《古树名木雷电灾害风险评估技术规范》.docx

ICS07.060CCSA47安徽省防雷协会团体标准T/XXXXXXX-XXXX古树名木雷电灾害风险评估技术规范Technicalspecificationforriskassessmentoflightningdisastersinancientandfamoustrees（征求意见稿）（本草案完成时间：2024年3月28日）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。XXXX -XX-XX 发布XXXX-XX-XX实施安徽省防雷协会发布古树名木雷电灾害风险评估技术规范1范围本文件规定了古树名木雷电灾害风险评估的评估流程、资料收集、雷电环境评价、风险计算、数值仿真和模拟实验、评估报告等要求。本文件适用于古树名木的雷电灾害风险评估。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/T21714.22015雷电防护第2部分：风险管理GB/T21714.32015雷电防护第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险GB500572010建筑物防雷设计规范QX/T85-2018雷电灾害风险评估技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3 1古树名木ancientandfamoustrees树龄在100年以上的树木，珍贵、稀有的树木，具有历史、文化、科研价值的树木和重要纪念意义的树木等。来源：GB/T511682016,2.0.1,有修改雷电灾害风险评估riskassessmentofIightningdisaster根据雷电特性及其致灾机理，分析雷电对评估对象的影响，提出降低风险措施的评价和估算过程。来源：QX/T852018,3.1,1风险risk因雷击造成的年平均可能损失量（人和物）与需保护建筑物（人和物）的总价值之比值。来源：GB/T21714.22015,3.1,314 4风险分量riskcomponent按损害成因和损失类型细分的部分风险。来源:来源:GB/T21714.22015,3.1.32风险容许值tolerablerisk需保护建筑物所能容许的最大风险值。来源：GB/T21714.22015,3.1.334基本要求d1古树名木雷电灾害风险评估应遵循科学性、完整性、真实性原则。5 3古树名木雷电灾害风险评估内容应包括雷电环境评价、风险计算、数值仿真和模拟实验等。d4风险计算应包括人身伤亡损失风险（包括永久性伤害）兆和文化遗产损失风险发。A4不同古树名木间隔距离小于100米且雷电环境和LPS设置情况相同的，应根据地形地貌、土壤电阻率和雷暴主导方向，宜选择高度最高的古树名木进行评估,其他古树名木可根据高度值差异进行修订。5评估流程古树名木雷电灾害风险评估整体流程见图L图1古树名木雷电灾害风险评估流程6资料收集进行雷电灾害风险评估时，需收集下列资料： 古树名木的树高、树干直径、冠顶直径、材质、树龄和以货币表示的文化遗产价值等资料；一一古树名木的经纬度、所在区域的海拔高度、地形环境、地质、水文等资料；一古树名木所在区域土壤类型、土质、分层及现场踏勘的土壤电阻率资料； 近30年古树名木所在区域的地面站雷暴日观测资料；一一近10年古树名木所在区域周边10km半径内闪电定位系统的监测资料；一一近10年古树名木所在区域历史雷电灾害资料； 古树名木周边3m范围内人员活动数量； 古树名木及周边建构筑物、电气和电子系统分布情况；一占树名木及周边现有雷电防护措施； 古树名木的雷电灾害应急预案和维护等防雷管理制度。7雷电环境评价根据古树名木所在地雷暴日观测资料、闪电定位系统的监测资料等,分析评估对象所在区域的雷电环境参数特征，应当包括下列内容：利用地面站雷暴日观测资料，确定年平均雷暴日数据，分析雷暴日的年际变化特征等。当古树名木距离某观测站不超过10km时,可直接使用该观测站数据分析。当古树名木距离观测站超过10km时,应将项目周边至少三个站点进行插值处理。利用闪电定位数据，分析闪电频次的年变化、月变化、日变化规律及周边3km范围内雷击密度、强度和陡度的分布。一对人工雷暴观测数据、闪电定位系统监测资料和历史雷电灾害资料进行统计分析，确定雷暴主导方向和次主导方向。根据古树名木所在地的地形、地质、土壤状况等，分析0lkm×0.1km网格范围内雷电流散流分布特征。一一结合土壤电阻率、雷暴日数、地形和地貌数据等，给出主要雷击风险点位置。8风险计算R1人身伤亡损失风险后，其计算如下。RI=Ra+RB（1）式中：用一一人身伤亡损失风险（包括永久性伤害）：吊在古树名木3m范围内，因接触和跨步电压造成人员伤害的风险分量；国一一雷击古树名木引起树木燃烧或爆裂引发物理损害的风险分量。R5文化遗产损失风险吊，其计算如下。/?3=RB（2）式中：吊文化遗产损失风险；M雷击古树名木引起树木燃烧或爆裂引发物理损害的风险分量。fi1风险分量用和而的计算应符合附录A的规定。A4将风险宿、发与对应风险容许值M（表1）作比较。一一如果火WTft,则不需要采取防护措施。如果古树名木当前无LPS,且R>R,则需要增设LPS,具体防护等级参照GB/T21714.32015。如果古树名木当前已设LPS,且R>R,则需要提高LPS防护等级，具体防护等级参照GB/T21714.32015.,表1风险容许值RT的典型值损失类型Rt/年人身伤亡损失1(5文化遗产损失1049数值仿真和模拟实验91委托单位需要深入分析雷击对古树名木影响的,且具备仿真条件的,可进行数值模拟和仿真实验。Q）数值仿真和模拟实验的方法和步骤按照QX/T85-2018o10评估报告古树名木雷击风险评估报告应当包括下列内容：一项目来源和评估目的； 项目概况； 资料来源和方法说明；一一评估所依据的标准和规范；一一评估内容及过程； 评估结论（包括雷电环境评价结果、风险计算和比较、数值仿真和模拟实验）；一一降低古树名木雷电灾害风险的对策和建议。附录A(规范性)雷击古树名木风险分量的计算A.1雷击古树名木风险分量的评估以下关系式用于估算雷击古树名木产生的各风险分量。人员伤害风险分量：RA=NDXPAXLA物理损害风险分量：RB=NDXPBXLb式中：RA雷击古树名木造成人员伤害的风险分量；RB雷击古树名木引起树木燃烧或爆裂引发物理损害的风险分量；ND一雷击古树名木危险事件的次数；PA雷击古树名木造成人员伤害的概率；PB雷击古树名木造成树体本身物理损害的概率；U雷击古树名木时人员因雷击伤害的损失率；1.B雷击古树名木时树体本身物理损害的损失率。A.2雷击古树名木危险事件的次数Nd雷击古树名木危险事件的次数川取决于古树名木所处区域的雷击密度、雷击截收面积和修正因子。计算公式如下：Nd=Ng×Ad×Cd×106(A.1)式中：Ng一一雷击密度，单位为次/(kr112a)ONG主要由闪电定位系统提供，如没有，可根据GB50057-2010中计算公式VG-OlXTd估算，其中Td为年雷暴日，两者均有数值的情况下取较大值。AD一一单株古树名木的雷击截收面积，单位为平方米(In2)。按照GB/T21714.22015中附录A.2的计算方法，计算公式如下：2AD=nx(3×H)(.2)式中：H古树名木自身高度。Cd古树名木物理特性所对应的修正因子，见表A.1。表A.1古树名木物理特性所对应的修正因子古树名木相对位置c,)周围有更高的物体0.25周闱有相同高度或更矮的物体0.5孤立古树名木，附近无其他物体1小山丘或山丘上孤立的占树名木2在雷暴主导方向上，处于外围的古树名木1.5A.3雷击古树名木造成人员伤害的概率E雷击古树名木造成人员伤害的概率R取决于采用的LPS及附加的防护措施，其计算公式如下：以=PTAXPB(A.3)式中:Pta一一由防接触和防跨步电压措施决定的PA减小的概率，见表A.2。PTA取各个相应值的乘积。P.一一雷击古树名木造成物理损害的概率，取值见表A.3。表A.2雷击古树名木因接触或跨步电压导致人员伤害的概率凡附加的防护措施月无防护措施1设置警示牌101外露部分(如引下线)作电气绝缘IO2有效的地面等电位均衡措施IO2设置遮拦物或框架作为引下线0A.4雷击古树名木造成物理损害的概率自雷击古树名木造成物理损害的概率Pb取决于评估对象是否采取了可降低H的雷电防护措施，对应关系见表A.3。表A.3雷击古树名木造成物理损害的概率自古树名木特恺R是否安装LPSLPS级别未安装1己安装IV类0.2In类0.1II类0.05I类0.02占树名木安装有I类LPS的接闪器，采F凝土框架作为自然目连续的金属框架或钢筋混引下线0.01不同级别LPS的特性参数见GB/T21714.32015中表2。A.5雷击古树名木时人员因雷击伤害的损失率LA人身伤亡损失率A的计算公式如下：1.A=0.01×rt×nznt×tz8760(A.4)式中：八一一与土壤表面类型有关的缩减因子，一般土壤缩减因子八=10-沙砾缩减因子八=o木头缩减因子八=10%7z可能遭危害的人员数目；A一一预期的总人数；t受危害人员每年待在评估古树名木周边的小时数,A.6雷击古树名木造成树体物理损害的损失率LB雷击古树名木时树体本身物理损害的损失率LB的计算公式如下：1.b=Q×rp×f×(Cz/G)(A.5)式中：rp一一与防火措施有关的缩减因子，无措施?1,灭火器、固定配置人工灭火装置，人工报警装置，消防栓，防火分区，逃生通道有设置其中之一的5,固定配置自动灭火装置、自动报警装置其中之一的齐二0.2；皆一一与火灾危险有关的缩减因子，火灾危险高的缩减因子八=10I一般的缩减因子八=10低的缩减因子八=10%G用货币表示的区域内文化遗产的价值：Q一一用货币表示的古树名木的总价值。参考文献1 GB/T51168-2016城市古树名木养护和复壮工程技术规范2 QX/T231-2014古树名木防雷技术规范3 DB34/T24412015大气雷电环境评价技术规范名儆堵陷需仍令你体杼摧偏制镯明标准名称古树名木雷电灾害风险评估技术规范负责起草单位安徽华云气象灾害风险评估中心单位地址安徽省合肥市包河区芜湖路220号参与起草单位安徽省气象灾害防御技术中心、黄山市气象局、黄山风景区管理委员会、安徽省风云防雷安全检测有限责任公司、安徽华云新技术开发公司、蚌埠市气象灾害防御技术中心标准起草人（全部起草人，应与标准文本前言中起草人排序一致）序号姓名单位职务职称电话1张嘉仪安徽省气象灾害防御技术中心助理工程师151551149982朱浩安徽省气象灾害防御技术中心副科长高级158569664393傅盈盈安徽华云气象灾害风险评估中心4庄道全安徽华云气象灾害风险评估中心5张钢安徽省气象灾害防御技术中心科长工程师180551091986翟盛黄山市气象局7姚剑飞黄山风景区管理委员会8吴俊黄山风景区管理委员会9吴贻军黄山风景区管理委员会10汤明霞黄山风景区管理委员会11鲁俊安徽省气象灾害防御技术中心科长高级12孙浩安徽省气象灾害防御技术中心副科长高级13胡军安徽省风云防雷安全检测有限责任公司14张瑞安徽省风云防雷安全检测有限责任公司15李宇翔安徽省风云防雷安全检测有限责任公司16刘继龙安徽华云新技术开发公司17李继兵蚌埠市气象灾害防御技术中心主任工程师1895520879118朱文博蚌埠市气象灾害防御技术中心工程师18955208797编制情况L编制过程简介本标准由安徽省防雷协会提出并归口。2024年3月21日，在安徽省防雷协会关于古树名木雷电灾害风险评估技术规范等2项团体标准立项通知中，由安徽华云气象灾害风险评估中心牵头制定的古树名木雷电灾害风险评估技术规范被列入了安徽省防雷协会团体标准制修订项目计划（2024年第一批），项目计划号：2024-0010主要起草人员及其所做的工作：本文件主要起草人员为：张嘉仪、朱浩、傅盈盈、庄道全、张钢、翟盛、姚剑飞、吴俊、吴贻军、汤明霞、鲁俊、孙浩、胡军、张瑞、李宇翔、刘继龙、李继兵、朱文博。分工如下：张嘉仪：负责标准框架制定，标准内容编写；朱浩：负责技术把关、指导；傅盈盈：负责技术路线的制定；庄道全：负责资料收集章节的技术把关、指导：张钢、翟盛：负责雷电环境评价章节的编写；姚剑飞、吴俊、吴贻军、汤明霞：负责风险计算章节的编写，附录A的编写；鲁俊、孙浩：负责数值仿真和模拟实验章节的编写；胡军、张瑞、李宇翔：负责评估报告章节的编写；刘继龙、李继兵、朱文博：负责标准编制、指导、修改意见汇总。前期工作情况：项目主持单位长期从事气象灾害风险评估和气候可行性论证工作，团队有针对建筑物防雷评估的深厚基础，近期完成的有黄山风景区重点古树名木雷电灾害风险评估，近年来还完成了针对风景区、光伏发电、博物馆等对象的雷电灾害风险评估；在气候可行性论证方面，完成全省所有省级以上开发区的区域气候可行性论证评价，均对开发区所在区域的雷电灾害风险进行了评估，在雷电灾害风险评估方面积累了丰富的实践经验。在标准编制前期，起草组开展了黄山风景区古树名木现场调研，走访了黄山风景区管委会和当地气象部门工作人员，对目前古树名木的雷电灾害风险评估现状进行了实地勘察。2023年11月，项目承担单位召集前期参与雷电灾害风险评估的相关单位和人员成立本标准的编制组，收集整理了前期工作成果，并进一步梳理和汇总了前期工作中遇到的问题及解决方案。通过召开会议明确了目标任务，确定了编制方案、分工及编制计划，重点针对前期工作总结和提交申报团标的技术规范初稿基础上进行了修改完善，同时严格按照标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则(GB/T1.1-2020)的要求，形成了标准的工作组讨论稿。2024年1-3月，标准的工作组讨论稿历经6次会议讨论，参阅和结合了国家标准雷电防护第2部分：风险管理(GB/T21714.2-2015).行业标准雷电灾害风险评估技术规范(QX/T852018)和古树名木防雷技术规范(QX/T2312014)的相关要求，对内容部分进行了全面的梳理和完善，重新规划和统一了相关内容，标准编制起草单位通过会议形成了征求意见稿，并由标准编制起草单位会议通过。2 .制定标准的必要性和意义雷击古树名木的事件常有发生，常带来不可挽回的损失。20022010年间，云南省玉溪通海秀山公园、昆明西山森林公园、昆明黑龙潭公园、中国科学院昆明植物研究所等地多次发生雷击古树事件，先后有6棵古树造雷击，其中4棵已死亡。20052007年，杭州余杭百丈镇千年古刹釜托寺有12棵40m以上、树龄超800岁古树，由于雷击导致其中4棵己枯死，3棵严重受伤。2021年5月12日，福建福安市600多年树龄古树遭受雷击起火燃烧。2022年，黄山风景区著名的连理松遭受雷击，导致树体死亡。对古树名木开展雷电灾害风险评估，加强对古树名木的雷电防护，可有效提升古树名木雷电灾害风险防范能力。安徽省尚未颁布任何关于古树名木雷电灾害风险评估的技术规范，目前开展评估工作主要依靠针对建筑物雷电灾害风险评估的国家标准和行业标准，但这些标准对古树名木而言是不完全适用的，因此编制本标准，弥补该方面空白，为雷电灾害防御措施设计提供科学参考。3 .制定标准的原则和依据，与现行法律法规、标准的关系。编制原则：(1)科学性本标准根据安徽省开展雷电灾害风险评估工作的要求，结合古树名木特性、环境特征等实际情况，参考现行国家、行业标准、安徽省地方标准和相关技术指南等制定。(2)可行性本标准的编制注重于同一领域的标准之间协调，总结提炼工作中实际应用情况形成技术条款，并注意采用已发布的标准中的技术条款，确保制定的标准具有可行性。(3)规范性本标准依据GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则给出的规则起草，符合标准编制要求。木标准的所有条目在表述上力求做到清晰明确，无模棱两可、含糊其辞或易于产生歧义的表达；在方法上力求做到务实、有效、可操作。(4)注意与最新标准接轨本标准编制过程中，及时关注最新制修订或发布的国家标准等作为参考。4 .主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述(详细说明)(I)依托的政策文件本文件的制定依托于中华人民共和国气象法、国家适应气候变化战略和安徽省古树名木保护条例等。气象法指出，各级气象主管机构应对重大气象灾害作出评估，为本级人民政府组织防御气象灾害提供决策依据。国家发展改革委国家适应气候变化战略提出，要加强对受气候变化威胁的风景名胜资源以及濒危文化和自然遗产的保护。安徽省古树名木保护条例提出，古树名木由负责认定的人民政府设立保护牌，并根据实际需要设置保护栏、避雷装置等相应的保护设施。这些政策文件都反映了制定古树名木雷电灾害风险评估规范的必要性。(2)资料收集的参考依据本文件规定了古树名木雷电灾害风险评估需收集的资料主要包括树体特征、环境资料、雷暴日和闪电定位系统资料等内容，并对使用资料的年限做了要求。主要参考依据是雷电灾害风险评估技术规范(QX/T852018)和大气雷电环境评价技术规范(DB34/T24412015),并结合业务中古树名木雷电灾害风险评估实践最终确定资料收集的类别。(3)雷电灾害风险评估的主要内容雷电灾害风险评估的内容主要包括雷电环境评价、风险值的计算以及数值仿真和模拟实验等。雷电灾害风险评估技术规范(QX/T85-2018)中关于雷电环境评价的主要内容包括雷电活动时空分布特征，雷电流散流分布特征和雷电电磁环境风险。大气雷电环境评价技术规范(DB34/T2441-2015)中关于雷电环境评价的条目指出主要评价雷电气候特征，雷电流散流特性、雷击大地的年平均密度等。本标准结合古树名木周边实际情况，制定针对古树名木雷电环境评价的内容，包括雷暴日的年际变化特征，闪电频次的年月日变化，周边雷击密度、强度和陡度，雷暴主导方向和次主导方向，周边雷电流散流分布特征，主要雷击风险点位置等。风险值的计算主要依据雷电防护第2部分：风险管理(GB/T21714.22015),国家标准中针对建筑物开展风险管理，风险包括RJR”与古树名木相关的只有人身伤亡损失风险R和文化遗产损失风险R3,因此，在计算风险时，不再考虑Rz和Ri。损害成因只考虑雷击古树名木的情况。在附录A中给出了风险分量的计算方法，相比国家标准更有针对性，引入了一些特色指标，如“在雷暴主导方向上，处于外围的古树名木”时修正因子确定为1.5等。数值仿真和模拟实验主要针对委托单位有特殊需求时，可进行的软件分析和模型实验。(4)评估报告的框架评估报告应包含的内容主要参考雷电灾害风险评估技术规范(QX/T852018)中第7章，结合业务基础工作中雷电灾害风险评估报告的实际内容最终确定。5 .标准中如果涉及专利，应有明确的知识产权说明无。6 .采用国际标准或国外先进标准的，说明采标程度，以及国内外同类标准水平的对比情况无。7 .重大分歧意见的处理经过和依据无。8 .贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法、实施H期等）无。9 .废止现行相关标准的建议无。10 .其它应予说明的事项无。注：没有的请填写“无”O