園林要素防雷風險評估探討

戴 珂

(重慶市風景園林規劃研究院，重慶 401147)

隨著園林作為重要的環境資源出現在城市、郊區和景區，人們開始逐漸意識到加強園林防雷的重要性。近年來，各地對園林要素防雷做了不少研究，為了更經濟有效地保護好園林建設成果，首先應根據園林要素的具體情況，對其進行防雷風險評估。本文主要通過對園林要素防雷現狀的調查研究，參考古建筑防雷風險評估方法，建議將園林要素的重要性、人的因素、年預計雷擊次數、自身結構、內部環境和結構變化、外部環境和其他因素、雷擊史七個方面作為園林防雷風險的主控項目，并確定了各個項目的風險系數。最后，根據風險系數給出了園林防雷分類標準的建議。

1 園林要素防雷風險評估

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

1.1 古建筑防雷風險評估

根據文獻[1]，古建筑防雷風險評估分為古建筑的重要性、年預計雷擊次數、自身結構、內部環境變化和雷擊史五個方面，其權重值分別為20%，25%，15%，25%和15%。其防雷風險評估E值計算方法歸納如式(1)所示[1，2]。

1.2 園林要素防雷風險評估

現研究園林要素的風險評估方法，從園林要素的重要性、人的因素、年預計雷擊次數、自身結構、內部環境和結構變化、外部環境和其他因素、雷擊史七個方面進行了討論，根據園林要素的實際情況取相應的風險系數。

1.2.1 園林要素的重要性

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

1.2.2 人的因素影響

為了體現以人為本的精神，除了保護有價值的物品和要素，也要注重對人的保護。通過調查研究，我們認為人流量、面積人流量和使用率這三個參數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，可取權重值為12%。構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對象歸入要素重要性的范疇，也體現了要素保護的意義和價值。

1.2.3 年預計雷擊次數

建筑物的年預計雷擊次數是一個建筑物可能遭受的雷擊概率，是雷擊風險度的具體表現，是雷擊風險評估中非常重要的因素。園林要素的年預計雷擊次數應按照《建筑物防雷設計規范》中的方法計算。年預計雷擊次數是雷擊事故的開始，也是控制防雷措施的重要依據，因此確定其所占風險評估權重的36%。風險度的量化可參照相關規范劃分。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 自身結構

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

1.2.5 內部環境和結構變化

園林建筑物和構筑物的內部環境和結構變化具有以下易遭受雷擊的結構特點[6，7]:許多園林要素內部有大量金屬物體，同樣存在雷擊隱患;園林要素中各種設備及管線路的設置，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;結構材料的變質，導電性增強，如木材受潮等因素。建筑物和構筑物內部環境變化，是雷擊風險評估中的重要因素，可將其權重定為5%。對于植物，此項風險應合并入園林要素的外部環境和其他因素風險中考慮。

1.2.6 外部環境和其他因素

園林建筑物和構筑物的外部環境具有以下易遭受雷擊的特點: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，可引起反擊危害，增大了園林要素受雷擊的概率;多數要素的地理環境、地質條件不理想。對于植物，恰好相反，在樹林里的植物，由于整體防雷效應和雷擊的選擇性，對突出的植物，被雷擊的風險較高，而高度不是很高的植物，卻會得到一定的保護。由其他特殊原因引起的雷擊危險也應有所考慮。園林要素的外部環境和其他因素權重定為4%。

1.2.7 雷擊史考慮

有無雷擊史可作為風險評估的一個因子，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)雷擊記錄只有數量，不能反映雷擊情況的變化。由此可知雷擊史對總風險影響很小，建議只在3%的范圍內作取舍。雷擊記錄還應考慮要素所在的區域和記錄時長。若不考慮雷擊史的影響，可將其權重歸入園林要素的年預計雷擊次數的權重中。

1.3 園林要素防雷風險評估的建議

綜上所述，為比較完整的歸納園林要素防雷的各個方面，現在將主要園林要素的雷擊風險評估計算方法，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準

以園林要素風險評估方法為基礎對園林要素進行防雷等級分類，建議分類標準如下，采用表1計算風險系數E，按表2進行分類。

表2 園林要素防雷分類標準

2 結語

針對主要園林防雷要素，從現有的古建筑防雷風險評估的方法基礎上研究園林要素的風險評估方法，建議將園林要素的重要性、人的因素、年預計雷擊次數、自身結構、內部環境和結構變化、外部環境和其他因素、雷擊史七個方面作為園林防雷風險的主控項目，其權重值分別為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險評估計算E值可分為五類。

[1] 陶 彪.古建筑物雷擊風險評估探討[A].第七屆中國國際防雷論壇論文集[C].2008:207-208.

[2] 陶 彪.山西省古建筑防雷思考[J].陜西氣象，2009(z1):33-34.

[3] 龔家軍，劉國臻.武當山古建筑物防雷措施探討[J].電氣應用，2008，27(15):18-21.

[4] 張玉樺，李學耕，張 軍.嵩山歷史古建筑群申遺項目防雷工程設計[J].氣象與環境科學，2009，32(2):90-93.

[5] 鞏晴霞.淺談古建筑文物的防雷保護[J].科教文匯，2009(24):229-230.

[6] 石擁軍，李建宇.古建筑物防雷略論[J].消防技術與產品信息，2004(12):17-19.

[7] 尚 杰，于 暉.現代條件下的古建筑防雷[J].氣象科技，2007，35(z1):57-62.