園林要素防雷風(fēng)險評估探討

戴 珂

(重慶市風(fēng)景園林規(guī)劃研究院，重慶 401147)

隨著園林作為重要的環(huán)境資源出現(xiàn)在城市、郊區(qū)和景區(qū)，人們開始逐漸意識到加強(qiáng)園林防雷的重要性。近年來，各地對園林要素防雷做了不少研究，為了更經(jīng)濟(jì)有效地保護(hù)好園林建設(shè)成果，首先應(yīng)根據(jù)園林要素的具體情況，對其進(jìn)行防雷風(fēng)險評估。本文主要通過對園林要素防雷現(xiàn)狀的調(diào)查研究，參考古建筑防雷風(fēng)險評估方法，建議將園林要素的重要性、人的因素、年預(yù)計雷擊次數(shù)、自身結(jié)構(gòu)、內(nèi)部環(huán)境和結(jié)構(gòu)變化、外部環(huán)境和其他因素、雷擊史七個方面作為園林防雷風(fēng)險的主控項目，并確定了各個項目的風(fēng)險系數(shù)。最后，根據(jù)風(fēng)險系數(shù)給出了園林防雷分類標(biāo)準(zhǔn)的建議。

1 園林要素防雷風(fēng)險評估

園林要素由地形、鋪裝、水體、建筑物、構(gòu)筑物和植物組成。根據(jù)要素的功能和重要性，建筑物、構(gòu)筑物和植物應(yīng)是主要園林防雷要素。本文以主要防雷要素為防雷對象，進(jìn)行防雷風(fēng)險評估和分類。園林要素遭雷擊都屬于小概率事件，為了做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，首先要對園林要素進(jìn)行雷擊風(fēng)險評估。我們從古建筑防雷風(fēng)險評估入手，針對園林要素防雷特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出園林要素防雷風(fēng)險評估方法的建議。

1.1 古建筑防雷風(fēng)險評估

根據(jù)文獻(xiàn)[1]，古建筑防雷風(fēng)險評估分為古建筑的重要性、年預(yù)計雷擊次數(shù)、自身結(jié)構(gòu)、內(nèi)部環(huán)境變化和雷擊史五個方面，其權(quán)重值分別為20%，25%，15%，25%和15%。其防雷風(fēng)險評估E值計算方法歸納如式(1)所示[1，2]。

1.2 園林要素防雷風(fēng)險評估

現(xiàn)研究園林要素的風(fēng)險評估方法，從園林要素的重要性、人的因素、年預(yù)計雷擊次數(shù)、自身結(jié)構(gòu)、內(nèi)部環(huán)境和結(jié)構(gòu)變化、外部環(huán)境和其他因素、雷擊史七個方面進(jìn)行了討論，根據(jù)園林要素的實(shí)際情況取相應(yīng)的風(fēng)險系數(shù)。

1.2.1 園林要素的重要性

將建筑物的防雷風(fēng)險與園林要素的文物價值、藝術(shù)價值聯(lián)系在一起，這是合理的。但只是認(rèn)為屬于國家級、省市級文物，雷擊風(fēng)險就高，這是欠妥的。特別重要的和重要的園林要素的界定，要根據(jù)經(jīng)濟(jì)水平和實(shí)際條件決定，而不只是按文物等級。園林要素的文物和藝術(shù)價值與雷害雖沒有直接關(guān)系，考慮到文物和藝術(shù)價值損失的不可逆性，可認(rèn)為重要性因素對風(fēng)險評估影響很大，其權(quán)重值可定為30%。對植物的重要性評估類似于建筑，通過其國家級、省市級的保護(hù)等級，或者根據(jù)所有人或管理人對其的重要性認(rèn)定，來確定其植物重要性風(fēng)險度取值。

1.2.2 人的因素影響

為了體現(xiàn)以人為本的精神，除了保護(hù)有價值的物品和要素，也要注重對人的保護(hù)。通過調(diào)查研究，我們認(rèn)為人流量、面積人流量和使用率這三個參數(shù)可以用來描述人的因素對園林建筑物的影響程度。園林建筑物防雷考慮人的因素時，可取權(quán)重值為12%。構(gòu)筑物和植物不存在人流量和使用率的問題，不直接考慮人的因素，而可把人作為特殊的保護(hù)對象歸入要素重要性的范疇，也體現(xiàn)了要素保護(hù)的意義和價值。

1.2.3 年預(yù)計雷擊次數(shù)

建筑物的年預(yù)計雷擊次數(shù)是一個建筑物可能遭受的雷擊概率，是雷擊風(fēng)險度的具體表現(xiàn)，是雷擊風(fēng)險評估中非常重要的因素。園林要素的年預(yù)計雷擊次數(shù)應(yīng)按照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中的方法計算。年預(yù)計雷擊次數(shù)是雷擊事故的開始，也是控制防雷措施的重要依據(jù)，因此確定其所占風(fēng)險評估權(quán)重的36%。風(fēng)險度的量化可參照相關(guān)規(guī)范劃分。計算時，植物可取其樹冠覆蓋面積作為建筑面積考慮。

1.2.4 自身結(jié)構(gòu)

園林要素具有以下易遭受雷擊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[3-5]:從結(jié)構(gòu)上看，園林要素很多都建在高聳的部位，容易接閃雷電;很多要素頂部都設(shè)有金屬物，增加了被雷擊的可能性;很多結(jié)構(gòu)都為磚木材質(zhì)，一旦遭受雷擊，極易引起火災(zāi)。園林要素的結(jié)構(gòu)因素，是固有的和無法改變的，結(jié)構(gòu)不同，雷擊的可能性也就不同。可以把植物當(dāng)作由有一定含水率的木材組合起來的結(jié)構(gòu)物來進(jìn)行處理。自身結(jié)構(gòu)應(yīng)作為一種風(fēng)險主因考慮，因而將其權(quán)重定為10%。

1.2.5 內(nèi)部環(huán)境和結(jié)構(gòu)變化

園林建筑物和構(gòu)筑物的內(nèi)部環(huán)境和結(jié)構(gòu)變化具有以下易遭受雷擊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[6，7]:許多園林要素內(nèi)部有大量金屬物體，同樣存在雷擊隱患;園林要素中各種設(shè)備及管線路的設(shè)置，增加了雷電侵入的通道，減小了反擊距離;還需要考慮接觸、跨步電壓危害的增加;結(jié)構(gòu)材料的變質(zhì)，導(dǎo)電性增強(qiáng)，如木材受潮等因素。建筑物和構(gòu)筑物內(nèi)部環(huán)境變化，是雷擊風(fēng)險評估中的重要因素，可將其權(quán)重定為5%。對于植物，此項風(fēng)險應(yīng)合并入園林要素的外部環(huán)境和其他因素風(fēng)險中考慮。

1.2.6 外部環(huán)境和其他因素

園林建筑物和構(gòu)筑物的外部環(huán)境具有以下易遭受雷擊的特點(diǎn):所在之處大都有樹木相依，而這些樹木容易成為雷電的落腳點(diǎn)，可引起反擊危害，增大了園林要素受雷擊的概率;多數(shù)要素的地理環(huán)境、地質(zhì)條件不理想。對于植物，恰好相反，在樹林里的植物，由于整體防雷效應(yīng)和雷擊的選擇性，對突出的植物，被雷擊的風(fēng)險較高，而高度不是很高的植物，卻會得到一定的保護(hù)。由其他特殊原因引起的雷擊危險也應(yīng)有所考慮。園林要素的外部環(huán)境和其他因素權(quán)重定為4%。

1.2.7 雷擊史考慮

有無雷擊史可作為風(fēng)險評估的一個因子，但不重要，有三方面的原因:

1)雷擊記錄的真實(shí)性需要論證;2)很多雷擊事件沒有記錄在案;3)雷擊記錄只有數(shù)量，不能反映雷擊情況的變化。由此可知雷擊史對總風(fēng)險影響很小，建議只在3%的范圍內(nèi)作取舍。雷擊記錄還應(yīng)考慮要素所在的區(qū)域和記錄時長。若不考慮雷擊史的影響，可將其權(quán)重歸入園林要素的年預(yù)計雷擊次數(shù)的權(quán)重中。

1.3 園林要素防雷風(fēng)險評估的建議

綜上所述，為比較完整的歸納園林要素防雷的各個方面，現(xiàn)在將主要園林要素的雷擊風(fēng)險評估計算方法，建議歸納如表1所示。

表1 主要園林要素雷擊評估計算方法

1.4 園林要素防雷分類標(biāo)準(zhǔn)

以園林要素風(fēng)險評估方法為基礎(chǔ)對園林要素進(jìn)行防雷等級分類，建議分類標(biāo)準(zhǔn)如下，采用表1計算風(fēng)險系數(shù)E，按表2進(jìn)行分類。

表2 園林要素防雷分類標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)語

針對主要園林防雷要素，從現(xiàn)有的古建筑防雷風(fēng)險評估的方法基礎(chǔ)上研究園林要素的風(fēng)險評估方法，建議將園林要素的重要性、人的因素、年預(yù)計雷擊次數(shù)、自身結(jié)構(gòu)、內(nèi)部環(huán)境和結(jié)構(gòu)變化、外部環(huán)境和其他因素、雷擊史七個方面作為園林防雷風(fēng)險的主控項目，其權(quán)重值分別為30%，12%，36%，10%，5%，4%和3%，各種要素又有一些差別。還建議園林要素防雷等級按風(fēng)險評估計算E值可分為五類。

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