综合楼勘测报告
勘测时间:2012.03.24 勘测地点:综合楼 勘测对象:综合楼及周边
勘测工具:皮尺、等电位测试仪、摇表 勘测人员:赵大鹏
前言
雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大地的自然放电引起的(如下图),它会对人、建筑物以及大地上的生命体都形成了严重的危害。因此,对雷电的形成过程及其放电条件应有所了解,从而采取适当防雷的措施。
在天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,并且随地面的受热空气而上升,在空中与冷空气相遇,使上升的水蒸汽凝结成小水滴,形成积云。云中水滴受强烈气流吹袭,分裂为一些小水滴和大水滴,较大的水滴带正电荷,小水滴带负电荷。细微的水滴随风聚集形成了带负电的雷云;带正电的较大水滴常常向地面降落而形成雨,或悬浮在空中。由于静电感应,带负电的雷云,在大地表面感应有正电荷。这样雷云与大地间形成了一个大的电容器。当电场强度很大,超过大气的击穿强度时,即发生了雷云与大地间的放电,就是一般所说的雷击。
自然界每年都有几百万次闪电。雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。最新统计资料表明,雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。据不完全统计,我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000~4000人,财产损失在50亿元到100亿元人民币。 雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展,带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域,以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点,暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作, 也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。
目录
1勘测依据 ................................................................................................................................................................4 2 勘测原则 ...............................................................................................................................................................4 3 现场勘测 ...............................................................................................................................................................4
3.1 所在地区的雷电活动规律和地质状况.................................................................. 4 3.2 建筑物的基本情况.............................................................................................. 4 3.3 线路情况............................................................................................................ 5
3.3.1 电源线..................................................................................................... 5 3.3.2 信号线..................................................................................................... 5 3.3.3 监控线路 ................................................................................................. 7 3.4 现有防雷装置..................................................................................................... 7 3.4.1外部防雷装置 ........................................................................................... 7 3.4.2 内部防雷装置 ........................................................................................ 8 3.5 建筑物使用性质及人员密集度 ............................................................................ 8 3.6 等电位级接地..................................................................................................... 8
3.6.1 等电位..................................................................................................... 8 3.6.2 接地装置 ................................................................................................. 8
4 数据分析 ...............................................................................................................................................................8
4.1 雷电的侵入形式 ................................................................................................. 8 4.2 雷区划分............................................................................................................ 9 4.3 建筑物防雷类别划分 .......................................................................................... 9 4.4 内部建筑物防护等级划分 ................................................................................. 10 4.5 计算机房等级等级.............................................................................................11 4.6 计算机机房安全分类 ........................................................................................ 14
5 勘测结论 .............................................................................................................................................................15 6 修改建议 .............................................................................................................................................................15
1勘测依据
◇ 《电子计算机场地通用规范》
GB/T 2887-2011
◇ 《低压配电设计规范》 GB 50054-2011 ◇ 《建筑物设计规范》 GB 50057-2010 ◇ 《电子计算机机房设计规范》 GB 50174-2008 ◇ 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB 50343-2004
2 勘测原则
20、21、22号令防止雷击建筑物所发生的人生伤亡和文物财产损失,做到安全可靠、技 术先进、经济合理 。
3现场勘测
3.1 所在地区的雷电活动规律和地质状况
该建筑位于南昌市青云谱区气象路58号,为江西信息应用职业技术学院综合楼楼,地势较高,其周围有绿化带、教学楼及办公楼等建筑物,综合楼所在地区年平均雷暴日56.4d/a,为于亚热带气候,地形位置高出南昌市平均海拔高度为46.9米,且该地土壤主要以红土壤为主,土壤电阻率为188.6Ω其气候特征:春雨、梅雨,伏旱以及冬季的阴沉细雨和阴冷,亚热带季风气候,雨水充沛,热量丰富,气候变化大。
3.2 建筑物的基本情况
1.该综合楼采用框架结构,主体结构为钢筋混泥土材料,屋顶主体为钢筋混泥土、金属材
料(见附图2-综合楼屋顶平面图)。
2.综合附近比它高的建筑物只有图书馆,与周围建筑物的距离(见附图3-综合楼四置图) 3.综合楼屋顶的设备有信号发射接收器(已废弃)、小灵通信号发射器(见附图2-综合楼屋顶平面图)
3.3 线路情况
3.3.1 电源线
电源有配电房引出,埋地引入综合楼配电室,再由配电室分配至各楼层(见附图4-配电系统图)。 3.3.2 信号线
由光纤引入四楼中心机房,再由中心机房用四对八根双绞线引入各个机房。
3.3.3 监控线路
线控线路一楼监控室引入一、三、五楼监控处。
3.4 现有防雷装置
3.4.1外部防雷装置
接闪器:屋面敷设了接闪杆、接闪带、接收网,在拐角处设立了避雷短针。(见附图2-综合
楼屋顶平面图)
引下线:暗敷,可能利用柱内钢筋作为引下线。
接地装置:采用共用接地装置。(见附图5-接地系统图)
3.4.2 内部防雷装置
防雷电波入侵:部分地方装设SPD。
防闪电感应:等电位连接,机房内敷设防静电地板
3.5 建筑物使用性质及人员密集度
综合楼供学生上课自习级老师办公使用。办公室和计算机房平时为满员状态,人员密集度高。
3.6 等电位级接地
3.6.1 等电位
从地网引一根总等电位端子,再引入楼层局部等电位端子。(见附图 5-接地系统位图)
3.6.2 接地装置
接地采用共用接地系统。利用建筑物基础加装接地体组合而成,接地电阻为3.8Ω。
4 数据分析
4.1 雷电的侵入形式
◇ 直击雷:对于直击雷的防护,综合楼安装了相应的防护措施,楼顶有接闪杆、接闪带,敷设了引下线。其中直击雷的能量形式有热效应,电效应,机械力,可能导致的危害有,直接击穿建筑物、散发大量热量引起火灾、或建筑物产生物理变化。
◇ 闪电感应:其主要的静电感应和电磁感应两种形式,作用为雷电的间接性破坏,其产生的暂态过电压比雷电直接破坏作用具有更大的危害范围,它能够损坏建筑物内的信息系统和电力设备,甚至造成人员伤亡。暂态过电压出现,会产生很大的电位差,能量无法泄放到地面,发生雷电隐患。
◇ 雷击电磁脉冲:电磁脉冲对信息系统和电子系统产生很大的破坏作用,是一种以脉冲为
能量的波形,脉冲可能导致设备失灵,甚至损毁。
◇ 地电位反击:当雷电流由接闪杆流进引下线到接地装置时,由于电压太大,无法快速泄流,接地装置和其他的金属物接地装置产生很大的电位差,,因而损坏这个相应的金属设备。地点为反击是因作用不充分而发生的雷电事故,因此防护措施主要是加强雷电流的泄流量,可以增加接地体。
◇ 球闪:无法防护
4.2 雷区划分
南昌年平均雷暴日为56.4d/a,所以属于高雷区。
少雷区:年平均雷暴日<20d 多雷区:20d<年平均雷暴日≤40d 高雷区:40d<年平均雷暴日≤60d 强雷区:60<年平均雷暴日
4.3 建筑物防雷类别划分
N式中:
1kNgAe
k ──校正系数,在一般情况下取1,在下列情况下取相应数值:位于旷野孤立的建筑物取
2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5。
Ng-─ 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km2•a)]。 Ae──与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。
根据现场勘测,校正系数k应取1。
雷击大地的年平均次数:
Ng=0.1Td
式中:
Td──年平均雷暴日,根据当地气象台、站资料确定(d/a)。
根据勘测资料,Td=56.4 d/a。
Ng=5.64
建筑物等效面积Ae应为其实际平面积向外扩大后的面积。其计算方法应符合下列规定: 建筑物的高H小于100m时,其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定:
D=H(200-H)
6Ae[LW2(LW)·H(200-H)πH(200-H)]·10
式中:
D──建筑物每边的扩大宽度(m)
X──建筑物平行长度(m)
L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高(m)。
由勘测数据可知:
L=75 W=50 H=18 H=18<100
根据以上数据可知
Ae0.03
次/a
NkNgAe0.17 0.17次/a>0.05次/a
属于人员密集区域所以实训大楼属于第二类防雷建筑物 4.4 内部建筑物防护等级划分
1、防雷区的划分应符合下列规定:
1、本区内的各物体都可能遭到直接雷击并导走全部雷电流,以及本区内的雷击电磁场强度没有衰减时,应划分为LPZ0A区。
2本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,以及本区内的雷击电磁场强度仍没有衰减时,应划分为LPZ0B区。
3本区内的各物体不可能遭到直接雷击,且由于在界面处的分流,流经各导体的电涌电流比 LPZ0B区内的更小,以及本区内的雷击电磁场强度可能衰减,衰减程度取决于屏蔽措施时,应划分为LPZ1区。
4需要进一步减小流入的电涌电流和雷击电磁场强度时,增设的后续防雷区应划分为LPZ2„n后续防雷区。
所以实训大楼属于LP0B区。
4.5 计算机房等级等级
按雷击风险评估确定雷电防护等级
按防雷装置拦截效率E的计算式E=1-Nc/N 当E>0.98时,定位为 级; 当0.90 NN1N2 N式中: 1kNgAe k ──校正系数,在一般情况下取1,在下列情况下取相应数值:位于旷野孤立的 建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土 壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5。 Ng-─ 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km2•a)]。 Ae──与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。 根据现场勘测,校正系数k应取1。 雷击大地的年平均次数: Ng=0.1Td 式中: Td──年平均雷暴日,根据当地气象台、站资料确定(d/a)。 根据勘测资料,Td=56.4 d/a。 Ng=5.64 建筑物等效面积Ae应为其实际平面积向外扩大后的面积。其计算方法应符合下列规定: 建筑物的高H小于100m时,其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定: D=H(200-H) 6Ae=[LW+2(L+W)·H(200-H)+πH(200-H)]·10 式中: D──建筑物每边的扩大宽度(m) L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高(m)。 由勘测数据可知: L=75 W=50, H=3.5 H=18<100 根据以上数据可知: Ae0.03 NN21kNgAe=0.17 NgAe AeAe1Ae2 线路类型 低压架空电源线 高压架空电源线(至现场变电所) 低压埋地电源线 高压埋地电源电缆(至现场变电所) 架空信号线 埋地电源线 有效截收面积Ae (Km 2000L106 500L1062) 62dsL10 60.1dsL102000L102dsL106 6 注:1 L是线路从所考虑建筑物至网络的第一个分支点或相邻建筑物的长度,单位为 m,最大值为1000m,当L未知时,应采取L=1000m。 6电源线:低压埋地电缆 有效截收面积Ae2dsL10 信号线:光纤 有效截收面积Ae ds188.6 L1000 Ae2188.61000106 0.38 N 2NgAe0 NN1N20.38 建筑物电子信息设备,因直击雷和雷电电磁脉冲损坏可接受的年平均最大雷击次数 Nc可按下式计算: Nc5.8101.5/c CC1C2C3C4C5C6 C1:当建筑物屋顶和主体结构均为钢筋混泥土材料时,C1取1.0 C2:集成化程度较高的低电压微电流的设备,C2取2.5 C3:电子信息系统设备耐冲击类型和抗冲击过电压能力因子较弱,C3取1.0 C4:电子信息系统设备在雷电防护区LPZ2区,C4取0.5 C5:电子信息系统雷击事故的后果因子,信息系统业务中断不会产生不良后果,C5取0.5 C6:表示区域雷暴等级因子,该地区在高雷区,C6取1.2 CC1C2C3C4CC5C6 1.02.51.00.50.51.2 6.7 Nc5.8101.5/c 5.81.01.5/6.7 0.05 NNc,应该安装雷电防护装置 E1Nc/N 10.05/0.38 0.87 该建筑物电子信息系统防护等级为C级 4.6 计算机机房安全分类 《计算机场地安全要求》规定的安全项目包括:场地选择、防火、内部装修、供配电系 统、空调系统、火灾报警及消防设施、防水、防静电、防雷击、防鼠害、电磁的防护。计算机房的安全分为A类、B类、C类三个基本级别: A类:对计算机的安全有严格的要求,有完善的计算机房安全措施; B类:对计算机的安全有较严格的要求,有较完善的计算机房安全措施; C类:对计算机的安全有基本的要求,有完基本的计算机房安全措施; 根据计算机房的安全的要求,110机房安全分类为C类 5 勘测结论 1、实训楼屋顶装设了接闪杆、接闪带、避雷短针、金属网格,能保护整栋大楼,点有部分已锈蚀、脱若,总体符合规范要求。 2、引下线为暗敷,测得接地电阻为3.8Ω。符合规范要求。 3、接地系统采用共用接地系统,符合规范要求。 4、等电位符合规范要求。 6、电源SPD只在学校总配电房低压侧与综合楼局部安装,不符合规范要求。 6 修改建议 1.将焊点加固,将金属部分从新刷漆,金属窗户做跨接。 2.在综合楼总分配线出加装SPD。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容