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雷击风险评估论文范文

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雷击风险评估论文

第1篇

做一名敬业爱岗、开拓创新的__气象青年人,为__气象事业走在全国气象事业发展的最前沿而贡献自己的微薄之力。这是__市气象局的__同志自20__年研究生毕业以来一直努力坚持的工作方向。

__来自四川宜宾一个普通农村小学教师的家庭,从小培养出了吃苦耐劳、勤奋节俭、尊重他人的习惯,容易适应各种环境的生活。__出生于1976年10月,1994年考入石油大学,1998年在辽河油田参加工作, 20__年至今在__市气象局从事雷电防护工作。现任__气象局防雷中心主任工程师。

在领导和同事的指导与帮助下,__于20__年评为__市551人才,20__年担任省局法规处主持的《__省雷击风险评估技术规范》的主要编写人,20__年__市气象局考核优秀,同年编写了科普资料《雷电防护手册》、在__各县(市)区发行,20__年参与编写了《__省防雷装置检测实施细则》,并获得“__市气象宣传信息先进个人”称号,积极参与全省防雷服务管理年活动,协助辅导__市代表队参加全省防雷技能大比武取得了好成绩。在国际会议、核心期刊、专业期刊上发表约20篇论文,其中第一作者论文为17篇,多篇论文在国际会议和全国会议上进行了大会交流;《__市雷电灾害特征分析》等3篇论文获得优秀论文奖励。先后主持开展和参与了《__市雷电灾害重点防御区研究》等3个科研项目。

自20__年开始的五年防雷工作历程中,__同志先后从事过防雷业务各个领域的工作,包括防雷检测、技术评价、雷击风险评估、雷灾调查(统计上报)、防雷工程设计、防雷规范制订、防雷宣传、防雷培训、竣工验收、防雷科研、防雷网站建设等。从最基础的防雷检测工作做起,参与了住宅、油库、银行等各类民用建筑物、爆炸火灾场所和电子信息系统环境的防雷检测,长期从事了防雷装置的技术评价和审核工作。20__年完成了__第一份业务化的雷击风险评估报告,先后手把手地指导瑞安、平阳、洞头、文成、泰顺等局开展雷击风险评估业务,开辟了__市的雷电轨道业务新领域。20__年开始负责__市防雷竣工验收工作。在防雷宣传工作方面,积极联系电视台、电台、报纸等媒体开展防雷宣传报道,经常在媒体上撰写宣传文章,主动开展防雷科普下乡进社区活动。负责__市雷电灾情数据统计与上报工作,按照要求及时高效的完成全市各月的雷灾统计与上报工作;深入雷灾现场进行调查,对典型雷灾进行全面分析并以的方式予以探讨。雷电监测是防雷业务的高技术含量领域,__编写了20__年和20__年的__市雷电监测公报,在报纸等媒体及时公布有关闪电数据,对相关闪电数据进行分析处理,发表了多篇有关雷电监测的专业论文。__在工作中总是严格要求自己,由于单位人手紧张,他承担的工作是最繁重的,可他从未向领导提过要求。虽然工作很忙,但是在学习上都丝毫没有放松,不断丰富充实防雷业务知识,并做到学以致用。经历了多年来各个防雷领域的具体工作磨练,丰富__的防雷业务工作经验,使其具备一定的创新能力,增强了适应新时期防雷轨道业务发展的综合能力水平。

第2篇

[关键词]雷电灾害,风险评估,防雷措施

中图分类号:P427.32 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0396-01

一、 雷电灾害风险评估

由于雷电能造成人员伤亡,能使建筑物起火、击毁,能对电力、电话、计算机及其网络等设备造成破坏,雷电又是年年重复发生的自然现象,因此雷电灾害势必对我国的社会与经济发展造成一定的负面影响。雷电灾害造成的损失大小是牵涉到社会许多方面的十分复杂的问题,因此,很难精确的计算这种损失。但是,为了保护自身的安全和发展,为了减轻雷电灾害造成的损失和影响,又十分需要了解雷电可能造成的或已经造成的后果,所以就需要对这种损失进行评价和估计,即雷电危害风险评估。

雷电灾害风险评估可为评估对象提供雷电防护的科学设计、灾害风险控制、经济投资、应急管理等方面服务,保证防雷工程安全可靠、技术先进、经济合理。雷电灾害风险评估是开展综合防雷的必经程序,也是实现科学防雷的必要条件,体现了预防为主,防治结合的理念。雷电灾害风险评估主要分为项目预评估、方案评估、现状评估三种。

1、项目预评估是根据建设项目初步规划的建筑物参数、选址、总体布局、功能分区分布,结合当地的雷电资料、现场的勘察情况,对雷电灾害的风险量进行计算分析,给出选址、功能布局、重要设备的布设、防雷类别及措施、风险管理、应急方案等建议,为项目的可行性论证、立项、核准、总平规划等提供防雷科学依据。

2、方案评估是对建设项目设计方案的雷电防护措施进行雷电灾害风险量的计算分析,给出设计方案的雷电防护措施是否能将雷电灾害风险量控制在国家要求的范围内,给出科学、经济和安全的雷电防护建议措施,提供风险管理、雷灾事故应急方案、指导施工图设计。

3、现状评估是对一个评估区域、评估单体现有的雷电防护措施进行雷电灾害风险量的计算分析,给出现有雷电防护措施是否能将雷电灾害的风险量控制在国家要求的范围内,给出科学、经济和安全的整改措施,提供风险管理、雷灾事故应急方案。

二、雷击风险评估的作用

1、科学设计方面。防雷设计一般只按照国家相关规范来执行,考虑问题不全面、不具体,缺乏系统性和针对性,缺乏风险管理和应急管理,设计方案难免存在不足,容易造成防雷安全系数达不到预期目的。雷击风险评估从本地大气雷电环境评价、雷击损害风险评估、雷电危害易损性评估、雷电危害环境影响评价、风险管理等方面,对贵方项目基地在电力系统、信息系统、建筑物、自动控制系统、危险气体、人员安全等方面提出雷电防护建议,最大限度降低雷击风险,为防雷设计提供科学根据。

2、风险防护方面:由于雷电属于概率性的自然现象,任何的设计方案都难以做到百分之百的防护效果。通过开展雷击风险评估,可以将项目雷击损失(人员、设备、经济等)降低到国家认可的风险值范围之内。

3、经济投资方面:通过对雷击风险概率、雷击损害严重性等方面的评价,提出科学的防雷建议和措施,使项目的防雷投入用在刀刃上,节省防雷工程成本,提高投资效益。

4、应急管理方面:万一发生雷击事故,可以按照雷击风险评估报告所提出的应急预防和救援措施,有条不紊地组织指挥应急救援,将雷击造成的损失降到最低。

三、雷电灾害风险评估管理措施与方法

对一个项目进行多种类型的风险评估,如单独对人身伤亡损失风险R1、公众服务损失风险R2、文化遗产损失风险R3、经济损失风险R4进行评估,也可以对其任何一种组合进行风险评估。最多可以对4个区域进行雷击风险评估,根据实际情况选择合适的评估区域;每一个界面的内容,完全按照规范附录的评估例子开发,操作简洁、人性化,每个界面都有单独的计算过程,方便了解评估的每一个过程。可以提供电子信息系统的防雷等级的评估,对评估对象建立单独的数据库,储存每一个数据因子,并在需要的时候随时调出这些数据。

防雷装置的所有者应依法履行防雷安全主体责任,包括建立责任制、落实防雷措施、强化日常管理、建立气象灾害应急处Z机制等;对个人和家庭来说,就是要破除迷信思想、相信科学,多掌握一些防雷知识,按照科学要求采取正确的防御措施。气象部门作为政府组成部门和防雷安全的法定监管部门,将按照法律法规规定和省政府的要求,积极做好以下几个方面的工作:

1、加强闪电定位实时监测资料的分析应用,将雷电预报纳入多轨道综合业务会商流程,通过各种媒体雷电预警信号,提高预警的时效性。

2、进一步加大雷电灾害的科普和宣传力度,通过多渠道、多途径广泛宣传雷电灾害及防护知识。

3、积极做好雷击灾害的调查、鉴定和指导,减少或避免雷击灾害发生的重复性;积极做好重大灾情的应急处Z,确保组织领导、技术指导、救援人员、现场处Z及时到位。

4、进一步加大化工、交通、电力、通信等重点行业的防雷安全执法检查,最大限度地避免和减轻雷电灾害损失。

5、按照法律法规的要求,做好新建、改建、扩建项目建(构)筑物防雷防雷风险评估、设计审核、施工监督和竣工验收等工作,落实防雷装Z实施年检制度。

6、积极推进雷击灾害风险评估制度,强化工程设防措施的落实,努力避免或减轻雷击灾害对大型建设工程、重点项目、安居工程、爆炸危险环境项目的危害,消除防雷设计缺陷,从源头上消除隐患,实现科学防雷、系统防雷。

考虑到电力线路和通讯线路对风险评估的影响,电力和通讯线路临近建筑物对风险评估的影响,所以简洁直观的风险分量三维直方图,用不同的颜色代表不同的风险,并将风险分量的百分比显示在直方图上;不同类型的组合对应不同的计算结果;自动化生成的风险分量百分比的表格,各种风险所占总风险的百分比一目了然。与原始评估结果对比,智能经济损失风险评估,自动判断采取的防雷整改方案是否合理,提供了GPS卫星定位地图,只要计算机联网,足不出户地找到被评估对象的经纬度。可以连接中国雷电监测预警网,运用多种方式实时查询全国各地的雷电状态,并显示详细的雷电资料和密度分布图;连接中国防雷资料网,评估过程中随时查到所需要的技术资料;提供雷电资料导入系统,可以将国家雷电监测预警网实时保存的TXT本文格式雷电资料导入系统,方便查询。

四、为了方便风险评估,我们还提供了精美而全面的雷击风险评估报告的模板和雷击风险评估的协议书模板,供报告编制人员参考,极大地提高了工作的效率;内置了雷暴日查询系统,方便评估使用,可以对各地区的雷暴日进行增加、删除和修改,操作简便;内置了软件著作权证书和正版软件验证电话,以便更好地保护版权;为每一个客户制定个性化的界面,每个界面可以显示客户的单位名称;提供永久免费升级和技术支持服务。

参考文献

[1] 支秉毅;林念萍;陈晟;;关于开展雷电灾害风险评估的几点思考[J];科技资讯;2013年20期.

[2] 杨东旭;刘佳;关久旭;樊小武;姬文佳;危险化工企业的雷电灾害风险评估探讨[J];气象与环境科学;2012年21期.

第3篇

【关键词】加油站 雷电灾害 风险评估

1 引言

我国每年因雷电灾害造成3000~4000人伤亡,直接经济损失达数亿元,而由此造成的间接经济损失则难以统计,产生的社会影响也越来越大[1]。目前,我国尚未制定有关加油站雷击风险评估的国家标准,仅重庆等部分省市出台了雷击风险评估的地方标准,针对加油站、液化石油储配站和煤矿等项目进行雷击风险评估的《易燃易爆场所雷电灾害风险评估技术规范》也未出台[2-5]。本文参照IEC和国内最新制定的雷击风险评估标准,利用通用的方法对山东省淄博市桓台县某加油站进行雷电灾害风险评估,供大家共同探讨。

2 项目概况

本项目位于山东省淄博市桓台县果里镇侯庄村,湖南路以东,坐东朝西,东西长109.83米,南北宽80米,南侧储油罐,东侧为办公、配电、库房等一排房屋,中间为加油机及金属罩棚,金属罩棚内筋作为引下线,建筑高度8.2米,为二类防雷建筑物,其平面布局见图1。服丈枋括电源线路、通信、监控线路和电话线路。电源线路在距离建筑物15米处采用穿钢管、埋地敷设入户方式;通信线路为光纤接入,监控线路和电话线路为穿钢管埋地敷设方式。防雷设计有雷电防护装置,在电源配电柜内有二级电源SPD保护,有效的等电位连接。如图1所示。

3 雷电活动特征分析

以下雷电资料取自山东省闪电定位系统,以项目现场测量的地理位置参数(中心位置:E118°07.888′,N36°53.681′)为参考点,选取其所在区域(5km范围内)地闪活动5年(2006.07~2011.06)的地闪数据,进行统计分析得出如下结论,作为雷电风险评价的基础参数之一。

3.1 年平均地闪密度

图2显示以加油站5 km半径范围内地闪密度分布,加油站所在区域年平均地闪密度约为Ng=4.61次/(km2・a)。

3.2 雷电活动季节变化

对加油站5 km半径范围内5年的雷电数据进行统计和分析, 该区域发生地闪1672次(表1)。其中该区域发生负地闪1652次,发生正地闪20次,占总地闪比率分别为98.80%和1.20%。由表1可知地闪电流强度平均值为12.06kA。

图3为以加油站所在区域为中心方圆5km范围内各月闪电次数占全年的百分比,3至5月份雷电活动逐渐增强,6至7月份强度急剧加强,8月份达到全年最强,9、10月份急剧降低,而11月份至次年1月份没有地闪发生。

春季(3、4、5月)、夏季(6、7、8月)、秋季(9、10、11月)和冬季(12、1、2月)闪电次数分别占全年总数的5.14%、91.86%、2.75%和0.24%。可以看出夏季占比最高,为全年雷暴活动的频发期。

3.3 雷电活动日变化

依据图4可得出以加油站所在区域为中心方圆5km范围内闪电活动日变化规律:该区域闪电活动表现为2个高峰期,上午 7~14时为地闪活动高发时段,占比为48.99%;夜间22~03时为地闪活动高峰期,占比为30.21%; 4~6时地闪活动相对较少。

因此,建议在夏季6、7、8月份密切关注雷雨天气活动,重点关注7~14时以及22~03时的雷电活动,提前做好各项防雷措施。

3.4 土壤电阻率

通过对该加油站现场勘测测定土壤电阻率平均值为6.18Ω・m,表面在测点上随着地极间距的增大土壤电阻率测量值变化不大,土壤分布比较均匀[6]。

一般按式(1)计算[7]:

(1)

式中:为所测土壤电阻率,为季节修正系数,现场勘测土壤为干燥粘土,天气为晴天,温度为32℃,取为1.5,则=1.5×23.24=9.27Ω・m。

4 加油站雷击风险评估

4.1 采用的评估方法

根据《汽车加油站设计与施工规范》(GB50156-2012)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012)等标准中的雷击风险评估方法,雷击风险的计算由式(2)确定:

(2)

式中,是雷击次数,是雷击导致损害概率,是雷击损失。

4.2 雷击风险评估计算

(1)年平均雷击次数。淄博地区的雷暴日数是32d,Ng=0.1×Td=3.2次/(km2・a),而闪电定位资料显示最近五年其Ng=4.61次/(km2・a)。雷击加油站等效接收面积Ad=4.78×103m2,雷击建筑物周围250m范围内的截收面积AM=1.41×105m2。位置因子Cd取0.5,环境因子Ce取0.5,变压器因子Ct取0.2。(见表2)

(2)雷击建筑物造成的损害概率。该加油站直击雷措施到位,取PA=10-2;该加油站为二类防雷建筑物,PB=0.05;电源系统设置了二级SPD,信号系统未设计SPD,不符合规范要求,PC(电源)=10-2,PC(信号)=1;雷击建筑物附近引起内部系统故障PM的概率取决于雷电电磁脉冲防护措施(LPM),即因子KMS的防雷措施,KMS=1×1×0.0002×(1.5/1.5)=0.0002,所以PM=2×10-4;在服务设施线路入户处电源系统设置了二级SPD,信号系统未设计SPD,不符合规范要求,取Pu(电源)= Pv(电源)=Pw(电源)=Pz(电源)=10-2,Pu(信号)=Pv(信号)=Pw(信号)=Pz(信号)=1。

(3)建筑物雷击风险分量的计算。该加油站工作人员较少,防护措施到位,如发生火灾危险,会产生低程度惊慌。(见表3)

将各参数代入相应公式,表4是雷击建筑物风险分量计算结果。

4.3 雷击风险计算结果分析

加油站内的人员生命损失风险R1=1.29×10-2,大于一般可接受的容许值RT=10-5,未达到防护要求,需要对建筑物的防雷措施加以完善,以降低人身伤亡风险。

加油站内的公众服务损失风险R2=1.52×10-4,小于一般可接受的容许值RT=10-3,达到了防护要求。

加油站内的经济价值损失风险R4=1.52×10-2,大于一般可接受的容许值RT=10-3,未达到防护要求,需要对建筑物的防雷措施加以完善。

4.4 降低风险防护措施

当依据新版《建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)》要求,将信号系统安装配合的SPD,则:PC信号=PU信号=PV信号=PW信号=PZ信号=10-2。采取以上措施后,建筑物内所考虑的各种损失的相应风险分量见表5。通过计算可以看出:加油站内的人员生命损失风险R1=1.74×10-4,仍大于一般可接受的容许值RT=10-5,未达到防护要求,因此,只靠采取相应的防雷措施仍不够,需通过加强对人员防雷知识的培训,增强工作人员的防雷意识,采取“躲”的方式来降低风险。(见表5)

5 雷电防护措施和建议

(1)在防雷装置施工期间,必须严格按审核批准的设计方案施工,不得随意更改。接闪器、引下线、接地装置等应采取符合标准设计的防直击雷措施。在供配电系统的电源端应安装与设备耐核平相适应的浪涌保护器,所有电子信息系统应采取防雷电电磁脉冲措施(如接地、屏蔽、等电位连接、合理布线及安装浪涌保护器等)。在各强弱电间、控制室、高压变配电室等设局部等电位联结,相应的该处所有金属管道、支架等金属构架,PE线以及预埋件均与局部等电位联结板联结。地网用作电气设备的工作接地和保护接地、防雷接地和防静电接地,以及电信系统接地。埋地油罐的罐体、量油口、阻火器等金属附件进行电气连接并接地;加油机外壳、配电箱外壳及穿线钢管与接地网可靠连接。

(2)加油站静电安全防护措施:加油站投入使用后,注意采取人员防静电措施和设备防静电措施。在站区内工作人员应穿戴防静电工作服、鞋和手套,不得穿用化纤衣物。穿着防静电鞋时,要考虑所穿袜子的导电性,严禁在鞋内外粘贴绝缘垫。在进入站区入口处应设置消除人体静电装置。在灌装汽油前,应做好拖车的接地,并与卸油口做好等电位连接。

(3)建立防雷装置管理与维护制度。采用具有相应防雷工程专业设计和施工资质的单位实施,工程竣工后应经过验收,验收合格后方可投入使用。投入使用后,对防雷装置的设计、安装、隐蔽工程图纸资料、年检报告等,应及时归档,妥善保管。建立防雷装置周期性维护和日常性维护制度,维护周期为半年,应在每年的上、下半年各进行一次全面的检测;日常性维护应在每次雷击之后进行,尤其是检查SPD是否失效。

(4)建立雷电灾害应急预案制度,明确岗位职责和人员以及事故处置工作流程,并每年进行一次应急演练。

参考文献:

[1]陈渭民.雷电学原理[M].北京:气象出版社,2010.

[2]付朝云,李庆南,刘波.加油站雷电灾害风险评估实例[J].中国防雷,2011

[3]赵东,李彩莲,李玉文,等.石化行业雷击风险评估技术方法应用[J].陕西气象,2008,

[4]杨再奎,刘崛,杨翼飞.黔东南州液化石油储配站雷电风险评估[J].贵州气象,2012,

[5]景东平,延雪花.浅析煤矿的雷击安全隐患及防雷保护[A].S13第十届防雷减灾论坛雷电灾害与风险评估论文摘编[C],2012.J.

第4篇

关键词:雷电防护,高层建筑,防护手段。

中图分类号:TU97文献标识码: A

正文

一、引言

随着经济的发展和城市人口的增多,高层建筑如雨后春笋般拔地而起,遭受雷击的案例也越来越多。据不完全统计,进入21世界以来的十几年间,全国因雷击造成直接经济损失在百万元以上的事故就有近400多起,每年因雷电灾害造成人员伤亡数千人。高层建筑在社会中起到很重要的作用,许多商业写字楼往往将银行、公司、酒店等多种功能的场所集中在一起,人员密集,电子通讯设备繁多,电力系统复杂,一旦遭受雷击将会造成巨大的经济损失。

雷电防护是一种保护建筑物及人身安全、电力系统及其他一些装置和设施免遭雷电损害的技术措施,也是近年来愈发重要的一门学科,其保护内容涉及建筑物、发射塔、输电线路、加油站、航空、军事等重要领域及工作生活场所。

一、雷击对高层建筑的常见侵袭途径

1、 直接雷击

对一般高层建筑外部来说,所属建筑物、建筑物天面设备和电力线及传输线都有可能遭受直接雷击,即使在避雷针保护范围之内的设备也有被雷电绕击的可能。直击雷的特点是能量大,电力线发生直接雷击,容易发生火花放电,引起火灾,同时,雷电流通过电力线进入机房,也可能击中电源及设备。传输线发生直接雷击,可能导致线路焦化、短路、致使传输中断。

2、侧击雷

对于高层建筑来说,不仅屋顶容易遭受直击雷的雷击,在滚球半径以上的侧面,外墙的电线、金属门窗、外挂空调机、节日彩灯和轮廓灯都容易遭受侧击雷的侵袭,损坏设备、烧毁线路甚至危害人身安全。因此高层建筑要做好相应的侧击雷防护措施。

3、电磁感应

当雷击发生时,将在雷击点附近产生电磁场。当雷电流沿着高层建筑的引下线和内部钢筋向下泄放时,由于电磁感应原理,整个建筑物会处在一个强大且变化的电磁场中,这个电磁场很容易使正在工作的电子设备产生过电压或浪涌故障,即使是一些与外界没有联系的系统,也可能在雷响过后发生瘫痪。研究建筑物内部的

雷击电磁脉冲是非常必要的。

4、雷电波侵入

架空高压输电线路和金属管道在进入高层建筑物时,线路管道附近有可能被雷电击中而产生过电压和静电感应,通过供电线路进入设备使设备造成损坏。

5、地电位反击

地电位反击是雷电流入地瞬间,由于地电位不同而产生的电位差,沿接地线到达设备的外壳、电力线的中性线以及直流地的基准电位点。

二、防雷设计原则、依据、标准及规范

设计原则 :

(1)保障高层建筑内的人身安全;

(2)保护高层建筑主体以及各处电子设备不受直击雷影响和破坏;

( 3)保护高层设备不受侧击雷的破坏;

(4)尽可能保护建筑内设备和电力系统不受雷击各项效应破坏;

设计依据:

根据高层的建筑结构、防雷等级、当地年平均雷暴日、楼高、建筑材料、土壤电阻率、以及测量的数据等资料,结合相关技术指标以及GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》以及其他相关行业规范标准等综合考虑制定。

设计标准、规范:

GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》 02D502-2 《等电位连接图集》

GB/T 21431-2008 《建筑物防雷装置检测技术规范》 03D501-4 《接地装置安装图集》

99D562(原99D501-1)《建筑物防雷设施安装图集》 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

IEC61643-12 《低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则》

IECI312《雷电电磁脉冲的防护 》

DL/T 620―1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

三、 防雷检测

对高层建筑的防雷设计比较科学的方法是首先进行雷电风险评估。雷电风险评估综合了建筑物所处的地理、土壤、气象以及建筑物使用、设备等情况,进行高层建筑防雷设计时,不能单纯的从建筑物使用性质来确定防雷类别。全面执行防雷管理办法,提高产品和工程质量。

四、防雷措施

1、 接地网

当发生雷电时,雷电流通过引下线向自然接地体周围大地泄流外散,土壤呈现的电阻称为接地电阻,接地电阻公式:Rd=p*ε/c,我们从公式可以得出一个结论:当增大接地网的面积,接地电阻将减小。接地网是指水平方向由钢筋绑扎或焊接成的网格,水平钢筋组成的接地网可以近似看成一块独立的平板,它的电容主要由它的面积决定的。在设计利用底板接地网做自然接地体时,不应认为自然接地体埋得越深,接地电阻就越小,应通过地质勘探报告了解周围的土质情况。

2、引下线

引下线的作用是将避雷带与自然接地体连接在一起,使雷电流构成通路。在高层建筑中利用其柱或剪力墙中的主筋做为引下线,随主体结构逐层串联焊接至屋顶与避雷线连接。为了安全起见每条引下线不应少于两根主筋,主筋的截面不应小于Φ16mm。 在高层建筑的设计、施工中,利用其结构主筋做引下线,这样做具有经济、实用、易于操作的特点,由于现浇混凝土内的引下线不易氧化,所以具有使用寿命长的特点。按建筑物的防雷类别适当减小引下线的间距,这样做可以迅速分流,降低反击电压。

3、避雷带

避雷带由避雷线和支持卡子组成,避雷带应设置在建筑物易受雷击的层檐、女儿墙等处,其作用是引雷效应,雷电流通过引下线向大地泄流,避免高层建筑物雷击。

4、均压环

在高层建筑的设计和施工中,除了防止雷电的直击外,还应防止侧向雷击,超过30米高的建筑物,应在30米及其以下每隔三层围绕建筑物外廓的墙内做均压环,并与引下线连接。保证建筑物接构圈梁的各点电位相同,防止出现电位差。

5、内部防雷接地装置

高层建筑除了采用外部防雷措施外,还应采用内部防雷措施。

笼式避雷网利用建筑物柱、剪力墙内的竖向钢筋迅速分流并疏导雷电流,与板内水平钢筋形成笼网状,在一定程度上屏蔽雷电流产生的电磁感应,还可以达到良好的均压环及等电位作用。现代高层建筑物内重要的强、弱电机房多采用笼式避雷网,因此建议在高层建筑的防雷接地系统的设计和施工中,将内部防雷接地装置与外部防雷接地装置结合起来,构成统一的防雷接地系统,防雷效果将是最理想、安全和可靠的。

四、总结

目前随着计算机、通讯、控制(3C)技术的发展,对防雷接地系统提出了更高的要求,以保证建筑物内的各种设备的正常工作。高层建筑的雷电灾害必须引起我们的高度重视,必须加强对防雷设计进行研究、审核、检测和验收等一系列规范化管理,从而达到高层建筑防雷的真正安全。

参考文献:

[1] GB50057―1994,建筑物防雷设计规范[S].

[2] 孙景梅.高层建筑的防雷[J].设计建筑电气,2001

[3] 夏光文.高层住宅接地与设备接地系统[J].建筑电气,2001.

第5篇

【关键词】输电线路故障;雷击;原因;措施

经济在飞速发展,科技也在日新月异,电力系统也越来越向自动化、规模化、智能化发展。居民用电和工业用电对电量的需求日益增加,这就对电力系统运行的安全性和可靠性就提出了更高的要求。输电线路是电网的核心组成部分,能对电网的安全运行起着重要的推动作用,输电线路的稳定运行对电网的可靠性有着重要的保障作用。但是,架空的输电线路长期处于露天的环境中,又加上所处的地理环境复杂、气候多变,并且架空的输电线路结构也较为复杂,所以,受自然环境的影响,输电线路就容易出现故障,而且对故障点的排查也因为环境和故障不明显性而变得较为困难。输电线路是电能的主要输送装置,一旦发生故障,就会造成电能输送的中断,造成大面积的断电停电,给人们的生产、生活和工作都带来诸多不便,严重的还有可能造成无法弥补的经济损失。所以,对输电线路的常见故障进行实际的调查分析,了解该故障产生的根源就十分必要了,这样我们就能及时采取有效预防措施,从源头上去预防故障发生的可能性,为人们群众的生产、生活和工作提供电力支持。

1 输电线路存在的主要运行故障

本文通过调查和分析2011年南方电网河柳甲线、龙沙甲线、高肇直流、龙河甲线、青河Ⅰ线Ⅱ线、桂山甲线、柳贺乙线、天广直流、山河甲线、山河乙线等线路的故障原因,通过分析发现,引起输电线路故障的原因主要有雷击、山火、导线舞动和冰灾等原因。从图表上可以看得出来,雷击是主要输电网络正常运行的障碍。故障统计图如下:

2 雷击故障原因分析

随着气候变暖、自然灾害频发,加之雨天较多,发生雷击可能性就明显提高,雷击是南方电力输电线路故障发生的主要原因。

从线路气候环境这个角度来分析,雷电作用下的输电线路最容易出现一定的雷击跳闸事故。虽然在每一地区一般都有一定的雷电活动周期和规律,但是在高山、丘陵、江河湖泊纵横的地方,地形复杂、天气多变,最容易形成雷云、雷电、暴雨天气。

从线路地理环境这个角度来分析,在一些地区,土壤电阻率比其他地方都高,杆塔接地电阻也偏大,这就容易引起反击跳闸。山区线路导线最容易遭受雷电的绕击,山坡倾角往往会使导线的暴露弧面增大,这就增加了雷电绕击的概率。

从线路设计这个角度来分析,工程设计中的雷电日取值往往和实际情况不完全相符,雷击故障跳闸次数与雷暴日成正比,如果我们设计所取的雷暴日比实际天数低,会造成输电设备耐雷水平偏低,这样容易引起雷击故障。

从运行维护这个角度来方面,当绝缘子串中存在零值或低值,绝缘子未能及时检出结果时,绝缘子串的闪络电压降低就会导致耐雷水平低于设计值。一些地区为增加防污能力将瓷绝缘子换成合成绝缘子,但是,如果均压环之间的空气间距较原设计减小,也会导致耐雷水平降低。

从基建这个角度来方面,部分杆塔接地电阻,在施工中并没有达到实际的设计值,或者说,杆塔接地电阻通过施加降阻剂后,暂时达到了设计值,但是降阻剂在运行期间也可能流失,如果基建中施工工艺不当,就极有可能会加速接地体的腐蚀, 这样接地电阻就会升高,极其容易造成雷击。

3 雷害预防措施

随着南方输电线路建设进程的加大,传统的电网防雷技术已经越来越不能满足现在电网规模化集成化智能化的要求了,随着先进的科学技术手段、信息化、自动化和智能化在电网中大量应用,电网的安全可靠性要进一步的加强,不然就很难适应高效率的运转模式。但是现在整个输电网络在防护雷击方面还是比较脆弱薄弱的,没有抵抗力,而且到目前为止,防雷措施还没有建立一个比较完善的体系。随着电网的体系结构不断在更新,那么,针对这些体系结构的防雷技术手段也要进行相应的更新和完善,以去应对时刻进步的设备。在对输电线路雷电的防护上,不能搞单一的一种防雷措施,应采取各种各样的防雷技术,综合运用各种有效手段,优化资源组合,以期望能更好的来应对雷害。

3.1切实提高输电线路的防雷设计水平

切实提高输电线路防雷设计水平,是有效降低雷击跳闸率的根本。500kV 等级的线路主要从提高屏蔽保护性能安全方面考虑的,220 kV 等级的线路则应从耐雷水平和屏蔽防护这两方面去考虑。在输电线路使用防雷装置时,为了取得较好的防雷效果,应对安装点到底采用哪个等级的线路进行选择,最好能进行优化选取,对安装方案进行精细化设计。

3.2强化输电线路的基础工作

降低接地电阻是传统有效的输电线路防雷方法。线路运维单位不仅要按照检测周期进行常规的接地电阻测试,而且还要多次加强接地电阻测试准确性的实验,一旦发现接地电阻过大,就要对及时杆塔进行改造。同时要加强对雷击次数、线路雷电跳闸次数、雷电活动的统计工作,加强对雷电活动规律的认知和了解,做到科学合理的管理,才能有效提高防雷措施。

3.3防雷工作差异化

目前,各种防雷措施虽然都各有千秋,但从技术、经济和管理角度进行综合分析,我们就要合理利用并优化组合各种防雷措施,因此,对输电线路防雷治理工作,要体现出“差异化”的管理。对于66 kV等级线路 及以上重要超负荷供电线路、220 kV 等级线路及核心骨干网架、500 kV 等级线路及核心骨干网架和战略性输电通道等等来说,建议以降低雷击跳闸率、提高设备运行安全性可靠性为主要目标。为对比防雷措施的有效性,可在同塔双回线路中的 1 条线路全线安装同种防雷装置,逐年进行对比分析,科学评估该种防雷措施的有效性。对于一般输电线路建议尝试采取绝缘子并联间隙等 “疏导型”防雷保护措施,减少雷击设备损坏,降低线路运维工作量。

3.4对雷害进行风险评估

我们要对现有的防雷技术措施加以改善,使其充分的合理的满足现阶段的技术要求,彻底的改变过去的落后的、陈旧模式,全面开展雷害风险评估工作。当然,这项工作才刚刚起步,又需要我们进行大量的实证数据统计分析,并建立一套切实有效科学的、可行的、完整的评估体系和计算方法,我们可以采取 “先试点、找问题、巧突破、促完善”的方式,在雷电活动频繁地区,选择部分有代表性的线路,以雷电监测为基础,根据输电线路电压等级、该线路在电网中重要性和作用、线路走廊的雷电活动强度、地形地貌及线路结构的不同,有针对性地、科学合理地开展输电线路雷害风险评估工作。

参考文献:

[1]王飞,张巍,朱义东,等.500 kV 程徐线雷击跳闸原因分析[J].东北电力技术,2010.

第6篇

Wang Juan; Fan Jiulun

(①西安邮电学院信息安全研究中心,西安 710061;②西安交通大学经济与金融学院,西安 710061)

(①Research Center of Information Safety,University of Posts and Telecommunications,Xi'an 710061,China;

②School of Economics and Finance,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710061,China)

摘要: 由于Internet的开放性、国际性和自由性,以及IP 网络自身较差的网络安全性,使IP 网络的安全面临更多更大的威胁。对于IP网关键资产的识别和价值研究是IP风险评估的关键性工作,将IP网的资产分为物理资产、信息资产和服务资产三类,并对其进行了统一口径的赋值,给出了详细的现值计算赋值公式,为IP网的风险评估提供了基础。

Abstract: Due to the attribute of Internet, open, international and freedom, and the IP network itself is poor in network security, IP network security is facing more and greater threats. The identification and value of assets of IP network is key to risk assessment of IP. This article set IP network assets into three types,that is physical assets, information assets, and services assets. And it gives uniform formula, and presents value of the assets. It forms foundation for the IP network risk assessment.

关键词: IP网 关键资产 价值

Key words: IP network;Critical Asset;value

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)15-0179-02

0引言

传统电信网包含电话业务网、电信传送网和电信数据网。在我国,由于管理部门的职责是明确的,确保网络是安全的、是可信任的;主管部门及其网络运营商负责网络的安全问题,国内安全部门等相关机构负责信息安全问题,并监管密码技术不得滥用,以免危及国家安全。因此,传统电信网总体上是一个安全的网络和可信任的网络。但从上世纪90年代中期以来,新业务及传统电信业务的迅速IP化,终端设备的智能化,互联网的迅猛发展,电信网络由封闭的、基于电路交换的系统向基于开放、IP数据业务转型,网络规模愈来愈大,网络的安全问题也越来越突显。随着新技术引入、设备引进、网络开放互连、自然灾害和突发事件的存在,造成了我国电信网的脆弱性问题日益突出。互联网的不可控制,不可管理、只保证通达、把安全问题交给用户等网络设计理念,更进一步恶化了网络的安全性。

由于Internet的开放性、国际性和自由性,以及IP网络自身较差的网络安全性,使IP网络的安全面临更多更大的威胁。因此,如何在新时期的电信网络上采取措施保障信息服务的安全,将IP网络建成真正安全、可靠的信息化基础网络,是新时期电信企业发展要解决的重要问题之一。

IP网络所要保护的对象是资产,必须针对资产才能产生威胁和影响,完成与实现IP网络只有通过资产载体。因此分析评估工作必须以关键资产为核心进行,根据IP网络分析的结果识别出IP网络系统的关键资产。

1资产识别

在IP网络中,资产有多种表现形式,首先需要将IP网络中相关的资产进行恰当的分类,以此为基础进行下一步的风险评估。出于安全分析的目的,将IP网络的资产分为三大类:物理资产、信息资产和服务资产。

1.1 物理资产物理资产是最直接的。通常,安全审查着重于保护那些对持续运转非常关键的设备(如,路由器、交换机,数据存储设备和主机等)。基础设施支持服务资产和信息资产安全的生产,维护和使用。评估任何单个设备的重要性都依赖于首先确定关键的网络构成成分和位于它们之上的服务资产和信息资产。

物理资产是指IP网络中的各种硬件、软件和物理设施。在IP网络安全保障目标中,应详细列出所评估的特定IP网络中的所有重要资产。下面仅列出在IP网络中包含的部分物理资产示例,作为参考:

1.1.1 物理设施物理设施包括房屋设备和与房屋有关的任何装备和补充物,包括场地、机房、电力供给(负荷量及冗余/备份/净化)、灾难应急(防水/火/地震/雷击等)、文档及介质存储。

1.1.2 硬件资产①计算机:包括大/中/小型计算机、个人计算机;②网络设备:包括交换机、集线器、网关设备或路由器、中继器、桥接设备、调制解调器/Modem池、交叉连接设备、配线架;③传输介质及转换器:包括同轴电缆(粗/细)、双绞线、光缆/光端机、卫星信道(收/发转换装置)、微波信道(收/发转换装置);④输入/输出设备:包括键盘、电话机、传真机、扫描仪、打印机(激光/针式/喷墨)、显示器、终端(数据/图象);⑤存储介质:包括纸介质、磁盘、磁光盘、光盘(只读/一次写入/多次擦写)、磁带、录音/录像带;⑥监控设备:包括摄像机、监视器、电视机、报警装置。

1.1.3 软件资产①计算机操作系统;②IP网络管理软件;③数据库管理软件;④业务应用软件等。

1.2 信息资产信息资产通常是最有价值的资产,在IP网络运营过程中产生的同IP网络本身相关的有价值的信息以及IP网络所存储、处理和传输的各种相关的业务、管理和维护等信息,包括知识资产,客户资料、业务信息流和管理信息等。它是安全评估中的关键资产,可以通过价值、敏感性、生命周期、可利用性、从短期到长期对持续运转的危险程度、完整性和可依赖性来分类。下面仅列出在IP网络中包含的部分信息资产:①IP网络业务信息:客户档案信息、客户操作记录和交易业务数据等;②IP网络密码信息:私钥、公钥、证书等;③IP网络维护管理信息:包括系统运行日志、系统审计日志、系统监督日志、入侵检测记录、系统口令、系统权限设置、数据存储分配、内部网络地址、系统配置数据、网络设备的配置信息、路由信息、IP地址分配信息、设备采购信息、设备维护及升级记录、布线图纸、布线系统维护及升级记录、通信线路参数、以及其他信息等。

1.3 服务资产从应用层次说,服务资产包括网络管理、运转、顾客服务系统、服务质量、企业形象和其它重要的功能模块。从低层次说,服务资产有大量的物理设备,综合业务系统和提供高级功能的网络设备。IP网络中传统的内部服务资产包括交换系统,运营支持系统,网络管理系统和辅助的支持系统。目前还包括了信息处理系统及其部件,数据库服务器设备,智能网络管理,支撑网设备等。外部服务资产包括远程智能维护和测试、服务器托管或租赁、网络广告服务、各种业务的网络接入和企业的一些无形资产等。

2资产价值

对资产受损而引发的潜在的商业影响或数据灾难性后果的评定,依赖于资产的定价和风险研究。资产的定价中不仅要考虑资产的经济价值,更重要的是要考虑资产的安全状况对于系统或组织的重要性或敏感度。出于安全分析的目的,我们将IP网络的资产分为三大类:物理资产、信息资产和服务资产。

目前,其他文献的资产价值计算方法中,不同的三类资产价值没有处于同一口径下,有的是货币单位,有的是排列顺序,有的是比例系数,在统一的风险计算中,这样的价值计算无法用于风险计算和结果衡量。

根据上一节的分类说明,我们对物理资产、信息资产和服务资产三类的价值分别计算。我们这里使用的资产的价值分析方法依赖于价格评估理论,也就是说,我们将不同种类、不同实体表现形式的资产的价值,以相同的货币口径予以表示和计算,以方便对风险的计算结果有具体的大小衡量。价格计算中的我们主要使用现值计算法、重置成本法和机会成本法等。

因为其最终结果都是货币单位(例如,元),所以具有可加性。我们将整个IP网络的资产价值以资产在评估时的现值来表示。也就是三类资产各自现值的总和。用公式表示为:

IP网络资产价值=物理资产价值+信息资产价值+服务资产价值

下面,我们分别对三项资产的计算进行说明。

2.1 物理资产赋值方法物理资产价值是比较容易理解和计算的,对于所有的物理资产(软件的、硬件的)我们使用同一个公式,严格定义物理资产为IP网中限制的三项,不包含网络服务相关资产。

假设该项固定资产的原值为TV元(购买价),预计净残值为RV元(使用终了报废时可卖价),预计使用年限为n年(从购买到不能服务),已使用的月份为m,采用平均年限法以个别折旧方式计其折旧。则该项固定资产的累计折旧MD及净值PV按下式计算。

MD=(TV-RV)/(12n)

AD=MD*m

PV=TV-AD

根据上述公式,我们对每项物理资产的价值都进行统一的含参数PV■=fTV■,RV■,n■,m■现值计算,然后将各现值加总后,即得物理资产的总价值,用公式表示为,

物理资产价值=∑物理设施现值+硬件资产现值+软件资产现值

=■PV■

2.2 信息资产赋值方法信息资产的价值在组织内部是隐性的,计算相对比较复杂。因此,在对信息资产定价时,需要对不同种类的信息资产采取不同的计算方法。

数据网业务信息:采用重置成本法,即

数据网业务信息价值=(收集成本+维护成本)*(1-信息折旧率*时间)

其中:收集成本=人力成本+信息购买成本+社会资源获取成本

维护成本=设备维护成本+人工

信息折旧率可根据同行业年报数据更新

数据网密码信息:采用机会成本法,即从若密钥丢失可能带来的损失中计算。

数据网密码信息价值=∑各密码信息价值和=∑关联损失*风险概率

数据网维护管理信息:采用市场价值法,即

数据网维护管理信息=各项的获取成本+维护成本-累计折旧

综上,我们可以得到信息资产的价值计算公式,即

信息资产价值=∑数据网业务信息价值+数据网密码信息价值+数据网维护管理信息价值

2.3 服务资产赋值方法从高层次说,服务资产包括网络管理、运转、顾客服务系统、服务质量、企业形象和其它重要的功能模块。大体上由内部服务资产和外部服务资产两部分构成。

2.3.1 内部服务资产传统上主要是交换系统,运营支持系统,网络管理系统和辅助的支持系统。新的内部服务资产还包括了信息处理系统及其部件,数据库服务器设备,智能网络管理,支撑网设备等,属于技术支撑的范围,在一定的技术水平和业务开展程度下,其资产价值相对稳定。这些价值的计算,也要依赖于资产列表中的相应数据,根据现值计算法得到。

假设该项内部服务资产的原值为TV元(购买价),预计净残值为RV元(使用终了报废时可卖价),预计使用年限为n年(从购买到不能服务),已使用的月份为m,采用平均年限法以个别折旧方式计其折旧。则该项内部服务资产的累计折旧MD及净值SV按下式计算。

MD=(TV-RV)/(12n)

AD=MD*m

SV=TV-AD

内部服务资产价值=传统内部服资产现值+新的内部服务资产现值=(交换系统现值+运营支持系统现值+网络管理系统现值+辅助的支持系统现值)+(信息处理系统及其部件现值+数据库服务器设备现值+智能网络管理系统现值+支撑网设备现值)

=■SV■

2.3.2 外部服务资产包括远程智能维护和测试、服务器托管或租赁、网络广告服务、各种业务的网络接入和企业的一些无形资产等。主要提供与内部服务资产相关的外部业务,具有一定的变化性,会受到行业特征和行业内其他因素的影响。因此,我们给其设定一个行业周期调节因子K,其中k>0。当行业处于繁荣周期时,k>1;当行业处于调整周期时,k

外部服务资产价值=远程智能维护和测试费用+服务器托管或租赁、网络广告服务费用+各种业务的网络接入费用+企业的无形资产。

其中,前三项费用的计算都是劳务费用和维护费用总和;企业无形资产数据来源于资产负债表对应项;

因此,IP网资产的总价值就是三者的总和。

3结语

IP网资产价值的研究是服务于IP网风险评估的,对于IP网的风险评估研究,资产价值的确定是一项重要的基础性工作。因此,在识别资产时一定要防止遗漏,划入风险评估范围和边界内的每一项资产都应该被确认和评估。本文的研究成果将IP网关键资产分为物理资产、信息资产和服务资产三种。既包括了有形资产,又包括了无形资产。每种资产在每次计算中都是使用现值,而非静态值,体现了设备折旧和时间概念;在服务资产中,体现了行业周期的概念。最重要的是,这样的研究体系克服了各种资产计算方法在不同资产中口径不一,在风险损失评估中无法统一用于度量和定量计算的缺点,其最后的计算结果是货币单位,便于IP网的风险评估中给出最直接的风险评估结果。

参考文献:

[1]薛兴华.电信网安全与立法[J].邮电商情,2004年11期.

[2]国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见.中办发[2003]27号,2003.

[3]2006-2020年国家信息化发展战略.中办发[2006]11号,2006.

[4]4ITU-T X.805:Security architecture for systems providing end-to-end communications[S],2003.10.

第7篇

关键词:古建筑 消防安全 火灾 性能化设计

Abstract: in our country ancient historical and cultural heritage is an important part of, many for wooden structure of historic buildings, most of the fire damage. This paper mainly analyses the characteristics of the ancient buildings, ancient building to the fire control safety situation analysis, and put forward the weakness of fire prevention, and finally puts forward some effective measures of ancient fire, and through the performance-based design methods to strengthen the ancient building fire protection

Keywords: ancient building fire safety fire performance-based design

中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:

1.引言

中国文化源远流长,古建筑是其中重要的历史见证,它是我国宝贵文化遗产的重要组成部分。然而,我国曾多次发生古建筑火灾,如山西省宁武县小石门悬空寺、湖北省武当山真宫主殿先后发生火灾,这些火灾均造成了难以弥补的损失和影响。古建筑通常是指古人遗留下来的距今有较长历史年代寺、庙、殿、楼等建筑物。古建筑具有不可再生性,它是古代劳动人民智慧的结晶,是重要的历史文化遗产,是国家文明的重要标志,是全人类共同的宝贵财富。这对于研究研究中国的历史,对广大青少年进行爱国主义教育、增强民族自尊心,开展对外文化交流和发展旅游事业,都具有十分重要的意义。因此,加强古建筑的消防保护工作,确保古建筑的安全,对于我们来说,是一项刻不容缓的任务。

2.我国古建筑的特点及火灾特殊性

2.1 我国古建筑特点

我国古建筑的特点主要体现结构布局等方面,也正是这些特点导致了其火灾的特殊性。首先是其结构特点,我国的建筑多采用以木架为主的结构方式,创造了与这种结构相适应的各种样式。这种结构主要是用木梁、木柱搭建筑起一个木的结构框架,然后采用其他的材料作为围护结构。布局特点,我国的木结构建筑变化很多,单体建筑有殿、堂、厅、轩、楼、阁、塔、亭等等。采用均衡对称的方式,沿着纵与轴布局。我国古建筑首先采用大出檐来防雨,但是大出檐影响光,从汉代起,就出现了微微上翘的屋檐。

2.2 古建筑的火灾特殊性,由于古建筑本身特点,导致其火灾特珠性。古建筑中的各种木材构件,具有良好的燃烧和传播火焰条件,起火后,犹如架满了干柴的炉膛,而屋顶严实紧密,将导致在发生火灾时,屋顶内部的烟与热不易散发,温度快速积聚,迅速达到“轰燃”。古建筑的梁、柱、椽等构件,表面积大,木材的缝和拼接的缝隙多,并且大多数通风条件比较好,有的古建筑更是建在高山之巅,发生火灾后火势蔓快,燃烧猛烈,极易形成立体火灾,与现代建筑相比较,古建筑火灾具有如下特珠性:

2.2.1火灾荷载大,耐火等级低。我国的古建筑多采用以木结构为主的结构形式,梁、斗、柱层层叠叠搭筑而成。一般的古建筑,每平方米的建筑面积大约需用1立方米的木材,复杂的古建筑使用的还要多,火灾荷载远远高于现行的国家标准所规定的火灾荷载。古建筑中的木材,经过多年的干燥,含水量很低,特别是一些枯朽的木材,由于质地疏松,表面积大,在干燥的季节,即使遇到火星也会起火。而且古建筑中的各种木材构件,具有良好的燃烧和传播火焰的条件,发生火灾时,屋顶内部的烟与热不易散发,温度快速积聚,迅速达到“轰燃”,极易形成立体燃烧。2.2.2消防设施匮乏,火灾扑救难度大。古建筑分布广,且大多数远离城镇,建于环境幽静的高山深谷之中。这些古建筑普遍缺乏自防自救能力,既没有足够的训练有素的专职消防队员,消防设施有的也不完备,一旦发生火灾,位于城镇的消防队很难第一时间到达。大多数古建筑都缺乏消防水源,而对于一些高大的古建筑更是有水难攻,再加上古建筑周围的道路大多狭窄, 有的还设有门槛、台阶,消防车根本无法通行,这些都给火灾扑救工作带来很大的困难。

2.2.3古建筑的管理和使用体制不顺,问题复杂。古建筑的管理部门与所辖地政府管理与使用体制不顺,历史文化名城和历史文化街区规划落实缓慢,文物古建筑的使用部门往往为了追逐经济利益而忽视古建筑消防安全管理。在古建筑的使用中,一些地方利用古建筑开设旅馆、饭店、招待所、工厂、仓库等,火源管理不严,电线乱拉乱接,线路开关随意乱设。有的古建筑周围大量开店,火灾危险因素大量增多。这些管理和使用方面存在的消防安全问题,也给古建筑的消防安全带来了严重威胁。

2.2.4无避雷设施。从历史记载上看,古建筑受害最多而对古建筑威胁最大的莫过于雷击火灾。这是与古建筑的高度、环境、结构造型分不开的。由于古建筑本身空间大,又大多建于地势高处,有的建在山上,且周围有高大的树木,极易遭受雷击,但从目前看,大多数古建筑没有按规定安装避雷设施,个别的虽然安装了避雷针或避雷带,也未按规定检测,起不到避雷效果。

3、古建筑消防保措施及对策

3.1火灾风险评估。保护古建筑火灾安全的第一个步骤是调查,以评估建筑或综合建筑群的火灾危险性。这包括识别火灾隐患,火灾发生危害以及疏散出路被堵塞所造成的有害后果等因素。火灾风险评估是系统对古建筑消防安全的现状进行客观评价,这方面的研究将用于发展古建筑消防总体规划。通过现场调查古建筑的建筑结构、可燃物的分布、人员结构与数目、文物的价值与分布,起火可能性、消防设施的类型与分布、消防管理水平等方面的情况,采用危险等级分析方法,分析古建筑内不同区域的危险度等级并给予标识,对危险较大区域进行重点防护。

3.2对古建筑进行性能化设计,提供消防保护的参照。目前,我国还没有制定专门的古建筑设计防火规范.有关古建筑的防火措施多是参照建筑防火规范中的有关条文执行.由于古建筑火灾的特珠性,这样的防火措施显然不足以科学合理经济地保证古建筑消防安全。当前一些消防部门和研究机构也提出一些针对古建筑的防火措施,这些措施总体来说就是加强消防组织建设和消防培训,建立建全防火安全组织,其本是一些条文式的规定。这些措施虽然在建筑防火保护中起到了非常关键性的作用,但是它们没能揭示古建筑火灾发生发展的规律,只有了解古建筑火灾特有的规律,才能有的放矢,从最来对火灾进行扑灭,对古建筑进行科学合理的保护。

自20世纪70年代开始,一些发达国家就开始系统研究以火灾性能为基础的建筑防火设计方法,性能化设计就是根据建筑物的结构、用途、内部可燃物的具体布置情况,对建筑的火灾危险性进行定量的预测和评估,从而得出最优化的设计方案,为建筑物提供最合理的火灾保护。

对于古建筑这种特殊性的建筑,性能化的设计方法能够充分考虑到其特殊性。采用性能化的防火设计方法对古建筑进行防火设计的时侯,首先应对古建筑进行详细的考察,包括内部的文物布置、房间结构、材料以及室外的情况等等,根据这些数据对古建筑进行火灾场景的设置,包括火源火灾及烟气的发展、蔓延的规律。引外,依据计算机模拟计算的结果,结合因古建筑总结出来的经验,制定有针对性建筑设计防火规范,对于古建筑的防火保护具有非常重要的意义。比如在什么地方发生火灾最危险,火灾一旦发生,多长时间后古建筑开始坍等等,这样,就可以了解古建筑的基础之上,对其采取更为有效的保护措施。

3.3 从结构与管理上进行消防保护。

3.3.1 作好古建筑修复、改造中的防火保护措施。提高耐火等级,增设补救措施。对可燃构件进行阻燃处理。直接采用防火涂料进行防火处理。对古建筑的木质部分(如木楼梯、木墙面、木吊顶)等应在保持原状的前提下涂刷透明的防火涂料进行处理;对不在保护范围内的建筑结构可以用耐火极限较高的现代建筑材料来替代。如原有建筑内已破旧不堪的木楼板,可以采用混凝土现浇楼板来替代。需要重新制作的吊顶应为轻钢龙骨石膏板吊顶;当建筑的耐火等级较低,消防设计的其他部分也不能满足现行规范的要求时,应采取增设消防设施的方式来达到防火。

3.3.2.满足防火间距的要求。在城市中的古建筑多与现代建筑相邻,因此在修复、改造过程中应特别注意在古建筑群内或古建筑与现代建筑之间适当位置采取设置防火墙,留足防火间距等措施,有效避免火灾相互蔓延。而在山林中的古建筑,则要根据森林火灾与古建筑火灾的蔓延情况,采取设置有效的防火带(一般应为30―50m)等措施以避免森林火灾和古建筑火灾的相互蔓延。

3.3.3.采取防雷技术处理。在不影响古建筑外部结构的前提下,高大的古建筑必须安装合格的避雷装置,其接地电阻不应大于10欧姆,在每年雷雨季之前或定期进行测试维护工作,发现异常情况,要及时排除。

3.3.4建设消防水源和消防车道。在城市区域内的古建筑群,应利用市政供水管网,每个院落至少有1―2个室外消火栓,每个消火栓的供水量,按10-15l/s(升/秒)计算,要求能够保证供应两支喷嘴直径为19mm水枪同时出水的水量。消火栓应采用环形管网布置,设两个进水口;在郊外、山区的古建筑,应充分利用河、沟、水塘或堰等天然水源,开挖容量100-200立方米的消防水池,建立消防泵站,配置手抬机动消防泵,做到有备无患。位于山上缺水地区的古建筑,也可以利用现代动力设备安装由山下向山上专门送水的设备;在不影响古建筑整体景观的条件下,适当在古建筑群内修筑消防车道,以便消防车能直接深入到古建筑群内部,这样有利于减少火灾损失。

3.3.5加强消防组织建设,建立健全的规章制度。古建筑管理单位对内逐级建立火灾安全领导小组或委员会,对外可建立防火联防组织。确定防火负责人与专兼职防火人员,组织临近单位、企业和各基层组织层层落实防火岗位责任制,实行联防协作,群防群治。按照有关规定,尽可能地建立专兼职消防队,开展业务培训,不断提高灭火能力。同时,根据《古建筑消防管理规则》还应建立一些行之有效的规章制度,使消防安全管理有章可循,有令可遵。

4、结束语

本文介绍了古建筑构造上的主要特点,并对由这些特点引起的火灾危险性进行了详细的分析,并提出了采用性能化防火设计等方法对古建筑进行防火保护,这些研究分析,对我国古建筑防火保护将会一个重要的参考。

参考文献

[1]朱强,古建筑火灾烟气流动模拟与模型实验研究,重庆大学硕士学位论文

[2]杨杰,陶华,古建筑火灾分析及预测对策,消防科学与技术。

第8篇

关键词:古建筑 消防安全 火灾 性能化设计

中图分类号: X928.7 文献标识码: A 文章编号:

1.我国古建筑的火灾特殊性

由于我国古建筑本身的特殊性,易于发生火灾是其致命的弱点。由于我国的古建筑以木质结构为主,因此其燃烧性和火焰的传播能力都相当强,一旦起火,就好像装满干柴的炉膛,加上严实紧密的屋顶,导致火灾发生时的屋内的烟与热很难散发出去,使得屋内的温度骤然上升,迅速燃烧。由于古建筑的结构原因,其构件具有较大的表面积,同时木材之间的缝隙和拼接也较多,而且很多建筑都在山上,通风条件特别好。所以一旦发生火灾,大火迅速蔓延,火势凶猛,甚至形成立体火灾。所以,古建筑的火灾主要有以下几个特点:

1.1.火灾的荷载较大,而且古建筑的耐火等级偏低。在我国,古建筑多采用木结构为主的结构形式,梁、斗、柱层层叠叠搭筑而成。一般的古建筑,每平方米的建筑面积所使用的木材大约为1立方米,对于结构较为复杂的古建筑,木材的使用量还要更多,因此火灾荷载远要比现行的国家标准所规定的火灾荷载高得多。同时,我国古建筑中的各种木材构件,其燃烧和传播火焰的条件都非常充分,所以当火灾发生时,屋内的烟与热很难散发出去,致使屋内温度快速升高,甚至形成立体燃烧。

1.1.由于我国古代对于消防设施非常缺少,所以发生火灾时,扑救难度非常大。在我国,古建筑的分布广泛,而且基本处于远离都市的深山之中。这些古建筑在建设之初往往没有考虑到自救问题,所以消防设施相当匮乏,同时也缺管消防意识,所以当火灾发生时,城镇的消防人员很难第一时间赶到救援。另外,很多古建筑都存在缺少水源的问题,特别是一些比较高大的建筑,即便有水也很难救援。同时建筑周围的道路狭窄,门槛、台阶等设施对于救援也有一些阻碍作用,使得古建筑的救火更加困难。

1.1.古建筑问题复杂,管理及体制不顺。古建筑当地政府与其管理部门使用体制不顺。由于对历史文化名城及街区的规划落实缓慢,为了最大限度追求经济利益,管理部门往往盲目使用,却忽视了古建筑的消防安全问题。利用古建筑开设饭店,旅馆,工厂,仓库等比比皆是。随之而来的电线乱拉乱接,开关随意设置,火源不受管理等问题,都极大的提高了火灾隐患。

1.1.没有避雷设施。从历史上可以看出,我国古建筑很大一部分都是由于受到雷击火灾而毁,所以说避雷设施对于我国古建筑而言是十分必要的。由于我国古建筑的高度、环境、结构等原因,其自身又具有较大的空间,加上周边高大的树木,使得古建筑极易受到雷击。就目前而言,绝大部分古建筑都没有安装避雷设施,个别建筑有避雷针或避雷带,但是也没有按照相关规定进行检测,使得其避雷效果微乎其微。

2、古建筑消防保措施及对策

2.1火灾风险评估。要想保证古建筑的安全做到防火减灾,第一步就是要积极进行调查,并根据建筑物的火灾危险性进行相关的评估。其中,识别火灾隐患及火灾发生危害,例如疏散出路被堵塞等一些相关的影响都要考虑其中。对古建筑的火灾风险评估,是对建筑物的整体安全性的客观论断,这对于古建筑的消防规划具有十分重要意义。古建筑的防火措施,可以通过调查建筑结构、可燃物的分布、人员结构与数目、文物的价值与分布、起火可能性、消防设施的类型与分布、消防管理水平等方面的情况,通过分析建筑物的危险等级,对不同危险系数的区域进行划分,重点保护危险系数较大的区域。

2.2在古建筑的设计上,应当尽量性能化,提高建筑的消防能力。现在,对于古建筑的防火规范还没有建立起来,很多古建筑都是依据现代建筑来进行管理的。但是由于古建筑本身的特殊性,这样做很明显是不合理的,也没有切实的保障好古建筑的消防安全。所以目前很多消防部门也针对此类现象做出了相应的反应,主要就是加强队伍的能力培训,加强防火意识与安全常识。虽然这些条文及规定在建筑的防火中非常重要,但是对于古建筑而言并没有起到真正的作用。只有真正掌握古建筑的建造规律,对古建筑的火灾隐患有充分的了解,才能够更好的处理突发事件,起到对古建筑的真正安全有效的保护。

另外,由于古建筑的特殊性,必须要因地制宜的采用性能化设计方式。性能化防火设计,要以对古建筑的充分考察和了解为基础,例如内部的文物布置、房间结构、材料以及室外的情况等等一些因素,都要重点考察,根据实际情况来进行计算机的模拟计算,同时与现代建筑的防火方式相结合,制定出符合古建筑特点的防火方案。只有这样,才能对古建筑起到真正的保护作用。只有在对古建筑充分了解的情况下,才能够提出行之有效的保护措施,当火灾发生时,给予古建筑最有效的保护。

2.3 从结构与管理上进行消防保护

2.3.1现在对于古建筑的保护,主要就是要做好修复以及改造工程,提高防火保护措施。对于一些易燃烧的部件及结构,都要做好防火处理,比如用防火涂料进行粉刷等等。古建筑的木质结构部分,应当粉刷透明的防火涂料。对于其他不影响外观的部分,就可以涂上耐火极限相对较高的厚型耐火涂料,以提高对建筑物的耐火极限。对于一些过为破旧的木楼板,可以用混凝土现浇楼板来替代,需要修善的吊顶也可以使用轻钢龙骨石膏板来完成。对于耐火极限较低的建筑,还应当使用新增消防设备的方法,来达到对建筑物的防火保护。

2.3.2注意防火间距。在很多城市中,古建筑与现代建筑的距离都不远,所以在对古建筑进行修复和改造过程中,应当适当的在古建筑与现代建筑中间增加防火设备,留有足够的防火间距,避免火灾发生时的大火蔓延。对于一些山林中的古建筑,要根据当地的实际情况设置有效的防火带,通常防火带为30米至50米左右,防止古建筑与周围的山林树木火势交差。

2.3.3增加防雷处理。对于古建筑而言,在不改变其外部结构的情况下,一些较为高大的建筑应当安装防雷设备,其接地电阻应小于10欧姆,并在每年的雷雨多发季节进行定期的检查与维护,如果发现异常,要及时处理,以免发生危险。

2.3.4做好消防水源和消防车道的建设。对于在城市内的古建筑,应当充分利用市政供水管网,在古建筑内增加室外消火栓,同时保证消火栓的两支喷嘴直径为19mm水枪同时出水的水量。对于消火栓的设置,应以环形管网为宜,同时设置两个进水口。如果是在山区内的古建筑,则应充分利用好自然水源,如河、沟、水塘或堰等,开挖容量100-200立方米的消防水池,建立消防泵站,配置消防泵,做好建筑物的防火准备。对于高山上一些缺水地区的古建筑,应当通过现代的输水设备将水输送到古建筑。同时还可以在古建筑群内修葺消防车道,但不应影响到建筑的整体景观。这样就能够更好的预防火灾,减少火灾带来的危害。

2.3.5对于火灾的管理,最根本的还是在建立建全消防制度,增强组织建设。对于古建筑而言,更应加强火灾安全领导小组的建设,并组织好防火联防队伍。落实防火责任制度,由临近单位、企业和各基层组织层层落实,联防协作,群防群治。对于消防队员,还应当不断进行业务培训,提高防火意识,增加业务能力。以《古建筑消防管理规则》为依据,建立建全相关的规章制度,使古建筑的防火做到有章可循、有法可依,真正的将古建筑的防火管理落到实处。

小结

本文主要通过对古建筑从结构到设计的详细介绍,具体分析了由于其结构特点所带来的防火安全隐患。根据古建筑的实际特点,提出了一些行之有效的防火措施,通过进一步的分析与研究,为我国古建筑群的消防技术提供依据。

参考文献

[1]朱强,古建筑火灾烟气流动模拟与模型实验研究[D],重庆大学硕士学位论文,2010.

第9篇

【关键词】炸药仓库;防雷设计;设计方案

炸药仓库一旦受到雷击,其危害是巨大的,并且造成的损失也是巨大的,因此,一定要结合仓库的实际情况,制定一套完整且易于施工的防雷设计技术方案,提高炸药仓库的防雷技术,降低遭受雷击的损失,将可能造成的经济损失和人员伤害减至最低,提高工程设计及施工质量,给予炸药仓库更多的安全保障。

一、炸药仓库防雷设计现场勘察

炸药仓库的防雷设计除了要实现仓库工程的防雷效果之外,还要进行现场勘察,对于不同的地区和气候,都会对于炸药仓库的防雷设计有不同的影响,因此,炸药仓库的设计还要做到因地制宜,根据工程所在地的水文、气象、地质条件采取具体的设计方案和措施。

在某一个地方修建炸药仓库,对于它的防雷设计的综合考量因素除了工程设计上的注意事项之外,仓库选址的现场诸多因素也是应当关注和考虑的问题。首先,应当对于地理位置进行考查,根据当地的地理情况,整体地区结构,当地的地势和落雷的机率都应当考虑在内。其次,对于当地的气候环境也是相当值得关注和考虑的,当地雨水天气是否多发,是否雨热同期,雷暴日是否频繁,主要以怎样的形式为主,这对设计和施工甚至后期管理可以作为防护措施的重要参考依据。同时,对于当地的地质条件也应当进行勘察,地质条件的岩层布局,土壤的电阻率等等都是设计时应当考虑和兼顾到的问题。当然,还要考虑到周围的环境,周边的城市村庄的分布,人员生活安全都是炸药仓库设计与建设中需要考量并尽量做到周全的问题。

二、炸药仓库防雷设计原则

除了以上所说的客观地理气候原因的考量之外,炸药仓库的防雷设计还要坚持其设计原则。雷电是由于大气中的放电现象所产生的,大致可分为直击雷,球形雷和感应雷三种,是炸药仓库发生重大事故导致大量损失的重要诱因。它对建筑物以及仪器设备的损害主要通过直接雷,雷电波侵入,雷电感应和地点为反击等几种途径。因此,在炸药仓库的防雷设计过程中,我们要坚持以下几点原则:

首先,在设计过程中要解决炸药仓库雷击防护效果,这是防雷设计的主干部分,要根据不同类型的雷击危害做出具体的分类和判断,然后根据防雷设计的安全要求和设计规范对于防雷设置中各设备的具体参数例如接闪器的规格,尺寸、防护范围;引下线的用材、位置、间距;接地装置的埋地深度、接地电阻、以及接地体之间的距离控制等都要进行具体的选择和设计,以保证防雷设施中每个环节之间的完整有效衔接,一个环节出现错误都会导致防雷设施的效果无法达到。完成防雷设计方案的设计之后,要对设计方案进行验证和分析,看是否能达到预期的效果,对于直击雷和侧击雷是否都能实现安全完善的防护,防感应雷和电磁脉冲设施是否完善妥当,能够正常运行并防止感应雷和电路问题对炸药仓库造成的危害和损失。

其次,在设计过程中,对于炸药仓库内部设备的安全防护效果也是设计基本原则要求。对于防雷设计的炸药仓库内部的防感应雷装置和电磁脉冲情况进行分析和设置,对于接地设置,屏蔽设置电容保护器等的安全级别、安全距离以及电阻值等都要进行具体的分析和设计,达到安全指标的同时又要保证其适用性,有较好的防护效果,在设计完成之后要进行内部设备防护效果分析。

还有,炸药仓库的防雷设计要关注仓库内部管理人员的安全效果。由于现在电器设备越来越多的使用,其外露的金属导体在累积发生的时候回应其不同导体上的电位差,当人靠近时,会很容易触电导致人生安全受到威胁。因此,在炸药仓库的设计中,还要注意是接地插座、金属门窗、进出线路和电器设备以及管道等的电位联结做出科学合理的设计,避免外露金属导体或电线等受雷击出现电位差,尽量将可能存在的风险降至最低,并最后对电位的设计和连接进行效果分析。

三、炸药仓库防雷设计和施工应注意事项

在炸药仓库防雷设计和施工过程中,除了设计上的综合考虑要求达到防雷的效果之外,在工程设计和施工中同样存在很多值得注意的地方:

对于无孔不入的感应雷的防护办法是应当采取屏蔽的方式,利用钢筋混凝土结构柱、梁、屋面板、基础梁和圈梁中的钢筋结合金属门窗联结成为一个六方体的网笼结构的避雷网,将整个房体变成了一体的屏蔽。并且,对于所有的线路都要穿上金属管,然后将金属管和屏蔽进行科学的接地,由于外墙是电流密度和磁场电波比较强的区域,所以炸药仓库的电子设备最好不要设置在靠近外墙的地方,设置在仓库的中心位置比较好。

防雷设计中容易被人们忽视的还有等电位连接和接地的设置连接。独立的接地设置虽然可以避免各系统之间的相互干扰,但是容易造成雷击时造成各系统间的电位差,会造成电子设备瞬间被击穿,运用等电位联结的方式可以减小各系统内部的电位差,防止被反击。将炸药仓库内部的所有金属管道,防雷设备以及设施管路等都用统一的电气连接起来,将炸药仓库形成一个空间上的等电位体。这样的等电位连接设置可以有效避免电位差造成的雷电反击。

在炸药仓库防雷设计能够实现防护效果之后,防雷工程的施工也有很多值得注意的地方,例如地基接地作为整个工程的基础环节,焊接质量要十分严格,并进行焊接后的检查确认和电阻值测试,保证焊接质量和电阻值要达到设计要求;等电位系统的焊接质量也是十分重要的,水平和垂直铺设的金属管道与防雷接地的焊接,都是十分重要的,并且仓库顶上的避雷针与避雷网应当与所有金属物焊接成为一个整体;每根柱子位置及钢筋焊接的焊接位置,焊接长度和质量等也要达到设计的要求,防雷引上线和引下线与柱内钢筋的焊接都要注意和反复确认,以免焊接出现错误和漏焊。除了以上所提到的各防雷施工环节的施工需要严格按照设计要求执行,保证施工质量之外,还要求在施工后进行规范严格的质量检查,以保证施工的完整性和质量要求,保证防雷工程设计及施工能够达到效果,实现高安全水准。

结语

炸药仓库的防雷设计是十分重要的,它直接关系到炸药仓库的财产和人员安全。在防雷设计过程中,要遵循设计原则,保证防雷设计的效果,以及防雷内部设备的效果和人员安全效果的实现;还要根据仓库建设的具体区域进行现场勘察,保证设计方案更加合理完善;还要针对防雷设计施工中容易出现的问题和错误进行严格把关保证施工质量。全面实现炸药仓库防雷工程设计水平和防护能力的提高。

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