[发明专利]考虑周边物体时计算建构筑物各部位雷击概率的方法

摘要

考虑周边物体时计算建构筑物各部位雷击概率的方法。本发明对大自然中复杂的雷电环境进行了简化，根据电气几何模型，将绝对平坦大地上的一个点遭受雷击的概率设为一个雷击单元，据此来计算建筑物上任何一个部位遭受雷击的概率大小。具体方法是将建筑物所在的三维空间按照一定的尺度划分为空间网格，根据公式K＝A*G³/R来计算，其中，K是建筑物上某个部位的雷击倍率，A是对应于该部位的R/I雷击点的数量，G是网格的尺寸（单位：米），R是滚球半径（单位：米）。本发明还提出了等效截收体积的概念，指出，相比等效截收面积，用等效截收体积来衡量建筑物遭受雷击的可能性更为科学合理，并给出了等效截收体积的两种可能的定义方式。

主权项

1.一种计算建构筑物的各个不同部位的雷击概率的方法，包括对建构筑物本身及周边其它物体进行测量和建模的过程，其特征是，该方法满足下面三个假设条件：假设一：在露天的大气环境中，任何一个空间点产生雷闪的可能性都是可判断的，对此进行简化，假设任何一个空间点都是可以产生雷闪的，将产生雷闪的这个空间点称之为起闪点；假设二：任何一个起闪点所产生雷闪的雷电流的强度的分布情况都是可计算的，或者说，可预测的；对此进行简化，假设任何一个起闪点产生雷闪的可能性都是相同的，所产生的雷闪的雷电流强度的分布情况也完全相同，也就是说，所有的起闪点都是相同的；假设三：任何一个起闪点所产生的任何一个雷闪，假设其雷电流强度为I，与之相对应的雷击距为R＝10*I0.65，则在该起闪点的周边上下左右前后距离小于R的空间范围内，如果存在有建筑物或地面，则该起闪点所产生的R/I雷闪将会打在该建筑物或地面上距离该起闪点最近的那个点上，该最近的点称为接闪点；如果在距离R的空间范围内没有建筑物或地面存在，则该起闪点所产生的R/I雷闪将会和其它起闪点发生云间闪而被消耗掉，不会打到任何一个接闪点上；将绝对平坦大地地面上的一个点遭受雷击的可能性作为一个基本单位，将建筑物上某个点遭受雷击的可能性与之做比较，以此来衡量建筑物的各个不同部位遭受雷击的可能性的大小；将建构筑物本身及周边物体的形态以网格的形式表示，网格的尺寸可在一定范围内变动，以各个网格的中心点代表这个网格在建筑物上所处的部位，用公式K＝A*G3/R来计算建筑物的各个不同部位对R/I雷击的接闪倍率，其中R是雷击距，A是对应于这个部位的R/I雷闪起闪点的数量，G是网格尺寸。