??? 摘? 要:從古建筑物結構、雷擊原理、防雷類別劃分、防雷措施等幾方面對古建筑物防雷進行了探討。
??? 關鍵詞:古建筑物;防雷
??? 中國的古建筑物以其龐大的數量、各具特色的結構、無法估量的歷史價值而在中華民族悠久的發展史上占有特殊的地位。因此,古建筑物的保護工作就顯得尤為重要,尤其是古建筑物的防雷保護。千百年來古建筑物被雷電擊毀或因雷電引起火災被焚的事件不勝枚舉。如:光緒十五年(公元1889年)9月24日,天壇祈年殿遭雷擊化為灰燼;1969年9月,河北省承德市避暑山莊外八廟之一的普佑寺,因未安裝避雷設備,遭雷擊起火,著名的法輪殿和周圍的群樓、配殿94間全部付之一炬;2004年5月11日,運城稷山縣省級文物保護單位大佛寺遭雷擊發生火災,經消防人員奮力撲救,大殿才免遭劫難,但仍有部分建筑被毀壞,直接經濟損失25.2萬元。可以說,目前大部分古建筑物未得到有效地防雷保護,保護古建筑物的防雷意識還比較淡薄,手段相對滯后,防雷裝置設施不完善,雷害仍在不斷發生。因此,本文擬從古建筑物的結構、雷擊原理、防雷措施等幾個方面來論述古建筑物防雷所應采取的一些對策,以期對古建筑物防雷工作提供一些有益的參考。
1? 古建筑物易遭受雷擊的結構特點
??? 古建筑物結構、用途、性質及所建地理環境與一般建筑物不同,容易遭受雷擊。具體表現在以下幾個方面:
??? (1)古建筑物多數建在地勢較高的山上,或建在土壤電阻率有突變的山腳邊,易被雷電侵襲。
??? (2)從結構上看,為了體現建筑的雄偉、挺拔,古建筑物都建有高聳的屋脊,而這些高聳的屋脊也正好為帶電云層放電創造條件。
??? (3)多數古建筑物大殿正脊中部埋設金屬寶盒,有的建筑物屋頂內部還有錫背,這些金屬物都大大增加了建筑物接閃放電的可能性。
??? (4)古建筑絕大多數為磚木結構,一旦遭受雷擊,極易引起木質構件燃燒。
2? 古建筑物防雷現存缺陷分析
??? (1)未設避雷保護設施:雖然1982年11月19日《中華人民共和國文物保護法》頒布后,全國部分省、市開始對古建筑物根據其重要性陸續補做防雷裝置,但據統計,目前大約還有三分之二的古建筑物未設防雷裝置。
??? (2)已有防雷設施未達防雷技術標準:部分通過修建、改建、擴建的古建筑物以及較高的寶塔類型建筑物多數安裝了防雷裝置,從實際檢測發現,這些古建筑物的防雷裝置還存在著不少缺陷。如:接閃器大多采用“蘇式”長針,對易受雷擊部分布設不到位;防雷引下線少;接地引下線過長,獨立垂直接地體數量少,接地裝置位置不適宜;無均壓措施;無防球雷措施;室內外的電氣管線路及設備與防雷系統的距離不夠等;一些單位在設計防雷方案時因對雷電氣候環境影響缺乏認識,降低了建筑物的防雷類別,從而降低了安全系數。
??? (3)與現代建筑物相比,大多古建筑物周圍的地理環境、地質條件不理想,建筑物的外形結構也比較復雜。因此,給古建筑物防雷裝置的施工安裝帶來了一定的難度,防雷效果相對現代建筑物要差一些。
??? (4)古建筑物防雷裝置設施的安裝敷設與保護古建筑原有風貌相矛盾,影響了防雷設施的安裝與使用。
3? 古建筑物防雷類別的劃分
??? 根據國家現行建筑物防雷設計規范(GB50057—94),建筑物的防雷分類根據其重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果來確定。國家級重點文物保護的建筑物根據其大小至少應劃為二類以上防雷建筑物。
4? 古建筑物的防雷措施
??? 根據IECl024—1和GB50057—94(2000版)的有關規定,建筑物防雷可分為內、外部防雷,并按人、物和設備對雷電災害的感受強度不同可把建筑物內、外環境劃分為LPZOA、LPZOB、LPZl、LPZn+1等不同的防雷區。LPZOA為建筑物的外部防雷保護區域,LPZOB—LPZn+1為建筑物內部防雷保護區域。古建筑物的防雷設計必須將外部防雷裝置和內部防雷裝置作為整體統一考慮。
4.1? 古建筑物外部防雷
??? 外部防雷裝置(即傳統的常規避雷裝置)由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器(也叫接閃裝置)有三種形式:避雷針、避雷帶和避雷網。它位于建筑物的頂部,其作用是引雷或叫截獲閃電,即把雷電流引下。引下線上與接閃器連接,下與接地裝置連接,它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。接地裝置位于地下一定深度,它的作用是使雷電流/頃利流散到大地中去。
4.1.1? 接閃器的布設
??? 為保持古建筑物的藝術特點,接閃器宜采用避雷帶與短支針的組合,代替原有的“蘇式”長針,并宜在敷有引下線屋角的避雷帶上焊接30—50cm左右的短支針,以便有效接閃雷電泄流人地。根據雷擊規律,避雷帶應沿建筑物屋面的正脊、吻獸、屋頂檐部、斜脊、垂獸和高出建筑物的煙囪等易受雷擊的部位敷設。為減小雷電流產生的電動力危害,在敷設避雷帶時盡量避免直、銳角彎曲,應采用圓弧形彎曲,其引下彎曲的弦長應大于對應弧長的十分之一。
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