Secţiunea 9 - Anexa 6.9 - Evaluarea riscului. Studiu de caz pentru structuri - Normativ din 2011 privind proiectarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor electrice aferente clădirilor - Indicativ I 7-2011

M.Of. 802 bis

În vigoare
Versiune de la: 12 Iulie 2023
SECŢIUNEA 9:Anexa 6.9 - Evaluarea riscului. Studiu de caz pentru structuri
(1)Sunt tratate studii de caz referitoare la o casă din mediul rural, o clădire de birouri, un spital şi un bloc cu apartamente cu scopul de a arăta:
- cum se calculează riscul şi cum se determină necesitatea unei protecţii;
- contribuţia diferitelor componente de risc la riscul total;
- efectul diferitelor măsuri de protecţie pentru a diminua un astfel de risc;
- metoda de alegere, din ansamblul soluţiilor existente, folosind criteriul eficienţei tehnice şi economice.
Se prezintă date ipotetice pentru o casă din mediul rural, o clădire de birouri, un spital şi un bloc cu apartamente. Este întocmită pentru a furniza informaţii despre evaluarea riscului în scopul ilustrării principiilor conţinute în acest normativ. Nu trebuie să fie considerată ca o soluţie care încorporează toate condiţiile existente în diferitele sisteme sau facilităţi.
(2)I. Casă din mediul rural
Un prim studiu de caz consideră o casă din mediul rural pentru care necesitatea de protecţie trebuie evaluată.
Pentru acest exemplu, riscul R1 al pierderii de vieţi omeneşti (componentele lui R1 conform 6.2.1.1.3 şi tabelului 6.6) trebuie să fie determinat şi comparat cu valoarea acceptabilă RT = 10-5 (conform tabelului 6.10). Vor fi selectate măsurile de protecţie pentru reducerea acestui risc.
Date şi caracteristici importante
Se utilizează următoarele date şi caracteristici:
1)casa în sine şi împrejurimile sale sunt prezentate în tabelul A6.9.1;
2)sistemele interioare şi liniile care intră şi la care acestea sunt conectate, sunt prezentate în tabelul A6.9.2.
Tabelul A6.9.1 - Date caracteristice ale structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Referinţă

Dimensiuni (m)

-

(Lb, Wb, Hb)

15, 20, 6

 

Factor de amplasare

Izolat1)

cd

1

Tabelul A6.1.2

SPT

Fără

PB

1

Tabelul A6.2.2

Ecran la frontiera structurii

Fără

KS1

1

Relaţia A6.2.3

Ecran în structură

Fără

KS2

1

Relaţia A6.2.3

Persoane prezente în afara casei

Fără2)

   

Densitatea de trăsnete la sol

1/km2/an

Ng

4

-

1) Regiune plată, fără structuri în vecinătate.

2) Risc de şocuri electrice pentru persoane RA = 0.

Tabelul A6.9.2 - Date şi caracteristici ale liniilor şi ale sistemelor interioare conectate

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Referinţă

Rezistivitatea solului

m

500

 

Linie de alimentare cu energie electrică JT şi sistemul său interior

Lungime (m)

 

Lc

1000

 

Înălţime (m)

Îngropată

Hc

-

 

Transformator

Fără

Ct

1

Tabelul A6.1.4

Factor de amplasare a liniei 1)

Izolată

Cd

1

Tabelul A6.1.2

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Tabelul A6.1.5

Ecran al liniei

Fără

PLD

1

Tabelul A6.2.6

Măsuri pentru conductoarele interioare

Fără

KS3

1

Tabelul A6.2.5

Tensiune de ţinere a sistemului interior

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Relaţia A.6.2.4

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Tabelul A6.2.3

Linie de telecomunicaţii şi sistemul său interior

Lungime (m)

 

Lc

1000

 

Înălţime (m)

 

Hc

6

 

Factor de amplasare a liniei 1)

Izolată

Cd

1

Tabelul A6.1.1

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Tabelul A6.1.4

Ecran al liniei

Fără

PLD

1

Tabelul A6.2.6

Măsuri pentru conductoarele interioare

Fără

KS3

1

Tabelul A6.2.5

Tensiune de ţinere a sistemului interior

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Relaţia A6.2.4

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Tabelul A6.2.3

1) Regiune plată, linie izolată (fără structuri în vecinătate, fără structuri adiacente conectate la extremitatea îndepărtată (extremitatea "a") a liniei (NDa = 0).

Luând în considerare că
- tipul de suprafaţă din exteriorul structurii este diferit de cel din interior,
- din punct de vedere al rezistenţei la foc structura constituie un compartiment unic,
- nu există ecrane tridimensionale,
pot fi definite următoarele zone principale:
- Z1 (în exteriorul clădirii);
- Z2 (în interiorul clădirii).
Nu este necesar să se definească şi alte zone, având în vedere că:
- ambele sisteme interioare (de alimentare cu energie electrică şi de telecomunicaţie) sunt în zona Z2;
- pierderile L sunt considerate ca fiind constante în zona Z2.
Dacă nu sunt persoane în afara clădirii, riscul R1 pentru zona Z1 poate fi neglijat şi evaluarea riscului trebuie să fie realizat numai pentru zona Z2.
Caracteristicile zonei Z2 sunt indicate în tabelul A6.9.3.
Conform evaluării proiectantului sistemului de protecţie împotriva trăsnetului, se estimează valorile medii tipice ale volumului relativ al pierderilor pe an referitoare la riscul R1 (a se vedea tabelul A6.3.1).
Tabelul A6.9.3 - Caracteristicile zonei Z2 (în interiorul clădirii)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Referinţă

Tipul suprafeţei planşeului

Lemn

ru

10-5

Tabelul A6.3.2

Risc de incendiu

Slab

rf

10-3

Tabelul A6.3.4

Pericol special

Fără

hz

1

Tabelul A6.3.5

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Tabelul A6.3.3

Ecran spaţial

Fără

KS2

1

Relaţia A6.2.3

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

 

Sisteme de telecomunicaţii interioare

Da

Conectate la linia de telecomunicaţie

-

 

Pierderi prin tensiuni de atingere şi de pas

Da

Lt

10-4

Tabelul A6.3.1

Pierderi prin avarii fizice

Da

Lf

10-1

Tabelul A6.3.1

Calculul mărimilor corespunzătoare
Calculele suprafeţelor echivalente de expunere sunt indicate în tabelul A6.9.4. Calculul numărului previzibil de evenimente periculoase este indicat în tabelul A6.9.5.
Tabelul A6.9.4 - Suprafeţe de expunere echivalente pentru structură şi linii

Simbol al suprafeţei

Referinţă pentru ecuaţie/tabel

Ecuaţie pentru suprafaţa echivalentă de expunere

Date din tabelul

Valoare

m2

Ad

Relaţie (A6.1.2)

Structură:

Ad = [Lb x Wb + 6Hb x (Lb + Wb) + x (3Hb)2]

A6.9.1

2,58 x 103

Al(P)

Tabelul A6.1.3

Linie de alimentare cu energie electrică:

Al(P) = radical din x [Lc - 3Hb]

A6.9.1 A6.9.2

2,2 x 104

Ai(P)

Tabelul A6.1.3

Lângă linia de alimentare cu energie electrică:

Ai(P) = 25 x radical din x Lc

A6.9.2

5,6 x 105

Al(T)

Tabelul A6.1.3

Linie de telecomunicaţii:

Al(T) = 6Hc x [Lc-3Hb]

A6.9.1 A6.9.2

3,5 x 104

Ai(T)

Tabelul A6.1.3

Lângă linia de telecomunicaţii:

Ai(T) = 1 000 x Lc

A6.9.2

106

Tabelul A6.9.5 - Număr anual previzibil al evenimentelor periculoase

Simbol al numărului

Relaţia de referinţă

Ecuaţie pentru numărul de trăsnete

Date din tabelul

Valoare (l/an)

ND

(A6.1.4)

Pe structură:

ND = Ng x Ad x Cd x 10-6

A6.9.1 A6.9.4

1,03 x 10-2

NL(P)

(A6.1.7)

Pe linia de alimentare cu energie electrică:

NL(P)=NgxAl(P) x Cd(P) x Ct(P) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

8,78 x 10-2

Ni(P)

(A6.1.8)

Lângă linia de alimentare cu energie electrică:

Ni(P)=Ng x Ai(P) x Ct(P) x Ce(P) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

2,24

NL(T)

(A6.1.7)

Pe linia de telecomunicaţii:

NL(T) =Ngx Al(T) x Cd(T) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

1,41 x 10-1

Ni(T)

(A6.1.8)

Lângă linia de telecomunicaţii:

Ni(T) =Ngx Ai(T) x Ce(T) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

4

Calculul riscului pentru luarea unei decizii privind necesitatea protecţiei
În cazul studiat, ar trebui să fie evaluat riscul R1, exprimat de suma următoarelor componente:
R1 = RB + RU(LINIE ELECTRICĂ) + RV(LINIE ELECTRICĂ) + RU(LINIE DE TELECOMUNICAŢII) + RV(LINIE DE TELECOMUNICAŢII)
Componentele de risc implicate şi evaluarea riscului total sunt indicate în tabelul A6.9.6.
Tabelul A6.9.6 - Componentele de risc implicate şi calculul lor (valori x 10-5)

Simbol al componentei de risc

Referinţă pentru relaţie/tabel

Ecuaţie pentru componenta cu căderea trăsnetului pe

Date din tabelul

Valoare

x(10-5)

RB

Tabelul 6.12

structură rezultând avarii fizice:

RB = ND x PB x hz x rp x rf x Lf

A6.9.1 A.6.9.3 A.6.9.5

0,103

RU(Linie electrică)

Tabelul 6.12

linie de alimentare cu energie electrică generând supratensiune/supracurent:

RU = (NL+ NDa) x PU x ru x Lt

A6.9.2 A6.9.3 A6.9.5

0,000 009

RV(Linie electrică)

Tabelul 6.12

linie de alimentare cu energie electrică rezultând avarii fizice:

RV = (NL+ NDa) x PV x hz x rp x rf x Lf

0,878

RU(Linie de telecomunicaţii)

Tabelul 6.12

linia telefonică generând supratensiune/supracurent:

RU = (NL+ NDa) x PU x ru x Lt

0,000 014

RV(Linie de telecomunicaţii)

Tabelul 6.12

linia telefonică rezultând avarii fizice:

RV = (NL+ NDa) x PV x hz x rp x rf x Lf

1,41

Total R1

Tabelul 6.12

RA + RB + RU (Linie electrică) + RV(Linie electrică) + RU(Linie de telecomunicaţii) + RV(Linie de telecomunicaţii)

A6.9.6

2,39

Concluzii privind evaluarea lui R1
Deoarece R1 = 2,39 x 10-5 este mai mare decât valoarea acceptabilă RT = 10-5, este necesară protecţia structurii împotriva trăsnetului.
Alegerea măsurilor de protecţie
Compunerea componentelor de risc conduce la:
RD = RA + RB + RC = RB = 0,103 x 10-5
RI = RM + RU + RV + RW + RZ = RU + RV aprox. = 2,287 x 10-5
RS = RA + RU = RU aprox. = 0
RF = RB + RV = 2,39 x 10-5
RO = RM + RC + RW aprox. = 0
unde
RD este riscul datorită căderii trăsnetului pe structură (sursă S1);
RI - riscul datorită trăsnetelor care nu cad pe structură dar o influenţează (sursele: S2, S3 şi S4);
RS - riscul datorită vătămării fiinţelor vii;
RF - riscul datorită avariilor fizice;
RO - riscul datorită defectării sistemelor interioare.
Această compunere arată că riscul pentru structură se datorează în principal avariilor fizice produse de trăsnetele care cad pe liniile racordate.
Conform tabelului A6.9.6 principalele contribuţii la valoarea riscului sunt date de:
- componenta RV (Linie de telecomunicaţii) (căderea trăsnetului pe linia de telecomunicaţii) pentru 59 %;
- componenta RV (Linie electrică) (căderea trăsnetului pe linia de alimentare cu energie electrică) pentru 37 %;
- componenta RB (căderea trăsnetului pe structură) pentru 4 %.
Pentru a reduce riscul R1 la o valoare acceptabilă, ar trebui luate în considerare măsuri de protecţie care influenţează componenta RV şi componenta RB (a se vedea tabelul A6.9.6). Măsurile adecvate sunt următoarele:
a)instalarea SPD cu NPT IV în punctul de intrare a serviciului în clădire atât pentru protecţia liniilor de alimentare cu energie electrică cât şi pentru cea a liniilor telefonice. Conform tabelului A6.2.3 această măsură reduce valorile PU şi PV (datorită SPD pe liniile racordate) de la 1 până la 0,03
b)instalarea SPT clasa IV, care, conform tabelelor A6.2.2 şi A6.2.3, reduce valoarea PB de la 1 până la 0,2 şi valorile PU şi PV (datorită prezenţei SPD pe liniile racordate) de la 1 până la 0,03.
Prin introducerea acestor valori în relaţiile din tabelul A6.9.6 sunt obţinute noile valori ale componentelor de risc care sunt indicate în tabelul A6.9.7.
Valori ale componentelor de risc relevante pentru riscul R1 (valori x 10-5) pentru cazurile considerate

Componente de risc

Valori x 10-5

 

Caz a)

Caz b)

RA

0

0

RB

0,103

0,020 6

RU (Linie electrică)

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie electrică)

0,026 3

0,026 3

RU (Linie de telecomunicaţii)

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie de telecomunicaţii)

0,042 3

0,042 3

TOTAL

0,171 6

0,089 2

Soluţia ce va fi adoptată depinde de cel mai bun compromis între aspectele tehnice şi economice.
(3)II. Clădire de birouri
Al doilea studiu de caz consideră o clădire de birouri pentru care trebuie evaluată necesitatea protecţiei.
În acest scop, riscul R1 al pierderii de vieţi omeneşti (componentele lui R1 conform tabelului 6.6) trebuie să fie determinat şi comparat cu valoarea acceptabilă RT = 10-5 (conform tabelului 6.13). Sunt selectate măsurile de protecţie pentru reducerea unui astfel de risc. Deoarece decizia este luată de proprietar, costul eficienţei măsurilor adoptate nu se mai evaluează.
Date şi caracteristici importante
Se utilizează următoarele date şi caracteristici:
1)clădire şi împrejurimile sale, prezentate în tabelul A6.9.8;
2)reţeaua electrică interioară şi linia aferentă de alimentare cu energie electrică care pătrunde în structură, prezentate în tabelul A6.9.9;
3)sistemele electronice interioare şi linia aferentă de telecomunicaţii care pătrunde în structură, prezentate în tabelul A6.9.10.
Tabelul A6.9.8 - Date caracteristice ale structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Dimensiuni (m)

-

Lb x Wb x Hb

40 x 20 x 25

Factor de amplasare

Izolată

Cd

1

SPT

Fără

PB

1

Ecran la frontiera structurii

Fără

KS1

1

Ecran în interiorul structurii

Fără

KS2

1

Densitate de trăsnete

1/km2/an

Ng

4

Persoane prezente în structură

În afara şi în interiorul structurii

nt

200

Tabelul A6.9.9 - Caracteristicile reţelei interioare de alimentare cu energie electrică şi ale liniei electrice de alimentare care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Lungime (m)

 

Lc

200

Înălţime (m)

Aerian

Hc

6

Transformator ÎT/JT

Nu

Ct

1

Factor de amplasare a liniei

Izolată

Cd

1

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Ecranul liniei

Fără

PLD

1

PLI

0,4

Măsuri de protecţie luate la instalarea cablurilor

Fără

KS3

1

Tensiune de linere a echipamentului Uw

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitatea "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Tabelul A6.9.10 - Caracteristicile sistemului de telecomunicaţii interior şi ale liniei racordate

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitatea solului

m

250

Lungime (m)

-

Lc

1000

Înălţime (m)

Îngropat

-

-

Factor de amplasare a liniei

Izolată

Cd

1

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Ecranul liniei

Fără

PLD

1

PLI

1

Măsuri de protecţie la instalarea cablurilor

Fără

KS3

1

Tensiune de ţinere a echipamentului C/w

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitatea "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Definirea zonelor din clădirea de birouri şi caracteristicile acestora
Ţinând seama de următoarele elemente
- tipul suprafeţei solului este diferit în zona de intrare, în grădină şi în interiorul structurii,
- structura şi arhiva sunt compartimente rezistente la foc,
- nu există un ecran tridimensional,
- pierderile L din centrul informatic sunt mai mici decât cele din birouri,
următoarele zone principale pot fi definite:
- Z1 zona de intrare în clădire;
- Z2 grădina;
- Z3 arhiva - este separată într-un compartiment rezistent la foc;
- Z4 birourile;
- Z5 centru informatic.
Caracteristicile zonelor sunt indicate în tabelul A6.9.11 pentru zona Z1, în tabelul A6.9.12 pentru zona Z2, în tabelul A6.9.13 pentru zona Z3, în tabelul A6.9.14 pentru zona Z4 şi în tabelul A6.9.15 pentru zona Z5.
În conformitate cu evaluarea proiectantului sistemului de protecţie împotriva trăsnetului, valorile medii tipice ale volumelor relative ale pierderilor anuale asociate riscului R1 (a se vedea tabelul A6.3.1)
- Lt = 10-2 în exteriorul structurii,
- Lt = 10-4 în interiorul structurii,
- Lf = 10-2,
au fost reduse, pentru fiecare zonă, luând în considerare numărul de persoane potenţial în pericol aflate în zona structurii raportat la numărul de persoane prezent în structură.
Tabelul A6.9.11 - Caracteristicile zonei Z1 (zona de intrare în clădire)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei solului

Marmură

ra

10-3

Protecţie împotriva şocurilor electrice

Fără

PA

1

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

2 x 10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

4

Tabelul A6.9.12 - Caracteristicile zonei Z2 (grădină)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei solului

Iarbă

ra

10-2

Protecţie împotriva şocurilor electrice

Gard

PA

0

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

2

Tabelul A6.9.13 - Caracteristicile zonei Z3 (arhivă)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Ridicat

rf

10-1

Pericol special

Panică redusă

hz

2

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

Sisteme interioare de telefonie

Da

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

10-5

Pierdere datorită avariilor fizice

Da

Lf

10-3

Persoane potenţial în pericol în zonă

  

20

Tabelul A6.9.14 - Caracteristicile zonei Z4 (birouri)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

10-3

Pericol special

Panică redusă

hz

2

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

Sisteme interioare de telefonie

Da

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

8 x 10-5

Pierdere datorită avariilor fizice

Da

Lf

8 x 10-3

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

160

Tabelul A6.9.15 - Caracteristicile zonei Z5 (centru informatic)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

10-3

Pericol special

Panică redusă

hz

2

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

Sisteme interioare de telefonie

Da

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

7 x 10-6

Pierdere datorită avariilor fizice

Da

Lf

7 x 10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

14

Calculul mărimilor corespunzătoare
Rezultatul calculelor pentru suprafeţele echivalente de expunere sunt prezentate în tabelul A6.9.16, rezultatul calculelor pentru numărul probabil de evenimente periculoase sunt indicate în tabelul A6.9.17 şi evaluarea pierderilor anuale probabile sunt indicate în tabelul A6.9.18.
Tabelul A6.9.16 - Suprafeţe echivalente de expunere ale structurii şi ale liniilor

Simbol

Valoare

m2

Ad

2,7 x 104

Al (Energie electrică)

4,5 x 103

Ai (Energie electrică)

2 x 105

Al (Telecomunicaţii)

1,45 x 104

Ai (Telecomunicaţii)

3,9 x 105

Tabelul A6.9.17 - Numărul anual previzibil de evenimente periculoase

Simbol

Valoare (l/an)

ND

1,1 x 10-1

NL (Energie electrică)

1,81 x 10-2

Ni (Energie electrică)

8 x 10-1

NL (Telecomunicaţii)

5,9 x 10-2

Ni (Telecomunicaţii)

1,581

Calculul riscului pentru luarea unei decizii privind necesitatea protecţiei
Componentele de risc implicate pentru fiecare zonă şi evaluarea riscului total sunt indicate în tabelul A6.9.18.
Tabelul A6.9.18 - Risc R1 - Valori ale componentelor de risc în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Zonă de intrare

Z2

Grădină

Z3

Arhivă

Z4

Birouri

Z5

Centru informatic

Structură

RA

0,002

0

   

0,002

RB

  

2,21

0,177

0,016

2,403

RU (Linie electrică)

  

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie electrică)

  

0,362

0,029

0,002

0,393

RU (Linie de telecomunicaţii)

  

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie de telecomunicaţii

  

1,18

0,094

0,008

1,282

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

Concluzie din evaluarea lui R1
Deoarece R1 = 4,08 x 10-5 este mai mare decât valoarea acceptabilă RT = 10-5, este necesară protecţia împotriva trăsnetului a structurii.
Alegerea măsurilor de protecţie
Compunerea componentelor de risc este indicată în tabelul A6.9.19.
Tabelul A6.9.19 - Compunerea componentelor de risc R1 în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Zonă de intrare

Z2

Grădină

Z3

Arhivă

Z4

Birouri

Z5

Centru informatic

Structură

RD

0,002

0

2,21

0,177

0,016

2,405

RI

0

0

1,542

0,123

0,01

1,673

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

RS

0,002

0

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

0,002

RF

0

0

3,752

0,3

0,026

4,312

RO

0

0

0

0

aprox. = 0

0

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

unde:
RD = RA + RB + RC
RI = RM + RU + RV + RW + RZ
RS = RA + RU
RF = RB + RV
RO = RM + RC + RW
şi
RD este riscul datorită căderii trăsnetelor pe structură (sursă S1);
RI - riscul datorat trăsnetelor care nu cad pe structură, dar o influenţează (surse: S2, S3 şi S4);
RS - riscul datorită vătămării fiinţelor vii;
RF - riscul datorită avariilor fizice;
RO - riscul datorită defectării sistemelor interioare.
Această compunere arată că riscul pentru structură este în principal datorită avariilor fizice în zona Z3 cauzate de trăsnetele care cad pe structură sau pe liniile racordate; riscul de incendiu (avarie fizică) în zona Z3 este 92 % din riscul total.
Conform tabelului A6.9.18, principalele contribuţii la valoarea riscului R1 în zona Z3 sunt date de:
- componenta RB (căderea trăsnetului pe structură) pentru 54 %;
- componenta RV (Linie electrică) (căderea trăsnetului pe linia de alimentare cu energie electrică) pentru cca. 9 %;
- componenta RV (Linie de telecomunicaţii) (căderea trăsnetului pe linia de telecomunicaţii) pentru cca. 29 %.
Pentru a reduce riscul la o valoare acceptabilă pot fi adoptate măsurile de protecţie următoare:
a)protejarea clădirii cu SPT clasa IV conform cu prescripţiile din SR EN 62305-3 pentru a reduce componenta RB. Acest SPT nu are caracteristicile unui ecran tridimensional tip grilă. Parametrii din tabelele A6.9.8, A6.9.9, şi A6.9.10 se schimbă după cum urmează:
- PB = 0,2;
- PU = PV = 0,03 (datorită SPD pe liniile racordate).
b)instalarea în arhivă (zona Z3) a unui sistem automat de stingere (sau detectare) a incendiului, pentru a reduce componentele RB şi RV în această zonă şi SPD cu NPT IV în punctul de racordare la clădire atât a liniilor de alimentare cu energie electrică cât şi a liniilor de telecomunicaţii.
Parametrii din tabelele A6.9.9, A6.9.10 şi A6.9.13 se schimbă după cum urmează:
rp = 0,2 numai pentru zona Z3;
PU = PV = 0,03 (datorită SPD pe liniile racordate).
Valorile riscului pentru fiecare zonă sunt indicate în tabelul A6.9.20.
Tabelul A6.9.20 - Valorile riscului R1 în funcţie de soluţia aleasă (valori x 10-5)
 

Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

TOTAL

Soluţia a)

0,002

0

0,488

0,039

0,003

0,532

Soluţia b)

0,002

0

0,451

0,18

0,015 8

0,649

Ambele soluţii reduc riscul sub valoarea acceptabilă. Soluţia care se va adopta va depinde de cel mai bun compromis între aspectele tehnice şi cele economice.
(4)III. Spital
Studiul de caz care urmează, cuprinde instalaţiile unui spital tipic, cu un bloc operator şi cu o unitate de terapie intensivă.
Pierderile de vieţi omeneşti (L1) şi pierderile economice (L4) sunt componentele caracteristice acestui tip de structură. Este necesar să se evalueze necesitatea protecţiei şi impactul economic al măsurilor de protecţie, astfel încât urmează să fie evaluate riscurile R1 şi R4.
Date şi caracteristici importante
Date şi caracteristici ale:
1)clădirii şi ale împrejurimilor sale sunt indicate în tabelul A6.9.21;
2)reţelei electrice interioare şi ale liniei aferente de alimentare cu energie electrică la ÎT care pătrunde în structură sunt indicate în tabelul A6.9.22;
3)sistemelor electronice interioare şi ale liniei aferente de telecomunicaţii care pătrunde în structură sunt indicate în tabelul A6.9.23.
Tabelul A6.9.21 - Date caracteristice ale structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Dimensiuni (m)

-

Lb x Wb x Hb

50 x 150 x 10

Factor de amplasare

Izolat

Cd

1

SPT

Fără

PB

1

Ecran la frontiera structurii

Fără

KS1

1

Ecran în interiorul structurii

Fără

KS2

1

Densitate de trăsnete

1/km2/an

Ng

4

Persoane prezente în clădire

În interiorul şi în exteriorul structurii

nt

1000

Tabelul A6.9.22 - Caracteristicile reţelei interioare de alimentare cu energie electrică şi ale liniei electrice aferente care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

m

200

Lungime (m)

-

Lc

500

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Transformator ÎT/JT

La intrare în clădire

Ct

0,2

Factor de amplasare a liniei

Înconjurată de obiecte mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei: conectat la bara de echipotenţializare şi echipamentul conectat la aceeaşi bară

RS <= 1 (/km)

PLD

0,2

PLI

0,008

Măsuri luate la instalarea cablurilor interioare

Cablu neecranat - Măsuri uzuale privind traseele pentru evitarea buclelor mari

KS3

0,2

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Tabelul A6.9.23 - Caracteristici ale sistemului interior de telecomunicaţii şi ale liniei aferente care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

m

200

Lungime (m)

-

Lc

300

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Factor de amplasare a liniei

Înconjurat de obiecte mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei: conectat la bara de echipotenţializare şi echipamentul conectat la aceeaşi bară

1 < RS <= 5 (/km)

PLD

0,8

PLI

0,04

Măsuri luate la instalarea cablurilor interioare

Cablu neecranat - Măsuri uzuale privind traseele pentru evitarea buclelor mari

KS3

0,02

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

20 x 30 x 5

Factor de amplasare a structurii "a"

Izolată

Cda

1

Definirea zonelor din spital şi caracteristici ale acestora
Ţinând seama de elementele următoare
- tipul suprafeţei solului este diferit în exteriorul structurii de cel din interiorul acesteia;
- structura şi blocul operator sunt compartimente rezistente la foc;
- nu există ecrane tridimensionale;
- blocul de terapie intensivă conţine numeroase sisteme electronice sensibile şi un ecran tridimensional ar putea fi
- adoptat ca măsură de protecţie;
în blocul de terapie intensivă pierderile L sunt estimate ca fiind mai mari decât în alte părţi ale structurii,
pot fi definite următoarele zone principale:
- Z1 (în afara clădirii);
- Z2 (blocul saloanelor);
- Z3 (blocul operator);
- Z4 (unitatea de terapie intensivă).
Caracteristicile acestor zone sunt indicate în tabelul A6.9.24 pentru zona Z1, în tabelul A6.9.25 pentru zona Z2, în tabelul A6.9.26 pentru zona Z3 şi în tabelul A6.9.27 pentru zona Z4.
Aşa cum rezultă din evaluarea realizată de proiectantul sistemului de protecţie împotriva trăsnetului, valorile medii tipice ale volumului relativ al pierderilor anuale corespunzătoare riscului R1 (a se vedea tabelul A6.3.1),
Lt = 10-2 (în afara structurii),
Lt = 10-4 (în interiorul structurii),
Lf = 10-1,
Lo = 10-3,
au fost reduse pentru zonele Z1, Z2 şi Z3. Pentru zona Z4 a fost adoptată valoarea iniţială, fără reducere, datorită caracteristicilor particulare ale acestei zone: Lo = 10-3.
Pentru riscul R4 au fost adoptate valorile medii tipice ale volumului relativ al pierderilor (a se vedea tabelul A6.3.1) au fost asumate:
- Lf = 5 x 10-1
- Lo = 10-2
Tabelul A6.9.24 - Caracteristicile zonei Z1 (în afara clădirii)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei solului

Beton

ra

1 x 10-2

Protecţia împotriva şocurilor electrice

Fără

PA

1

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas

Da

Lt

1 x 10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

10

Tabelul A6.9.25 - Caracteristicile zonei Z2 (blocul de saloane)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

1 x 10-5

Risc de incendiu

Normal

rf

1 x 10-2

Pericol special (corespunzător lui R1)

Dificultate a evacuării

hz

5

Pericol special (corespunzător lui R4)

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţea interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare

-

-

Sisteme interioare de telecomunicaţii

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

9,5 x 10-5

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

9,5 x 10-2

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R1)

Fără

Lo

-

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

950

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R4)

Da

Lf

5 x 10-1

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R4)

Da

Lo

1 x 10-2

Tabelul A6.9.26 - Caracteristici ale zonei Z3 (bloc operator)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

1 x 10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

1 x 10-3

Pericol special (corespunzător lui R1)

Dificultate a evacuării

hz

5

Pericol special (corespunzător lui R4)

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţea interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare

-

-

Sisteme interioare de telecomunicaţii

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

3,5 x 10-6

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

3,5 x 10-3

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R1)

Fără

Lo

1 x 10-3

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

35

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R4)

Da

Lf

5 x 10-1

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R4)

Da

Lo

1 x 10-2

Tabelul A6.9.27 - Caracteristici ale zonei Z4 (unitate de terapie intensivă)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

10-3

Pericol special (corespunzător lui R1)

Dificultate a evacuării

hz

5

Pericol special (corespunzător lui R4)

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţea interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare

-

-

Sisteme interioare de telecomunicaţii

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

5 x 10-7

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

5 x 10-4

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R1)

Da

Lo

1 x 10-3

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

5

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R4)

Da

Lf

5 x 10-1

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R4)

Da

Lo

1 x 10-2

Număr anual previzibil de evenimente periculoase
Numărul anual previzibil de evenimente periculoase este evaluat conform anexei A6.1. Datele rezultate sunt indicate în tabelul A6.9.28.
Tabelul A6.9.28 - Numărul anual previzibil de evenimente periculoase

Simbol

Valoare (l/an)

ND

8,98 x 10-2

NM

1,13

NL (Energie electrică)

2,67 x 10-3

Ni (Energie electrică)

7,1 x 10-2

NL (Telecomunicaţii)

7,26 x 10-3

Ni (Telecomunicaţii)

2,13 x 10-1

NDa (Telecomunicaţii)

1,13 x 10-2

Evaluarea riscului pierderii de vieţi omeneşti: R1
Parametrii necesari pentru evaluarea componentelor de risc sunt indicaţi în tabelele de la A6.9.21 până la A6.9.28.
Componentele de risc care trebuie evaluate sunt indicate în tabelul A6.9.29.
Valorile probabilităţii P sunt indicate în tabelul A6.9.30.
Tabelul A6.9.29 - Risc R1 - Componente de risc care trebuie considerate în funcţie de zone

Simbol

Z1

Z2

Z3

Z4

RA

X

   

RB

 

X

X

X

RC

  

X

X

RM

  

X

X

RU (Linie electrică)

 

X

X

X

RV (Linie electrică)

 

X

X

X

RW (Linie electrică)

  

X

X

RZ (Linie electrică)

  

X

X

RU (Linie de telecomunicaţii)

 

X

X

X

RV (Linie de telecomunicaţii)

 

X

X

X

RW (Linie de telecomunicaţii)

  

X

X

RZ (Linie de telecomunicaţii)

  

X

X

Tabelul A6.9.30 - Risc R1 - Valori ale probabilităţii P pentru o structură neprotejată

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

1

PC (Reţea electrică)

-

1

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

1

PC

-

1

PM (Reţea electrică)

-

0,75

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,009

PM

-

0,752

PU (Linie electrică)

-

0,2

PV (Linie electrică)

-

0,2

PW (Linie electrică)

-

0,2

PZ (Linie electrică)

-

0,008

PU (Linie de telecomunicaţii)

-

0,8

PV (Linie de telecomunicaţii)

-

0,8

PW (Linie de telecomunicaţii)

-

0,8

PZ (Linie de telecomunicaţii)

-

0,04

Valorile componentelor de risc pentru o structură neprotejată sunt indicate în tabelul A6.9.31.
Tabelul A6.9.31 - Risc R1 Valori ale componentelor de risc pentru o structură neprotejată în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Z2

Z3

Z4

Structură

RA

0,009

   

0,009

RB

 

42,7

0,157

0,022

44,01

RC

  

8,98

8,98

8,98

RM

  

85,2

85,2

85,2

RU(Linie electrică)

 

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

RV(Linie electrică)

 

0,25

aprox.= 0

aprox.= 0

0,26

RW(Linie electrică)

  

0,053

0,053

0,053

RZ(Linie electrică)

  

0,055

0,055

0,055

RU(Linie de telecomunicaţii)

 

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

RV(Linie de telecomunicaţii)

 

7,05

0,026

0,004

7,278

RW(Linie de telecomunicaţii)

  

1,48

1,48

1,48

RZ(Linie de telecomunicaţii)

  

0,825

0,825

0,825

TOTAL

0,009

50

96,8

96,62

243,4

Concluzie din evaluarea lui R1
Deoarece R1 = 243,4 x 10-5 este mai mare decât valoarea acceptabilă RT = 10-5, este necesară o protecţie împotriva trăsnetului a structurii.
Alegerea măsurilor de protecţie
Compunerea componentelor de risc este prezentată în tabelul A6.9.32
Tabelul A6.9.32 - Compunerea componentelor de risc R1 în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Z2

Z3

Z4

Structură

RD

0,009

42,7

9,14

9,02

53,02

RI

0

7,3

87,66

87,6

95,13

TOTAL

0,009

50

96,8

96,62

243,4

RS

0,009

0

aprox.= 0

aprox.= 0

0,009

RF

0

50

0,2

0,026

50,22

RO

0

0

96,6

96,6

193,2

TOTAL

0,009

50

96,8

96,62

243,4

RD = RA+RB + RC
RI = RM+RU + RV+RW+RZ
RS = RA+RU
RF = RB + RV
RO = RM + RC + RW
unde
RD este riscul datorită căderii trăsnetului pe structură (sursă S1);
RI - riscul datorită trăsnetelor care nu cad pe structură, dar o influenţează (surse: S2, S3 şi S4);
RS - riscul datorită vătămării fiinţelor vii;
RF - riscul datorită avariilor fizice;
RO - riscul datorită defectării sistemelor interioare.
Această compunere arată că riscul R1 pentru structură se datorează în principal defectării sistemelor interioare în zonele Z3 şi Z4 cauzate de trăsnetele care cad lângă structură.
Riscul R1 este influenţat de
- defectări ale sistemelor interioare în zonele Z3 şi Z4 (componentele RM aprox. = 57% şi RC aprox. = 6% din riscul total),
- avarii fizice în zona Z2 (componentele RB aprox. = 27% şi RV aprox. = 4% din riscul total).
Componenta RB poate fi redusă cu una din următoarele două variante
- un SPT conform SR EN 62305-3 pentru întreaga clădire,
- echiparea zonei Z2 cu măsuri de protecţie pentru a se reduce consecinţele unui incendiu (cum ar fi extinctoare, sisteme automate de detectare a incendiului etc.).
Componentele RC şi RV pot fi reduse prin echiparea reţelelor interioare de alimentare cu energie electrică şi a celor de telecomunicaţii cu o protecţie cu SPD coordonate conform recomandărilor SR EN 62305-4.
Componenta RM din zonele Z3 şi Z4 poate fi redusă prin:
- echiparea sistemelor interioare de alimentare cu energie electrică şi a celor de telecomunicaţii cu o protecţie cu SPD coordonate conform recomandărilor SR EN 62305-4;
- echiparea zonelor Z3 şi Z4 cu un ecran tridimensional tip grilă corespunzător, conform recomandărilor SR EN 62305-4.
Pentru măsurile de protecţie pot fi adoptate soluţiile următoare:
a)Prima soluţie
- Protejare a clădirii cu un SPT de clasă I.
- Instalarea unei protecţii întărite cu (1,5x) SPD coordonate cu PSPD = 0,005 pe reţeaua interioară de alimentare cu energie electrică şi pe sistemul de telecomunicaţii.
- Echiparea zonei Z2 cu un sistem automat de detectare a incendiului.
- Echipare a zonelor Z3 şi Z4 cu un ecran cu ochiuri cu latura w = 0,5 m.
Utilizând această soluţie, parametrii din tabelul A6.9.25 se schimbă, conducând la probabilităţile indicate în tabelul A6.9.33. Pentru zona Z2, factorul de reducere a pierderilor se schimbă la rp = 0,2 datorită echipării împotriva incendiului.
Tabelul A6.9.33 Risc R1 - Valori ale probabilităţii P pentru structura protejată după soluţia a)

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

0,02

PC (Reţea electrică)

-

0,005

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,005

PC

-

0,001 99

PM (Reţea electrică)

-

0,000 1

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,000 1

PM

-

0,000 2

PU (Linie electrică)

-

0,005

PV (Linie electrică)

-

0,005

PW (Linie electrică)

-

0,005

PZ (Linie electrică)

-

0,005

PU (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

PV (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

PW (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

PZ (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

b)A doua soluţie
- Protejare a clădirii cu SPT de clasă I.
- Instalarea unei protecţii întărite cu (3x) SPD coordonate cu PSPD = 0,001 pe reţeaua interioară de alimentare cu energie electrică şi pe sistemul de telecomunicaţii.
- Echipare a zonei Z2 cu un sistem automat de detectare a incendiului.
Utilizând această soluţie, se schimbă parametrii din tabelul A6.9.25, conducând la probabilităţile indicate în tabelul A6.9.34. Factorul de reducere a pierderilor datorită măsurilor împotriva incendiului se modifică, pentru zona Z2, în rp = 0,5.
Tabelul A6.9.34 Risc R1 - Valori ale probabilităţii P pentru o structură protejată după soluţia b)

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

0,02

PC (Reţea electrică)

-

0,001

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,001

PC

-

0,002

PM (Reţea electrică)

-

0,001

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,001

PM

-

0,002

PU (Linie electrică)

-

0,001

PV (Linie electrică)

-

0,001

PW (Linie electrică)

-

0,001

PZ (Linie electrică)

-

0,001

PU (Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

PV Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

PW (Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

PZ (Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

c)A treia soluţie
- Protejarea clădirii cu SPT de clasă I.
- Instalarea unei protecţii întărite cu (2x) SPD coordonate cu PSPD = 0,002 pe reţeaua interioară de alimentare cu energie electrică şi pe sistemul de telecomunicaţii.
- Echiparea zonei Z2 cu un sistem automat de detectare a incendiului.
- Echiparea zonelor Z3 şi Z4 cu un ecran cu ochiuri având latura w = 0,1 m.
Utilizând această soluţie, se schimbă parametrii din tabelul A6.9.25, conducând la probabilităţile indicate în tabelul A6.9.35. Factorul de reducere a pierderilor datorită măsurilor împotriva incendiului se modifică pentru zona Z2, la rp = 0,2.
Tabelul A6.9.35 - Risc R1 - Valorile probabilităţii P pentru o structură protejată după soluţia c)

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

0,02

PC (Reţea electrică)

-

0,002

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,002

PC

-

0,004

PM (Reţea electrică)

-

0,000 1

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,000 1

PM

-

0,000 2

PU (Linie electrică)

-

0,002

PV (Linie electrică)

-

0,002

PW (Linie electrică)

-

0,002

PZ (Linie electrică)

-

0,002

PU (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

PV (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

PW (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

PZ (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

Valorile riscului pentru fiecare zonă în funcţie de soluţia selectată sunt indicate în tabelul A6.9.36.
Tabelul A6.9.36 - Risc R1 - Valori ale riscului în funcţie de soluţia aleasă (valori x 10-5)
 

Z1

Z2

Z3

Z4

TOTAL

Soluţia a)

0,009

0,181

0,263

0,261

0,714

Soluţia b)

0,009

0,173

0,277

0,274

0,733

Soluţia c)

0,009

0,175

0,121

0,118

0,423

Toate soluţiile reduc riscul sub valoarea acceptabilă.
Soluţia care se va adopta va depinde de cel mai bun compromis între aspectele tehnice şi cele economice.
Date pentru analiza cost-beneficiu
Costul pierderilor totale CL poate fi calculat cu relaţia (A6.7.1).
Valorile economice, inclusiv pierderile de activitate, sunt indicate în tabelul A6.9.37 pentru fiecare zonă.
Tabelul A6.9.37 - Valorile costurilor pierderilor corespunzătoare zonelor (valori în USD x 106)

Simbol

Clădire

B

Conţinut

I

Reţea de alimentare cu energie electrică

A

Sistem de telecomunicaţii

A

Total

Z1

-

-

-

 

-

Z2

70

6

3

0,5

79,5

Z3

2

0,9

5

0,5

8,4

Z4

1

0,1

0,015

1

2,1

Total

73

7

8

2

90

Valorile estimate pentru rata dobânzii, rata de amortizare şi rata de mentenanţă corespunzătoare măsurilor de protecţie sunt indicate în tabelul A6.9.38.
Tabelul A6.9.38 - Valori importante ale ratelor

Rată

Simbol

Valoare

Dobândă

i

0,04

Amortizare

a

0,05

Mentenanţă

m

0,01

Evaluarea riscului pentru pierderile economice: R4
Parametrii necesari pentru evaluarea componentelor de risc sunt indicaţi în tabelele de la A6.9.31 până la A6.9.39.
Valorile componentelor de risc pentru o structură neprotejată sunt indicate în tabelul A6.9.39.
Tabelul A6.9.39 Risc R4 - Valori ale componentelor de risc pentru o structură neprotejată în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z2

Z3

Z4

RB

44,9

4,49

4,49

RC (Linie electrică)

89,8

89,8

89,8

RC (Linie de telecomunicaţii)

89,8

89,8

89,8

RM (Linie electrică)

849

849

849

RM (Linie de telecomunicaţii)

10,2

10,2

10,2

RV(Linie electrică)

0,27

0,027

0,027

RW (Linie electrică)

0,53

0,53

0,53

RZ (Linie electrică)

0,55

0,55

0,55

RV (Linie de telecomunicaţii)

7,42

0,74

0,74

RW (Linie de telecomunicaţii)

14,8

14,8

14,8

RZ (Linie de telecomunicaţii)

8,25

8,25

8,25

Analiză cost-beneficiu
Costul pierderilor reziduale CRL pot fi calculate utilizând relaţia (A6.7.2) după ce noile valori ale componentelor de risc au fost evaluate funcţie de măsurile de protecţie selectate.
Valorile costurilor pierderilor CL pentru structura neprotejată şi a pierderilor reziduale CRL pentru structura protejată conform soluţiilor a), b), şi c) sunt indicate în tabelul A6.9.40.
Tabelul A6.9.40 - Valoarea pierderilor CL şi CRL (valori în USD)

Simbol

CL (neprotejată)

CRL (protejată)

Soluţia a)

CRL (protejată)

Soluţia b)

CRL (protejată)

Soluţia c)

Z2

68 801

3 503

3 325

4 066

Z3

47 779

2 293

5011

202

Z4

1430

27

927

64

Total

118 010

5 824

9 262

4 332

Costul CP şi costul anual CPM al măsurilor de protecţie sunt indicate în tabelul A6.9.41 (a se vedea relaţia (A6.7.4).
Tabelul A6.9.41 - Costurile CP şi CPM ale măsurilor de protecţie (valori în USD)

Măsuri de protecţie

CP

CPM

SPT de clasă I

100 000

10 000

Sistem de detectare a incendiului

50 000

5 000

Ecran al zonelor Z3 şi Z4 (w = 0,5)

100 000

10 000

Ecran al zonelor Z3 şi Z4 (w = 0,1)

110 000

11000

1,5x SPD pe reţeaua electrică

20 000

2 000

2x SPD pe reţeaua electrică

24 000

2 400

3x SPD pe reţeaua electrică

30 000

3 000

1,5x SPD pe sistemul de telecomunicaţii

10 000

1000

2x SPD pe sistemul de telecomunicaţii

12 000

2 000

3x SPD pe sistemul de telecomunicaţii

15 000

1500

Economia de cheltuieli anuale
S = CL - (CRL + CpM)
este indicată în tabelul A6.9.42
Tabelul A6.9.42 - Economii de cheltuieli anuale (valori în USD)

Soluţia a)

84 186

Soluliab)

89 248

Soluţia c)

84 078

(5)IV. Imobil de apartamente
Ca şi pentru studiul de caz precedent, este evaluat riscul R1 pentru un imobil de apartamente amplasat într-o regiune cu o densitate de trăsnete la sol Ng = 4 impacturi pe km2 şi an.
Trebuie evaluate componentele de risc RB, RU şi RV.
Clădirea este izolată: nu există alte structuri în vecinătate.
Serviciile racordate sunt următoarele:
- linie electrică de alimentare cu energie electrică la JT;
- linie telefonică;
Caracteristicile structurii sunt indicate în tabelul A6.9.43.
Tabelul A6.9.43 - Caracteristicile structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Dimensiuni (m)

-

Lb x Wb x Hb

30 x 20 x 20

Factor de amplasare

Izolată

Cd

1

SPT

Fără

PB

1

Densitate de trăsnete la sol

1/km2/an

Ng

4

Se pot defini următoarele zone:
- Z1 (în afara clădirii);
- Z2 (în interiorul clădirii).
Deoarece nu sunt persoane stabilite în exteriorul clădirii; ca urmare riscul R1 pentru zona Z1 poate fi neglijat.
Nu este solicitată o evaluare economică.
Parametrii pentru zona Z2 sunt indicaţi în tabelul A6.9.44.
Tabelul A6.9.44 - Parametrii zonei Z2

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Lemn

ru

10-5

Risc de incendiu

Variabil

rf

-

Pericol special

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Protecţie împotriva şocurilor electrice

Fără

-

-

Reţea electrică interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare la JT

-

-

Sisteme telefonice interioare

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

10-4

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

10-1

Caracteristicile sistemelor interioare şi a liniilor corespunzătoare racordate sunt indicate în tabelul A6.9.45 pentru o reţea de alimentare cu energie electrică şi în tabelul A6.9.46 pentru un sistem de telecomunicaţii.
Tabelul A6.9.45 - Parametrii reţelei interioare de alimentare cu energie electrică şi ai liniei electrice de racord care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

m

250

Lungime (m)

-

Lc

200

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Transformator ÎT/JT

Fără

Ct

1

Factor de amplasare a liniei

Înconjurată de obiecte mai mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei

Neecranată

PLD

1

PLI

0,4

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Tabelul A6.9.46 - Parametrii sistemului interior de telecomunicaţii şi ai liniei aferente care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

(m)

250

Lungime (m)

-

Lc

100

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Factor de amplasare a liniei

Înconjurată de obiecte mai mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei

Fără

PLD

1

PLI

1

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

(La x Wa x Ha)

-

Valorile riscului R1 şi măsurile de protecţie de adoptat pentru a reduce riscul la nivelul valorii acceptabile RT = 10-5 sunt indicate în tabelul A6.9.47 în funcţie de înălţimea clădirii şi de riscul de incendiu.
Tabelul A6.9.47 - Măsuri de protecţie care pot fi adoptate în funcţie de înălţimea clădirii şi de riscul său de incendiu

Risc de incendiu

Înălţime

m

Clasa SPT

Protecţie împotriva incendiului

R1 (x 10-5)

Structură protejată

Redus

20

-

-

0,77

x

Normal

-

-

7,7

Nu

III

-

0,74

x

IV

(2)

0,73

x

Ridicat

-

-

77

Nu

II

(3)

0,74

x

I

-

1,49

Nu

I

(1)

0,74

x

Redus

40

-

-

2,33

Nu

 

-

(3)

0,46

x

 

IV

-

0,46

x

Normal

 

-

-

23,3

Nu

 

IV

(3)

0,93

x

 

I

-

0,46

x

Ridicat

 

-

-

233

Nu

 

I

(3)

0,93

x

(1) Extinctoare

(2) Hidranţi

(3) Alarmă automată