浅谈网吧的雷电防护

浅谈网吧的雷电防护张朝临,马永兵,王能辉,王青文(陕西省防雷中心,西安710014)网吧大都集中在人员及建筑物相对密集的地方,大型网吧都选择在楼层空间较大,楼板跨度也较大的框架结构建筑物低层内。

     

雷击风险评估中的位置因子Cd的探讨

从周边建筑物对所考虑建筑物的扩大宽度影响的角度,分析了周边有等高、更低或更高的其他建筑物3种情况下,周边建筑物对所考虑的建筑物截收面积的实际影响.在此基础上提出了周边建筑物的高度、相对位置、环绕程度等均对建筑物截收面积有较大影响,并不能将其乘以一个恒定的位置因子作为考虑了周边建筑物的影响,应根据建筑物所处环境的实际情况的不同做更为精确的计算,以提高风险评估的准确性.     

高层建筑物的防雷接地和屏蔽探讨

依据在广东地区的调查资料和三水的高层建筑通信大楼的雷击试验结果,把高层建筑物作为一个防雷系统工程来探讨,对吸引半径、屏蔽效果、屏蔽角、框架阻抗、幅射电阻、转移电位和接地系统等7个问题进行了分析计算。得出以下结论：高层建筑物的吸引半径较大,其接闪装置宜用吸引上行雷的垂直避雷针;高层建筑物的屏蔽角不大。与其相邻的建筑物也应...     

地面建筑物对地闪回击通道附近电磁辐射环境的影响

采用有限电导率下的时域有限差分（FDTD）方法,分析了建筑物对地闪回击电磁环境的影响.结果发现建筑物对回击电场的影响较为明显,对磁场影响较小,建筑物高度h_b=50 m时对磁场的影响不大于10%.建筑物顶部电场受自身高度的影响较大,屋顶中部的垂直电场随建筑物高度的增加而增大,水平电场随建筑物高度的增加而减小.建筑物高度为20、50和100 m时,屋顶中部的垂直电场分别约为地面处的1.3、1.7和2倍,水平电场约为地面处的0.9、0.8和0.7.电导率分别取0.001和0.1 s/m时对比发现,地表处的水平电场受电导率的影响较大,电导率越大,地表处水平电场的幅值越小,此时建筑物的存在对其影响不明显.地表以上一定高度处的水平电场则受观测点位置和建筑物的影响更加明显.     

地面建筑物（群）对雷暴云大气电场影响的模拟研究

利用有限差分方法分析了地面建筑物(群)对雷暴云大气电场分布的影响,结果表明:①建筑物(群)的存在对周围大气电场存在较大的影响,建筑物顶部的大气电场明显强于地面,且随建筑物高度增加而增强.如建筑物的长、宽均为40 m,高度h=10、20、50、100 m时,楼顶的大气电场分别是地面(当建筑物不存在时地面相同位置)处的1.4、1.7、2.8和4.5倍.②地面建筑物(群)对地面电场存在明显的屏蔽作用,影响范围约为建筑物高度的3.5倍以内.因此,对大气电场的测量需要考虑周围建筑物(群)的影响.     

小高层建筑物防雷装置引下线的简便安装方法

在防雷工程施工过程中,难免碰到小高层(10层以下)建筑物防雷装置引下线安装问题。对于在建的小高层建筑物,一般可利用其框架结构中立柱的主筋作引下线,或利用建筑方提供的脚手架明(暗)敷引下线。但对于已建成的小高层建筑物,若要安装防雷引下线,则有较大施工难度。因为县级防雷中心一般都未购置吊蓝等专用建筑设备,虽可搭脚手架,但其成本太高。通过多年实践,     

城市建筑物对边界层结构影响的数值试验研究

在区域边界层模式的数值模拟中引入建筑物的影响,与实际观测的对比表明,模拟结果能较好地体现建筑物对城市风场的影响,提高了模拟性能。本研究根据城市形态特征,设计不同建筑物高度和密度的敏感性试验,结果表明:建筑物一般会使城市地区风速减小,风速最大可减小1.6 m/s,易引起低层气流的辐合。湍流动能中的机械产生作用增加,湍流交换加强,大气层结的不稳定性增大,混合层高度增加。地表和大气之间动量交换被削弱;日间热量交换减弱,夜间热量交换增强。这些变化表明,建筑物对城市气流及边界层结构的影响十分明显,尤其在风速较大的时候。     

雷雨季节计算机系统的保护

1　提高计算机自身的抗扰能力计算机通信系统遭受雷击损坏调查发现 ,在同一建筑物内或相邻建筑物内的计算机局域通信网络遭受雷击损坏的情况最为严重 ,其中以计算机同轴网络适配卡的损坏数量最多 ,其次是一些具有特定功能的接口适配卡。因此 ,计算机制造厂商有必要提高易损部件的抗扰能力。2　合理综合布线雷害现场勘察发现 ,大多数遭雷击的计算机网络所在建筑物屋顶有铁塔或避雷针 ,针体与建筑物主钢筋连接 ,并利用主钢筋应下泄入地中。在雷击放电时 ,建筑物内部产生较大的瞬变空间电磁场 ,由于计算机多采用总线制同轴网络 ,网络各工作站与…     

昆明城市建筑物外墙壁面对庭院气温的影响

以低纬度高原城市昆明市为对象,利用冬季（1月）和夏季（7月）不同高度的建筑物外墙壁面表面温度、外墙壁面近旁气温和对应高度的庭院气温实测资料,分析了城市建筑物外墙壁面对庭院不同高度气温的影响。得出：建筑物外墙壁面对庭院气温垂直分布的形成有着不可忽视的热力效应,其效应随季节、昼夜以及壁面方位、高度的不同而各异。建筑物外墙壁面与庭院大气相互影响,昼间建筑物外墙壁面向庭院大气传热,呈现热源效应,随高度增加,热源效应减小;夜间建筑物外墙中、上部壁面从庭院大气吸收热量,呈现热汇效应,随高度增加,热汇效应增大。冬季各壁面的热力效应差异显著,昼间的热源效应南向壁面最为显著,北向壁面热源效应为负,夜间的热汇效应北向壁面最大;夏季各壁面的热力效应差异小于冬季,昼间的热源效应西向壁面较大,夜间的热汇效应东向壁面较明显。分析表明：城市建筑物外墙壁面的热力效应不可忽视,其对立体城市气候的形成有着重要的贡献。     

建筑物能量模式的改进及制冷系统人为热排放研究

针对近年来中国城市化进程不断加快,建筑物制冷系统的排热对城市气候的影响越来越大的现状,以2010年8月6 7日北京地区夏季典型晴天为例,开展了对建筑物能量模式(Building Energy M odel,BEM)和制冷系统人为热排放的研究。分析发现不同用途建筑物的用电量日变化特征不同,其与气象因子(主要是气温)之间存在一定的相关性。在此基础上,改进了BEM模式,并对制冷系统(空调)能耗和排热进行了模拟。首先,基于用电量日变化特点模拟不同用途建筑物的排热情况,表明在建筑物空调制冷系统负荷中,窗墙传热占60%以上,人员、设备产热占30%,通风设施传热占5%~6%;其次,对影响建筑物排热量较大的一些参数进行敏感性试验,建筑参数中建筑物高度对排热的影响最大,从18.3 m降低到12 m和6 m,排热量可分别减少24.3%和49.6%,紧随其后的是墙体传热系数和新风系数的影响,而空调设定参数中设定温度从25℃下降1℃,空调制冷系统排热猛增94.4%;最后,根据我国夏季各种类型空调占比情况,计算出空调排热中感热、潜热分别为12.69 W·m-2和45.87 W·m-2(约占22%和78%),为建筑物排热对城市气候影响研究奠定了基础。     

新建高层建筑物对周边雷电环境的影响

结合江西省南昌市某新建高层建筑物的案例,分析了高层建筑物对周边建筑物雷电环境的影响。结果表明:新建高层建筑物的存在将减小周边较低建筑物遭受直接雷击危害的概率,具体减少的程度与建筑物的相对距离和相对高度有关;由于新建高层建筑物遭受直接雷击的概率远远大于周边较低建筑物,雷击时所产生的电磁脉冲对周边建筑物电器设备损害的概率要大大增加;新建高层建筑物的管线与原较低建筑物的管线不可能完全分开,原建筑物管线可能流入的雷电流也会大大增加。因此,在新建高层建筑物设计时,应根据具体情况进一步完善原周边建筑物防雷击电磁脉冲措施,加强屏蔽与综合布线、等电位连接。     

建筑物雷击次数等效截收面积计算方法

采用滚球法,结合规范的有关规定,分析了周边建筑物对所考虑的建筑物等效面积的影响.在周边建筑物与所考虑的建筑物平行且忽略建筑物宽度的条件下,详细讨论了建筑物低于100 m时周边有等高、比它高和比它低的其他建筑物3种情况下,与建筑物截收相同雷击次数的等效面积的计算方法,并推导出计算公式.在此基础上,与规范规定的计算公式进行了对比,指出了规范中计算公式的局限性.该研究结果可满足更精细的防雷技术工作需要.     

建筑物对大气污染物扩散影响的大涡模拟

利用一个大涡模式对一个方形建筑物周围的气流场进行了模拟,并与相应的风洞实验结果进行比较,对比结果表明大涡模拟方法可以精细地反映建筑物周围的流场特征.在此基础上,将拉格朗日随机游动扩散模式与大涡模式相结合,对在受建筑物影响的气流场中的大气污染物扩散进行模拟,模拟结果表明该方法可以很好地模拟出在建筑物影响下的气流变形所引起的各种污染物散布情况.建筑物周围的气流结构特性使得建筑物顶部污染源位置的细小变化可能造成建筑物周围污染物分布形势的很大不同,特别是对建筑物背风侧的空腔区内地面污染物浓度有着很大的影响.当排放     

713天气雷达的雷击和防雷

为了增大探测范围,现在天气雷达一般都是架设在高大建筑物或高山顶上,这样雷达遭雷击的可能性就较大。雷达一旦遭到雷击,故障较多,检修困难,影响工作时间长,如加强防雷措施,在实际工作中有很大意义。几年来,我们在泰山713天气雷达的使用中,摸索出了一定经验,下面谈谈这方面的体会。     

基于大涡模拟的小区气候态精细化风环境模拟试验

对具有复杂下垫面的小区精细化风环境进行数值模拟是当前城市气象研究的热点,而针对具有复杂地形的山地型城市（如重庆）的研究还比较匮乏。本文采用能显式分辨下垫面陡峭地形和复杂建筑物的计算流体力学（CFD）模式对重庆市渝北区龙湖社区气候态下的精细化风环境进行高分辨率的数值模拟。结果表明,下垫面能显著调节小区内风场的分布,风速大值区主要出现在九龙湖等开阔区域以及与中尺度背景入流方向一致的街道中。在夏季,小区整体风场以东南风为主,而其他3个季节则以偏东风为主。4个季节中,夏季小区内的风速最大,平均风速为0.3 m/s左右,局地能出现大于背景风的风速,可达0.8 m/s;其他3个季节的风速则较弱,区域平均的风速在0.2 m/s左右。不同的建筑物布局对局地风环境的影响也不同:单个孤立高层建筑迎风面的近地面存在明显地绕流,局地风速有所增加,而在背风面则形成尾流区,水平风速较低;在低矮分散的建筑群,建筑物的整体高度不高,区域内流场相对来说比较一致,风速较大,有利于小区的通风;在密集高层建筑群内,由于建筑物群本身的布局比较封闭,加之不同建筑物的环流场存在相互干扰及影响,使得小区近地面风速几乎为零,不利于小区通风和污染物扩散。建筑物的这些影响在城市冠层内尤为明显,高度越高这种影响越弱。     

建筑物对周边气温影响的初步研究

随着城市化进程的加快,建筑物成为影响气温观测的最重要因素之一。为了定量研究建筑物对周边气温的影响,应用城市小区尺度模式,选取气象站观测的3个重要时刻(14∶00、20∶00以及02∶00,北京时间),模拟了草地下垫面上长60 m、宽20 m的孤立建筑物,在不同高度(6、18、30m)及不同初始风速(2、4、6、8、10 m·s~(-1))条件下建筑物下风方的气温变化。研究结果表明:(1)由于建筑物的存在,夏季晴天14∶00建筑物下风方最大增温可达2.4℃,夜间20∶00和02∶00建筑物下风方最大降温分别为1.0℃、2.4℃。(2)以影响幅度大于0.1℃为标准,建筑物对下风方气温影响的最大距离在14∶00为11.7倍建筑物高度;而在20∶00和02∶00分别达到36.7倍和21.7倍建筑物高度,超过气象探测环境保护条例规定标准。(3)建筑物导致下风方风速衰减,从而增加了湍流动能中机械产生项的作用,即风速衰减幅度越大,对气温变化影响作用越强;而在白天不稳定层结下,建筑物造成的太阳辐射遮蔽效应对气温变化也有一定影响,建筑物越高,反而会在一定程度上减弱增温效应。     

2011—2012年广州高建筑物雷电磁场特征统计

为研究不同高度的建筑物对雷电磁场的影响,对2011年7月—2012年8月广州高建筑物雷电观测试验中获取的雷电磁场波形数据进行统计分析,共选取击中14个高建筑物的40次雷电 (均为负极性雷电) 的磁场数据,结果表明:高建筑物对回击磁场峰值有增强作用,且建筑物越高对回击磁场峰值的增强作用越大,高度在200 m以上的建筑物上雷电首次回击磁场峰值的几何平均值是高度在200 m以下的建筑物上的2.4倍;高建筑物雷电回击的磁场波形呈多峰特征;观测到的20次击中200 m以下高建筑物的雷电中,有13次 (65%) 雷电首次回击的磁场波形出现后续峰值比初始峰值大的现象,击中200 m以上高建筑物的14次雷电中有8次 (57%) 出现该现象;40次高建筑物雷电中有22次 (55%) 为多回击雷电,135个回击间隔时间的几何平均值为69.1 ms, 多回击高建筑物雷电中有10次 (45%) 出现继后回击的磁场峰值大于首次回击磁场峰值的现象。     

化工企业雷电灾害风险评估与应用

以沧州某化工项目为例,通过现场勘测和图纸分析,评估化工生产装置雷电防护现状。利用闪电定位监测资料统计分析项目区的雷电灾害特征,可能的影响、雷电危害分析等;参考IEC62305-2评估方法,有针对性的对项目进行雷电灾害风险评估,提出了风险控制措施和建议。结果表明:项目所在地雷击大地密度较大,雷电流幅值主要集中在20~60kA。雷电造成的人身伤害风险主要是由于雷电击中建筑物导致物理损害引起的,约占70.50%。其次是雷电击中相关管道和线路引起,约占29.37%,主要是电力系统。按照估算,各建筑基本达到防雷要求。对于区域内所有建筑物,雷击人身伤害风险都小于国际上通用的风险允许值,但原设计方案中缺少电压保护水平设计。对雷击建筑物、设施、管道和线路可能造成的自动化设备中断、误动作等导致的有毒物质泄漏、易燃事故发生等风险还需进一步加强风险控制措施。指出设计院将易燃等区域设计成第三类防雷建筑物以及自动化控制系统系统是雷电风险的主要来源。     

工厂自动化控制系统的防雷思路探讨

随着科学技术的快速发展，工业自动化生产水平不断提高，工厂自动化控制设备日益增多，设备遭受雷击事件不断增多，造成较大事故和较大损失。现在工厂自动化设备的防雷一般都是由自动化控制设备厂商提供的，设计方案往往不完善，工程建设完成后也往往未经防雷主管部门检测验收。防雷主管部门的防雷年度检测，一般对建筑物和易燃易爆物品存放场所比较重视，     

建筑物上侧击雷电的三维数值模拟

基于三维近地面闪电先导发展随机模式,通过改变先导初始电位和建筑物几何特性,分析各种情况下的侧击雷电发生概率,探讨侧击雷电产生原因及影响因素。结果发现:建筑物尖端电场畸变值是影响侧击雷电产生的重要参量,当下行先导靠近建筑物且传播位置低于建筑物的高度时,建筑侧面电场畸变值达到触发阈值,侧击雷电易产生;下行先导的初始电位以及建筑物几何特性（高度和宽度）是影响侧击雷电发生概率的重要因素,当下行先导初始电位在-9~-3 MV范围内,侧击雷电发生概率呈先增加后降低的趋势,当初始电位为-4.5 MV时,侧击雷电的发生概率达到峰值;当建筑物高度在50~150 m范围内,侧击雷电发生概率随着高度增加呈先增加后减少的趋势;当建筑物高度为100 m时,侧击雷电发生概率达到峰值;当建筑物宽度在30~70 m范围内,侧击雷电发生概率随建筑物宽度呈递减趋势;当建筑物宽度为30 m时,侧击雷电的发生概率达到峰值。