Q/ZKTJ 201-2020 文物建筑雷电灾害风险评估技术规程

以下是《文物建筑雷击风险评估技术规程》（Q/ZKTJ 201-2020）核心内容的详细总结：

​​一、范围与适用性​​

• ​​适用范围​​：
  适用于古建筑、近现代代表性建筑、革命旧址的单体文物建筑及建筑群的雷击风险评估。
• ​​核心目标​​：
  规范评估流程、内容与方法，提出防雷措施建议，确保评估科学性和可靠性。

​​二、评估基本原则​​

1. ​​科学性与真实性​​：
   • 气象资料需符合国家标准，文物资料需符合行业标准。
   • 参数推算优先采用规范推荐方法，无标准时需多方法比对验证。
2. ​​资料收集要求​​：
   • 文物本体：结构类型、修缮记录、四有档案、总平面图、航拍图。
   • 环境数据：地质、土壤电阻率、水文、年均雷暴日、雷电灾害史。
   • 管理信息：现有防雷措施、应急预案、维护制度。

​​三、评估流程​​

1. ​​现场勘查​​：

   • 明确评估范围，收集保护规划、地形图、管线图、地质报告等。
   • 重点勘查土壤电阻率、周边环境（如高大物体、电磁干扰源）。

2. ​​雷电环境分析​​：

   • 雷暴路径、雷电密度、强度、陡度及时空分布特征。
   • 计算最大雷击磁场强度：
     H = /frac{i}{2/pi d} /quad (/text{单位：A/m})
     （i为雷电流，d为雷击点与目标距离）。

3. ​​指标分级体系​​：

   • ​​三级指标框架​​：
     • ​​雷电风险​​：雷暴日、雷击密度、雷电流强度、雷击史（表3-6）。
     • ​​地域风险​​：土壤电阻率（表7）、土壤分层（表8-9）、地形地貌（平原/山地/孤耸区）、相对高度、电磁环境（表10）。
     • ​​承灾体风险​​：使用性质（文物等级，表11）、人员数量（表12）、占地面积（表13）、等效高度（表14）、材料结构（木/砖/钢结构）、电子/电气系统（表16）。
   • ​​五级危险划分​​：
     I级（低风险）至V级（高风险），各指标对应具体阈值（如土壤电阻率：<100Ω·m为V级，>3000Ω·m为I级）。

4. ​​风险计算与定级​​：

   • ​​隶属度计算​​：
     • 定量指标（如雷暴日）通过隶属函数转换（公式4-5）。
     • 定性指标（如地形地貌）直接匹配危险等级（隶属度=1）。
   • ​​权重分配​​：
     采用层次分析法（AHP），构建判断矩阵（表20），计算权重向量（如土壤电阻率权重0.714）。
   • ​​综合评价公式​​：
     g = r_1 + 3r_2 + 5r_3 + 7r_4 + 9r_5
     （r_1至r_5为各级隶属度，g值定级见表2）。
   • ​​风险等级与措施​​：

     g值	风险等级	防雷要求
     [0,2)	I级	E级防护（简易措施）
     [2,4)	II级	D级（安装防雷装置+在线监测）
     [4,6)	III级	C级（综合防雷+闪电预警）
     [6,8)	IV级	B级（强制综合防雷+闪电预警）
     [8,10]	V级	A级（综合防雷+实时监测预警）

​​四、评估报告要求​​

• ​​内容框架​​：
  1. 基础数据来源及可靠性说明。
  2. 项目背景（气候、雷电环境、防雷现状）。
  3. 计算过程与风险等级结果。
  4. 雷击可能损坏分析。
  5. 防护设计及施工建议（坚持​​不改变文物原状​​原则）。
• ​​防护体系​​：
  • ​​外部防雷​​：接闪装置（避雷针/网）。
  • ​​内部防雷​​：屏蔽、等电位、接地系统。
  • ​​智能防雷​​：在线监测+闪电定位预警（III级以上强制要求）。
• ​​有效期​​：报告有效期为​​5年​​，重大规划调整或新气象数据出现需重新评估。

​​五、附录关键内容​​

• ​​附录A（报告编制）​​：
  • 格式要求（A4幅面、宋体四号字）。
  • 需包含文物建筑正/背立面照片。
• ​​附录B（土壤电阻率测量）​​：
  • ​​文纳四点法​​：电极间距 a /geq 20h（h为埋深），公式：
    /rho = 2/pi a R
    （R为实测电阻）。
  • ​​修正系数​​：按土壤类型及湿度调整（表B.1，如粘土干燥时/psi=1.5）。

​​六、技术依据​​

• ​​核心标准​​：
  GB/T 21714系列（IEC 62305）、QX 189-2013（文物防雷）、QX/T 85-2018（风险评估）。
• ​​起草单位​​：宁夏中科天际防雷股份有限公司及关联技术机构。

​​总结​​：该规程建立了​​量化评估模型​​（25项指标+五级风险），强调​​文物特殊性​​（材料结构、历史价值），通过​​层次分析法​​实现科学定级，并制定分级防护策略，为文物建筑防雷提供系统性技术支撑。