Method for calculation of lightning risk assessment using MS EXCEL

Abstract

This work considers the method of building a model for calculating the risk of a lightning strike in a building and its implementation in accordance with current regulatory documents using the MS EXCEL computer program. This technique will be useful for designers who perform a part of lightning protection and during the execution of their projects must calculate the risk of lightning strike. The risk of a lightning strike according to current regulations may consist of the sum of one to four risks: the risk of loss of human life; the risk of losing the ability to provide public services; the risk of loss of cultural heritage and the risk of loss of economic value. This technique is used to calculate the risk of loss of human life as the most important value that can be lost. It provides for the calculation of the risk of lightning strike for public, administrative, industrial or residential buildings, that is, the buildings that the designer most often has to deal with during his work. This technique is not intended to be used to build risk models for buildings or structures of the following purpose: public communications and objects of cultural purpose, because these buildings involve the calculation of the risk of loss of the ability to provide public services or the risk of loss of cultural heritage, respectively. Also, it does not apply to the calculation of buildings with explosive zones, since the risk calculation for them will be specific. In addition, this technique does not provide for calculations of the risk of loss of economic value, since it is not mandatory according to regulatory documents and is carried out additionally at the request of the customer. At the same time, it can be used as a basis for building more complex models suitable for these types of buildings. The work considers the methods of solving the main problems faced by the designer during the calculation of the risk assessment: automation of the calculation of similar formulas, and reduction of most of them to several basic types; obtaining a formula that returns a value or a reference to a value from a table or range, and also performs a search for the specified element in the range and returns the relative position of this element; formulation of the risk assessment procedure in accordance with the regulatory document and determination of how certain input data affect the final result.

У роботі розглядається методика побудови моделі розрахунку оцінки ризику удару блискавки в будівлю та її реалізація відповідно до чинних нормативних документів комп’ютерною програмою MS EXCEL. Ця методика буде корисна для проєктувальників, які виконують частину блискавкозахисту і під час виконання своїх проєктів повинні проводити розрахунок оцінки ризику удару блискавки. Ризик удару блискавки згідно з чинними нормативними документами може складатися з суми від одного до чотирьох ризиків: ризик втрати людського життя; ризик втрати можливості надання громадських послуг; ризик втрати культурної спадщини та ризик втрати економічної цінності. Пропонована методика поширюється на розрахунок ризику втрати людського життя як найбільш важливої цінності, яку можна втратити. Методика передбачає розрахунок ризику удару блискавки для громадських, адміністративних, виробничих або житлових будівель – тобто будівель, з якими найчастіше доводиться стикатися проєктувальнику під час своєї роботи. Пропонована методика не розрахована на використання для побудови ризикових моделей для будівель чи споруд такого призначення: громадські комунікації й об’єкти культурного призначення, бо зазначені будівлі передбачають розрахунок ризику втрати можливості надання громадських послуг або ризику втрати культурної спадщини відповідно. Також пропонована методика не поширюється на будівлі, що мають вибухонебезпечні зони, оскільки розрахунок ризику для них буде специфічним; а ще ця методика не передбачає розрахунків ризику втрати економічної цінності, оскільки він не є обов’язковим відповідно до нормативних документів та проводиться додатково за бажанням замовника. В той же час вона може бути використана як основа для побудови більш складних моделей, що підходять для таких типів будівель. У роботі розглянуто методи вирішення основних проблем, з якими стикається проєктувальник під час розрахунку оцінки ризику: автоматизація розрахунку схожих формул та зведення більшості з них до кількох основних типів; отримання формули, що повертає значення або посилання на значення з таблиці чи діапазону, а також виконує пошук зазначеного елемента в діапазоні та повертає відносну позицію цього елемента; формулювання процедури оцінки ризиків відповідно до нормативного документа та визначення того, як саме ті чи інші вхідні дані впливають на підсумковий результат.