[發明專利]考慮周邊物體時計算建構筑物各部位雷擊概率的方法

有效

• 申請號: 201410304492.3
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104133936B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 高磊
• 申請（專利權）人: 深圳康雅生態環境有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣東良馬律師事務所 44395
• 代理人: 李良

考慮周邊物體時計算建構筑物各部位雷擊概率的方法。本發明對大自然中復雜的雷電環境進行了簡化，根據電氣幾何模型，將絕對平坦大地上的一個點遭受雷擊的概率設為一個雷擊單元，據此來計算建筑物上任何一個部位遭受雷擊的概率大小。具體方法是將建筑物所在的三維空間按照一定的尺度劃分為空間網格，根據公式K＝A*G³/R來計算，其中，K是建筑物上某個部位的雷擊倍率，A是對應于該部位的R/I雷擊點的數量，G是網格的尺寸（單位：米），R是滾球半徑（單位：米）。本發明還提出了等效截收體積的概念，指出，相比等效截收面積，用等效截收體積來衡量建筑物遭受雷擊的可能性更為科學合理，并給出了等效截收體積的兩種可能的定義方式。

技術領域

本發明專利是一種考慮周圍物體（該物體可以是建筑物、構筑物或其它任何高于地面的有固定位置的設施或裝置）時定量計算建筑物（包括構筑物，為簡明起見，以下均統稱為建筑物）的不同部位遭受雷擊的概率的方法，適用于雷電防護行業，可供建筑工程設計院、各省區市氣象局防雷中心、防雷公司、防雷辦等相關單位對建筑物進行雷擊風險評估、雷電防護裝置的設計、驗收及檢測工作。

背景技術

雷電是對建筑物威脅最大的自然災害之一。計算建筑物的年預計雷擊次數是雷擊風險評估及雷電防護工作的重要組成環節。根據中華人民共和國國家標準GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》（以下簡稱GB50057）以及GB50343-2012（（以下簡稱GB50343））的規定，建筑物的年預計雷擊次數的計算公式如下：

N ＝ k × Ng × Ae （ 公式1 ）

在公式1中，N是建筑物的年預計雷擊次數；k是校正系數，一般取為1； Ng是建筑物所處地區雷擊大地的年平均密度（簡稱地閃密度）；Ae是地面上與建筑物截收相同雷擊次數的等效截收范圍（以下簡稱截收范圍）的面積（等效截收面積，簡稱截收面積）。關于Ae的計算，GB50057和GB50343規定：長方體形態的建筑物，其在地面上的截收范圍的平面圖如附圖1所示，是一個四角為圓角的矩形，該圓角矩形的長度為L+2D ，寬度為W+2D，四個圓角的半徑為D，其截收面積按下列公式計算：

Ae = [ L×W + 2(L+W)×D + πD² ]×10^-6 （公式2）

公式2中：L、W、D－分別是長方體建筑物的長度、寬度和擴大寬度（單位：米）；

所謂建筑物的擴大寬度D，指的是建筑物的截收范圍與其在地面上的周邊范圍相比，所擴大出去的寬度。擴大寬度隨建筑物的高度H而變；當建筑物的高度H小于100米時，按下列公式得到D：

D ＝ [ H×(200-H ) ] ^0.5（公式3）

當建筑物的高度H等于或大于100米時，按下列公式得到D：

D ＝ H （公式4）