DB4401_T 134-2021 区域雷电灾害风险评估规范.docx

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1、ICS07.060CCSA47DB4401广州市地方标准DB4401/T1342021区域雷电灾害风险评估规范Specificationforregionallightningdisasterriskassessment2021-12-15发布2021-12-31实施广州市市场监督管理局发布DB4401/T1342021目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语与定义.14评估指标及危险等级划分.24.1评估指标的构成.24.2评估指标的危险等级划分.35评估流程及要求.35.1评估流程.35.2要求.46评估方法.66.1评估子区域的划分.66.2风险计算方法.76.3风险等级的判定.9

2、7评估报告.107.1报告的内容.107.2报告的有效期.11附录A（规范性）区域雷电灾害风险评估指标分级标准.12附录B（资料性）现场勘测指引.19附录C（资料性）定量指标隶属度计算.20附录D（资料性）评估指标权重的确定.22附录E（资料性）区域雷电灾害风险评估计算示例.26参考文献.36IDB4401/T1342021前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广州市气象局提出并归口。本文件起草单位：广州市黄埔区气象局、广州市标准化研究院、广州市气象公共

3、服务中心。本文件主要起草人：王四化、陈潇、陈丽旋、张春燕、张嘉唯、谢智勇、颜志、张金、林蟒、杨志勇、张立盈、彭智锋、周宝琴。IIIDB4401/T1342021区域雷电灾害风险评估规范1范围本文件规定了区域雷电灾害风险评估相关的术语与定义、评估指标及危险等级划分、评估流程及要求、评估方法、评估报告等内容。本文件适用于区域雷电灾害风险评估。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T21714.2雷电防护第2部分：风险管理GB/T23

4、694风险管理术语GB50057建筑物防雷设计规范QX/T85雷电灾害风险评估技术规范3术语与定义GB/T23694、GB/T21714.2、GB50057、QX/T85界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1区域雷电灾害风险评估regionallightningdisasterriskassessment针对特定的区域，依据雷电活动特征以及国家有关雷电防护安全法律、法规、标准，运用定量和定性的方法，对该区域内雷电可能对社会生产和人民生活造成的致灾影响做出的整体性、区域化评估。3.2地域风险geographicalrisk区域内土壤情况、地形地貌以及区域周边环境对雷电灾害风险潜在的影响程度

5、。3.3承灾体风险hazard-bearerrisk承灾体对雷电的敏感性、耐受性、遭受雷击后对外影响性以及区域内人员活动情况等因素对雷电灾害风险潜在的影响程度。3.4子区域Sub-area根据地闪分布、地域环境、建设项目形态特征及属性、雷电防护能力等因素的差异性对评估区域进行划分，分出的每个部分。3.5隶属度degreeofmembership评估对象的雷电灾害风险与不同风险等级的相关性。来源：QX/T85-2018,3.1.21一级指标二级指标三级指标三级指标说明雷电风险雷击大地密度-雷电流强度-地域风险土壤结构土壤电阻率表征土壤导电性能的参数，以项目场地现场实测为准，该数据的取值应考虑温度

6、、湿度和季节等因素土壤垂直分层项目场地不同深度的土壤电阻率差值土壤水平分层项目场地不同电阻率的土壤交界地段的土壤电阻率最大差值地形地貌-DB4401/T13420214评估指标及危险等级划分4.1评估指标的构成区域雷电灾害风险评估应包含雷电风险、地域风险、承灾体风险三个方面的内容，根据层次分析法的条理化、层次化的原则，区域雷电灾害风险评估的递阶层次结构模型如图1所示。图1区域雷电灾害风险评估的层次结构模型具体评估指标的分级及其关系、指标说明见表1。表1区域雷电灾害风险评估指标2一级指标二级指标三级指标三级指标说明地域风险周边环境安全距离表征在评估区域周边是否有潜在影响评估区域安全的爆炸、火灾危

7、险场所或建（构）筑物，由周边危险源（品）类别、可能的影响程度和物理距离共同决定相对高度评估区域周边范围内建（构）筑物的平均高度与评估区域内建（构）筑物的平均高度，两者之间的一种相对关系承灾体风险项目属性使用性质评估区域的规模、重要程度以及功能用途等信息人员密度评估区域内单位面积上可能活动的人员数量影响程度评估区域内是否存在危化危爆场所及其性质、规模，项目遭受雷击后对评估区域周边的人员及设施可能造成的影响建筑物特征建筑密度评估区域内建（构）筑物的占地面积总和与总占用地面积的比例等效高度评估区域内建（构）筑物的最高接闪高度，即建（构）筑物自身高度外加顶部具有影响接闪的设施高度材料结构评估区域内建（

8、构）筑物材料类型及外墙设计、楼顶设计等可能被雷电直接击中的结构属性电子电气系统电子系统评估区域内电子系统规模、重要性及发生雷击事故后产生的影响电气系统评估区域内电力系统的负荷等级、室外低压配电线路敷设方式灾害防御能力区域雷电防护水平区域内建（构）筑物整体的雷电防护能力区域雷电安全管理评估区域内雷电预警服务、雷击事故应急预案以及雷电防护安全教育与培训等方面的安全管理水平DB4401/T1342021表1区域雷电灾害风险评估指标(续）4.2评估指标的危险等级划分根据评价指标对区域雷电灾害风险的影响程度，由低到高将各指标分为、共五个等级，具体分级标准按附录A进行。5评估流程及要求5.1评估流程评估流

9、程见图2。3DB4401/T1342021图2区域雷电灾害风险评估流程图5.2要求5.2.1项目委托委托单位委托评估机构开展区域雷电灾害风险评估，并应按评估机构的要求提供相应的资料。受委托的评估机构应为具备雷电灾害风险评估技术能力和经验的专业机构，并应符合主管部门的要求。5.2.2资料收集和现场初勘5.2.2.1评估机构应在充分了解评估区域发展规划、功能区划及雷电环境的基础上收集相关资料，宜包括但不限于以下资料：a）评估区域的建设方案、设计规划和使用性质等资料；b）评估区域的总平面图、地形图、地勘报告等资料；4DB4401/T1342021c）评估区域地理、地质、土壤、水文等资料；d）评估区域

10、雷暴观测、闪电定位系统数据等气象资料和评估区域雷电灾害资料；e）评估区域内建（构）筑物的设计文本；f）评估区域内建（构）筑物的防雷装置检测报告（已建项目需提供）；g）评估区域内的雷电安全管理制度及应急预案。5.2.2.2收集并应用于评估工作中的资料应来源合法、真实可靠，应符合相关标准。5.2.2.3应在区域雷电灾害风险评估工作之前对评估区域现有建设项目和规划项目进行初步调研，必要时进行现场初勘收集资料，现场初勘应遵守气象探测的有关规定。5.2.3确定评估内容、范围和重点应对评估区域的现状及规划进行初步分析、论证，确定评估项目区域所属类型，按评估区域用地性质、规模、建设内容、发展规划和阶段目标的

11、要求，确定区域雷电灾害风险评估内容、评估范围和重点。5.2.4编制工作方案确定技术路线，形成评估工作方案，工作方案的内容应包括任务由来、编制依据、资料要求、现场勘测、数据处理方法、评估重点及方法等。如需现场观测，应对专用观测站的选址和观测要素等做出详细说明。5.2.5现场勘测和数据采集现场勘测和数据采集见附录B。5.2.6分析与评估5.2.6.1工作内容包括区域大气雷电环境分析，区域雷电灾害特征分析，确定评价指标及其危险等级划分、权重，确定指标隶属度的计算方法，构建区域雷电灾害风险评估模型，确定评估子区域的划分，计算各子区域雷电风险，计算区域雷电灾害风险等级，针对风险分析情况提出防御和减轻雷电

12、灾害的对策、措施和建议。5.2.6.2区域雷电灾害风险评估工作的计算结果和风险分析的结论，均应针对计算和分析过程中依据的基本资料、主要环节以及各种参数，结合项目特点进行分析研判，保证评估结论合理性、可靠性、科学性和实用性。5.2.7编制评估报告编制的评估报告应客观反映区域雷电灾害风险评估工作的全过程，内容按7.1的要求。5.2.8送审评估机构完成报告编制工作后，应将区域雷电灾害风险评估报告提交委托单位组织评审。5.2.9组织评审5.2.9.1委托单位应组织专家评审会对区域雷电灾害风险评估报告进行技术评审，并提前3个工作日通知市气象主管部门，市气象主管部门视情况派员到场监督。5.2.9.2评审专

13、家总人数原则上应为奇数且不少于5人，其中从省气象安全专家库中随机抽取的评审专家应超过专家总数的1/2以上，其余评审专家应具有相关领域高级技术职称。5.2.9.3评审会专家组根据雷电灾害风险评估及相关行业规范的要求对报告进行评审，主要针对以下方面对报告进行审查：a）采用资料的合法性、代表性和合理性；b）评估报告与相关标准、规范的符合性；c）评估报告依据的技术方法的合理性、科学性；5优先等级影响因素名称差异指标满足下列判定条件之一的，应划分为独立的评估子区域1地闪分布雷击大地密度雷击大地密度超过整个项目区域平均值1倍及以上的注1：只有占地面积大于5km的评估项目才需考虑区域“地闪分布”情况的差异。

14、终确定的评估子区域占地面积应大于0.25km或狭长区域长度超过1km。DB4401/T1342021d）评估报告评估结论的科学性、准确性。5.2.9.4专家评审会应当场出具评审意见。评审通过的，评估机构应根据评审专家意见修改完善并形成最终的区域雷电灾害风险评估报告后方可进入审查流程；评审不通过的，评估机构应根据专家评审意见开展相应的工作，完成后重新提交委托单位组织评审。5.2.10审查委托单位应于专家评审会后15个工作日内，将通过专家评审的区域雷电灾害风险评估报告、专家评审意见及相关资料，按要求提交气象主管部门征求意见、审查。审查通过的，由委托单位汇总整理并统一管理评估成果（包括评估报告、专家

15、评审意见、审查意见等）；审查不通过的应根据审查意见重新开展相关工作。5.2.11成果报备及公开委托单位应按要求将评估成果进行报备并在适用的范围内公开。6评估方法6.1评估子区域的划分6.1.1划分原则当评估区域内雷电参数、地域环境、承灾体存在明显差异时，评估区域宜划分成不同的子区域。6.1.2子区域划分的影响因素子区域划分需考虑以下因素所列指标的差异：a）地闪分布；b)地域环境；c)建设项目的形态特征；d)建设项目属性；e)建设项目的雷电防护能力。2注2：只有已建建设项目的区域雷击风险评估才需考虑“雷电防护能力”的差异。6.1.3划分方法按照表2的优先级别，逐级分析各级因素对应的具体差异指标，

16、按表2规定的方法判定这些指标是否在整个评估项目范围内存在较大差异，从而确定是否需要将评估项目范围划分成不同的评估子区域，最2表2差异指标的判定方法6优先等级影响因素名称差异指标满足下列判定条件之一的，应划分为独立的评估子区域2地域环境土壤电阻率、地形地貌、区域周边环境土壤电阻率超过整个项目区域平均值1倍及以上的地形地貌跟其他区域存在明显差异周边环境跟其他区域存在明显差异至少同时满足上述三个条件中的两个3项目形态特征平均高度建（构）筑物的平均高度超过整个项目区域平均值1倍及以上的4建设项目属性使用性质建（构）筑物的使用性质跟其他区域存在明显差异5雷电防护能力区域雷电防护水平区域内建（构）筑物的雷

17、电防护情况跟其他区域存在明显差异对于某个评估子区域而言，它在地理位置分布上可以是分散的，而不一定是连续的一片区域，但若不连续的区域边界超过3km原则上不划分为同一区域定性指标定量指标极小型指标极大型指标地形地貌、安全距离、相对高度、使用性质、影响程度、材料结构、电子系统、电气系统、区域雷电防护水平、区域雷电安全管理雷击大地密度、雷电流强度、土壤垂直分层、土壤水平分层、人员密度、建筑密度、等效高度土壤电阻率DB4401/T1342021表2差异指标的判定方法（续）6.2风险计算方法6.2.1评估指标分类分为定性指标和定量指标两大类，其中定量指标分为极小型指标和极大型指标两种，具体评估指标所属种类

18、见表3。表3评估指标分类6.2.2评估指标获取方法6.2.2.1雷击大地密度、雷电流强度应通过闪电定位系统获取相关数据。6.2.2.2土壤电阻率、土壤垂直分层、土壤水平分层土壤电阻率通过仪表现场勘测，见附录B；经分析计算可得出土壤垂直分层、土壤水平分层。6.2.2.3地形地貌应通过现场勘察评估项目所在地的地理环境，并结合周边地形图、项目设计文本得出。7DB4401/T13420216.2.2.4安全距离根据项目规划进行实地勘察，来判定评估区域外1km范围内是否有潜在影响评估区域安全的爆炸、火灾危险场所或建（构）筑物。若存在，需进一步确定周边危险源（品）类别、可能的影响程度和物理距离。6.2.2

19、.5相对高度应通过参照卫星遥感地图进行实地勘察，结合设计文本确定评估区域外有无其他较高的接闪物体。6.2.2.6使用性质、人员密度、影响程度、建筑密度、等效高度、材料结构、电子系统、电气系统应在项目设计文本中查找得出。6.2.2.7区域雷电防护水平应从评估项目的防雷装置安全性能检测报告中获取。6.2.2.8区域雷电安全管理应通过调查征询、查阅项目方所采取的雷电安全管理措施而获得。6.2.3评估指标隶属度的计算6.2.3.1定性指标隶属度的确定定性指标隶属度的确定方法是将收集到的资料、现场勘查到的具体情况与该定性指标的分级标准相比较，当其符合某一个危险等级的描述，则说明该指标完全隶属于该危险等级

20、，即隶属度=1。6.2.3.2定量指标隶属度的计算极小型指标和极大型指标的计算公式见附录C。指向同一上层指标的各子指标隶属度构成隶属度矩阵。6.2.4评估指标权重的确定应采用科学、合理的方法确定各评估指标的权重，可参考附录D进行。6.2.5综合评估6.2.5.1综合评估基本公式区域雷电灾害风险评估的一般计算公式见下式（1）。B=WR=w12,wm21,wmm1m25=b1,b2,b3,b4,b5.（1）mm5m11mm12m22mm2m15式中：B评估指标的隶属度向量；W指向同一上层指标的各子指标所构成的权重向量；R指向同一上层指标的各子指标所构成的隶属度矩阵；8风险等级等级划分及说明级综合评

21、估0g2，低风险，产生雷击灾害事故的可能性较小级综合评估2g4，较低风险，产生雷击灾害事故的可能性小级综合评估4g6，中等风险，产生雷击灾害事故的可能性较大级综合评估6g8，较高风险，产生雷击灾害事故的可能性大级综合评估g8，高风险，产生雷击灾害事故的可能性极大综合评估用g表示，g值越小代表区域内项目雷击致灾风险越低，g值越大代表区域内项目雷击致灾风险越高。g值与对应风险（用色标表示）的关系如下：综合评价（g值）及对应风险五个风险等级色标对应的颜色等级如下：I级：RGB(13，170，93);级：RGB(31，133，206);级：RGB(246，236，24);级：RGB(243，189，1

22、9);级：RGB(234，34，44)DB4401/T1342021wi同层指标中第i个子指标的权重,i=1、2、3.、m；ij同层指标中第i个子指标隶属j级的隶属度,i=1、2、.、m,j=1、2、3、4、5；b1、b2、b3、b4、b5分别为计算出的上层指标隶属I级、级、级、级、级的隶属度。6.2.5.2评估结果计算通过多级综合评估，由第四层指标向第一层指标逐级计算得出“区域雷电灾害风险评估”的隶属度向量。通过加权平均的方法量化得到综合评估结果g值，具体计算见公式（2）。g=1b1+3b2+5b3+7b4+9b5.（2）式中：g综合评估结果值；b1、b2、b3、b4、b5分别为计算出的第一

23、层指标隶属I级、级、级、级、级的隶属度；1、3、5、7、9分别为I级、级、级、级、级的加权系数。6.3风险等级的判定根据综合评估结果g值，按表4进行风险等级判定。在风险评估报告结论中应给出g值所对应的主要风险影响因子及雷电防护建议。表4区域雷电灾害风险分级标准7评估报告7.1报告的内容评估报告应包含以下主要内容：a）评估说明：包括项目名称、委托单位、评估范围、评估目的、编制依据等内容，其中编制依据包括相关的法律法规、标准规范以及区域规划相关的技术文件和工作文件等；b）区域内规划和建设项目概况：简要说明区域项目概况、区域地理位置和环境特征、规划建设规9DB4401/T1342021模与已有工程组

24、成；c）现场勘测及资料收集，包括：1）气象雷电数据等基础资料来源及其代表性、可靠性说明，通过现场探测所取得的资料，还应当对探测仪器、探测方法、探测环境和探测数据有效性进行说明；2）需描述勘测评估区域地理位置和环境特征，区域地形、地质、地貌等；3）土壤电阻率的采集方法和测量条件。d）区域大气雷电环境分析：根据气象雷电数据分析评估区域多年雷暴活动分布特征和时间演变规律，确定区域雷电活动时空分布特征。具体要求如下：1）雷暴日参数分析：收集评估区域最近气象观测站的雷暴日数据，所用数据为近30年的平均值；分析评估区域所在地区雷暴日年分布规律和月分布规律，分析平均值、最高年份和最低年份，雷电高发期，30年

25、趋势分布图等；2）地闪密度空间分布及地闪时间分布：收集评估区域边界外扩3km、5km范围内历史闪电定位系统监测数据，监测数据至少需要10个完整年的雷电数据，最新数据应在近5年内；数据包括雷击时间、经纬度、雷电流幅值等参数；说明闪电定位系统监测数据来源和布站情况；分析区域边界外扩3km、5km范围内的雷击大地密度，包括每年雷击大地密度值及其空间分布；地闪月分布，包括1-12月多年平均，统计分析雷电月份和汛期月特征；地闪时分布，包括1-24时多年时平均、汛期多年逐月时平均，统计分析高发时段；3）雷电流特征分析：分析区域边界外扩5km范围内的地闪资料，给出雷电流强度值，包括多年平均值、极大值、极小值

26、，逐年平均值、极大值、极小值；雷电流累积概率分布曲线图；1%、2%、5%、10%、50%累积概率对应的雷电流幅值；2.91kA、5.43kA、10.14kA、15.79kA对应的雷电流累积概率；雷电流强度变化多年趋势分布图等；e）区域及周边历史雷电灾害情况分析：区域评估范围内及周边近10年以上的雷电灾情资料、雷电灾害资料，包含人员伤亡和经济损失等情况，根据资料分析所在地域雷电灾害特征和行业历史雷电灾害特征；f）区域雷电灾害风险评估：说明根据区域的特点和项目资料，选取的技术路线，构建的评估模型，选用的评估方法，风险识别、风险分析、风险评价的过程和结果；g）防御和减轻雷电灾害的对策、措施和建议：根

27、据区域特点，在计算分析和总结的基础上，说明评估结论的适用性，并提出评估区域不同阶段（规划、设计、建设、运营）、不同关注点（合理布局、规划建设、防灾减灾等）、重点或高危险企业应侧重关注的雷电特征、高风险区块等，并提出雷电灾害的防御措施与建议；h）结论，应包括以下内容：1）概述评估开展基本情况；2）简要说明评估范围的雷电环境背景，以及雷电灾害情况；3）给出评估范围内的关键雷电参数统计分析及雷电风险评估结果，说明雷电对评估区域可能造成的影响以及评估区域建成后可能对雷电环境造成的影响；4）给出结果的适用范围及不确定性；5）综合结论及建议。7.2报告的有效期评估报告有效期为5年，报告期满后应根据新的气象

28、资料重新进行评估；若报告有效期间该区域出现重大雷电灾害并造成严重影响或者区域规划有重点调整，应重新开展区域雷电灾害风险评估。10危险等级级级级级级2雷击大地密度，次/（kma）0，10）10，20）20，30）30，40）40，）2注：计算隶属度时，上限可取70次/（kma）。危险等级级级级级级雷电流强度，kA0，10）10，20）20，30）30，40）40，）注：雷电流强度隶属度可由评估项目所在区域的雷电流强度分布概率直接得出。危险等级级级级级级土壤电阻率，Wm400，）200，400）100，200）50，100）0，50）注：计算隶属度时，上限可取1000(Wm)DB4401/T134

29、2021附录A（规范性）区域雷电灾害风险评估指标分级标准A.1雷电风险A.1.1雷击大地密度雷击大地密度分级标准见表A.1。表A.1雷击大地密度分级标准A.1.2雷电流强度雷电流强度分级标准见表A.2。表A.2雷电流强度分级标准A.2地域风险A.2.1土壤结构A.2.1.1土壤电阻率土壤电阻率分级标准见表A.3。表A.3土壤电阻率分级标准A.2.1.2土壤垂直分层土壤垂直分层分级标准见表A.4。11危险等级级级级级级地形地貌平原丘陵山地河流、湖泊以及低洼潮湿地区、山间风口等旷野孤立或突出区域危险等级级级级级级土壤垂直分层，Wm0,30)30,60)60,100)100,200)200,)注：计算隶属度时，上限可取1000(Wm),若分布均匀，可不考虑。危险等级级级级级级土壤水平分层，Wm0,50)50,100)100,200）200,400)400,)注：计算隶属度时，上限可取1000(Wm)，若分布均匀，可不考虑。DB4401/T1342021表A.4土壤垂直分层分级标准A.2.1.3土壤水平分层土壤水平分层分级标准