防雷裝置的截收效率，其值與接閃器的布置有關，第三類防雷建筑物采用60m的滾球半徑，其對應的最小雷電流幅值為16KA，由公式 計算得，雷電流大于16KA的概率為0.84；Es與確定接閃器、引下線、接地裝置的尺寸和規(guī)格的閃擊參量值有關，小于第三類防雷建筑物所規(guī)定

12、的雷電流最大值100KA的概率為0.97。 但根據(jù)公式 計算得雷電流小于100KA的概率為0.95，且IEC62305-1：2010中此參數(shù)也更改為0.95。 第三類防雷建筑物所裝設的防雷裝置EiEs0.840.97(應為0.95）0.81 ，防雷裝置的效率取決于 規(guī)范對一般建筑物和公共建筑物所采用的PrWr值見下表（由于校正系數(shù)k的改變， PrWr值較原規(guī)范有所改大）：建筑物PrWrNT=10-5/ PrWr形式特點一般建筑物正常危險0.210-3510-2公共建筑物重大危險（引起驚慌、重大損失）110-3110-2 取第三類防雷建筑物的防雷裝置的效率為0.81，公共建筑物可接受的年允許雷擊

13、次數(shù)NT為10-2，將其代入： N0.0530.05因此，對第三類防雷建筑的防雷措施，只對年預計雷擊次數(shù)N0.05次/a的建筑物保證RT不大于10-5；當N0.05次/a時， RT大于10-5 。因此當建筑物的年預計雷擊次數(shù)N0.05次/a時，應提高標準，采用第二類防雷建筑物的要求設防。 預計雷擊次數(shù)大于0.05次/a的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所，應劃為第二類防雷建筑物。即：防雷分類劃分閾值的驗算 防雷分類劃分閾值的驗算建筑物類型NTNN0.81（第三類防雷建筑物）公共建筑物110-20.05（按三類設防）0.05（二類）一般建筑物510-20.25（按三類設防）0.025（二類）0（無防雷裝置的建筑物）公共建筑物110-20.01（可不設防）0.01（三類）一般建筑物510-20.05（可不設防）0.05（三類）同理，根據(jù)公式