智能化住宅小区的雷击风险评估——以上海顺驰兰郡智能化住宅小区为例

摘要

雷击灾害是智能化住宅小区易遭受的主要自然灾害之一。住宅小区内建筑密度大,各功能系统相互关联,雷击会造成小区大范围的服务故障,而且随着微电子技术普及应用,智能化系统更易遭受雷电的危害。单个住户抗击风险能力有限,遭受雷击会带来较大经济损失,甚至引发不良社会效应。结合上海顺驰兰郡小区实例,对智能化住宅小区的孕灾环境、致灾因子、承载体易损度分区进行研究,比较不同风险评估方法,达到降低雷击损失的目的。
　　 本文首先对雷电相关参数和特性进行了介绍,给出其计算方法或典型值。利用上海地区近38a雷暴日数据和2009-2010年上海闪电定位仪资料,运用数理统计、小波分析等方法对上海地区雷暴的时空分布特征和变化规律进行了分析。分析显示上海雷暴日1971-2008年有减少的趋势,但存在雷暴偏多期和偏少期的周期变化。上海地区雷暴在每年6-9月集中出现,其中8月是爆发峰值。每日内11-19时雷暴发生概率较大,峰值出现在16-17时。通过对雷击密度分布特征(经纬度)的分析,发现上海地区下垫面的经济发展、粗糙程度、雷击灾害与闪电密度存在正比趋势,即建筑物密集、人口密度大、雷击灾害严重的区域闪电密度同样较大。智能化居民小区具有建筑物密集、人口密度大的特征。结合现阶段智能化住宅小区建筑结构、功能分布、人员密度等特点,通过加权取和的方法计算不同区域的易损度值,给出了智能化住宅小区人员、建筑物、智能系统等雷击易损度的分区。利用建筑物分区、风险分量的差别计算,得出各类物理特征建筑物的雷击风险,最终得到整个小区的雷击风险。通过实例验证智能化住宅小区雷击风险分区与评估的可操作性,同时给出降低各雷击风险分量的方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题背景及其意义

1.2 国内外研究动态

1.3 本论文的主要研究内容

参考文献

第二章 雷电评估相关参量

2.1 雷暴日与地面落雷密度

2.1.1 雷暴日

2.1.2 地面落雷密度

2.2 雷电的极性

2.3 雷电通道波阻抗

2.4 雷电流幅值

2.5 雷电流的波头、陡度及波长

2.6 雷击距

2.7 大地土壤电阻率与接地电阻

2.7.1 大地土壤电阻率

2.7.2 接地电阻的估算

参考文献

第三章 上海地区雷暴时空分布特征

3.1 资料及方法

3.2 雷暴日数据分析及结果

3.2.1 空间分布特征

3.2.2 季节变化特征

3.2.3 年际变化特征

3.2.4 振荡规律和周期变化

3.3 闪电定位仪数据分析及结果

3.3.1 地闪频数的时间分布特征

3.3.2 地闪强度的时间分布规律

3.3.3 地闪强度与密度的地理分布特征

3.4 地闪密度与雷击灾害、城市下垫面特征的相关性

参考文献

第四章 智能化住宅小区雷击损害分析及易损度分区

4.1 智能化住宅小区的现状

4.2 智能化住宅小区的雷击情况

4.2.1 住宅小区雷击灾害的主要形式

4.2.2 住宅小区雷击灾害的特点

4.3 小区内人员的雷击易损度分区

4.3.1 人员的雷击损害因子分析

4.3.2 人员雷击易损度的计算

4.4 小区内建筑物的雷击易损度分区

4.4.1 建筑物雷击损害因子分析

4.4.2 建筑物雷击易损度的计算

4.5 小区内智能系统的雷击易损度分区

4.5.1 智能系统雷击损害因子分析

4.5.2 智能系统雷击易损度的计算

参考文献

第五章 智能化住宅小区雷击风险评估方法

5.1 概述

5.2 雷电灾害风险评估的常用方法

5.3 各种雷电灾害风险评估方法的比较

5.4 智能化住宅小区的雷击风险评估方法

5.4.1 孕灾环境的评估

5.4.2 致灾因子的评估

5.4.3 承灾体易损度的分区

5.4.4 雷击风险的计算

参考文献

第六章 上海顺驰兰郡智能化住宅小区的雷击风险评估

6.1 孕灾环境分析

6.2 致灾因子的分析

6.3 小区雷击易损度的分区

6.3.1 人员易损度的分区

6.3.2 建筑物的雷击易损度分区

6.3.3 智能系统的雷击易损度分区

6.4 雷击风险的计算

6.4.1 各种评估方法的比较

6.4.2 建筑物的分区

6.4.3 相关风险的计算

6.5 风险的分析及应采取雷电防护措施

6.6 采取防护措施后的雷击风险值

6.7 成本效益分析

6.8 建筑物的雷电防护

6.9 智能化系统的雷电防护

第七章 结论和展望

致谢

在学期间发表的学术论文和参与科研的情况