古建筑防雷工程设计与施工技术二

古建筑防雷工程设计与施工技术郭红晨河南省防雷中心2012年手机号：古建筑防雷工程设计与施工技术探讨

我国是一个历史悠久文明古国，在这几千年璀璨的历史长河中，我们的祖先为我们留下为数众多、造型各异的古建筑。这些古建筑种类繁多，结构独特，是古代工程技术、建筑艺术与工艺和人类创造智慧的结晶，是前人认识社会、创造居住环境的重要体现和历史见证，是不可再生的，任何损坏和破坏都将无法弥补。

雷电是古建文物遭受自然灾害破坏的主要原因之一。除造成直接损毁外，因我国传统古建筑多为木结构，雷击还易导致古建筑起火造成大面积损失。中国古建筑种类繁多、造型各异、结构独特，因此防雷设计和施工须根据其特点进行，使安装的防雷设施既安全可靠、又美观隐蔽。让古建筑物获取最大的美观和最可靠的安全保障。本文根据所接触过的古建筑物防雷工程设计和施工及从事防雷工程多年的实践经验，就古建筑物防雷设计和施工技术措施，浅谈一些经验体会与大家共同探讨研究一、我国古建筑物的特点我国古建筑以木材、砖瓦为主要建筑材料，以木构架结构为主要的结构方式，木结构作为建筑物的基本骨架，起到支撑屋面、承重和维持结构等作用，其中粗大的木材作为建筑物的梁、柱等，边材作为建筑物的门窗等物。砖石作为建筑物的墙体，起来承重、分隔的作用，同时砖石也可铺作地板，埋设成为建筑物周边的基台。其平面布局以“间”为单座建筑单位，再以单座建筑组成庭院，进而组成各种形式的建筑群落。古建筑平面呈圆形、正方形、十字形等几何形状。屋顶造型各异、种类繁多，主要有庑殿、歇山、悬山、硬山、攒尖、卷棚等形式。屋顶中直线和曲线组合，形成向上翘的飞檐，不但扩大了采光面、有利于雪、雨水排泄，而且增添了建筑物的美感。我国古建筑在进行设计时都十分注意周围的山川形势、地理特点、气候条件、水体、林木植被等，务使建筑布局、形式、色调等跟周围的环境相适应，而相互融合为一体。二、古建筑物易遭受雷击的原因分析古建筑物遭受雷击的外部因素分析

1、古建筑物多数建在地势较高的山上，或建在山脚边或者水体附近，是不同导电土壤相接、土壤电阻发生畸变的地方，易遭雷电侵袭。

2、现代化元素的引入增加了古建筑物遭雷击的几率。二、古建筑物易遭受雷击的原因分析古建筑物易遭受雷击的原因分析古建筑遭受雷击的内部因素分析1、我国的古建筑绝大多数为砖木结构，这些也都是极易燃烧的材料。一旦遭受雷击，极易引起木质构件燃烧。2、多数古建筑物大殿正脊中部埋设有用于辟邪金属宝盒，有的建筑物屋顶内部还有锡背，铜质宝顶，还有的建筑物屋面有金属链条作装饰用。这些金属物均没有任何接地处理，而且通常都安置在建筑物的最顶端，这些金属物都大大增加了建筑物遭受雷击的概率。3、从结构上看，古代建筑多以坡屋顶为主，坡度较大，且大多有高翘的飞檐和高耸的屋顶且屋脊比较多。而这些高翘的飞檐，高耸的屋脊也正好为带电云层放电创造条件。古建筑物防雷现状分析有相当一部分古建筑缺少有效的防雷保护措施，或防雷措施不完善。国内尚无关于古建筑的防雷规范和标准，简单地应用现代建筑防雷措施安装在古建筑物上的防雷装置，既影响了古建原有的艺术风貌，也降低了其防雷效果。古建筑防雷类别的划分古建筑防雷类别的定性划分参照国家现行《建筑物防雷设计规范》、《古建筑木结构维护与加固技术规范》，古建筑防雷类别应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，宜划分为三个防雷类别。被联合国教科文组织列入“世界文化遗产”目录的和属于国家级重点文物保护的古建筑；省、自治区和直辖市级重点文物保护单位的古建筑；市县级文物保护的古建筑三类。当古建筑为园林式群体建筑时，应以其中最高类别来确定。古建筑防雷类别的划分古建筑防雷类别的定量划分计算古建物的年预计雷击次数定量划分对于园林式的古建群落，应以其占地面积换算成规则几何图形的面积来计算，其高度则以该古建群落中最高建筑（或者为古树）的高度来确定。古建筑直击雷防护装置的形式接闪器古建筑防雷工程设计和施工中，须遵守不改变文物原状的文物保护原则。选择使用接闪器的颜色应与古建筑物相应位置的颜色协调一致。既要做到保证其防雷效果，也要做到不影响古建筑的外观与其周围环境协调一致；并尽可能做到避免对古建筑造成破坏。选用避雷带作为其接闪器时，宜使用铜质材料，而不使用热镀锌钢材。在古建筑物上敷设避雷带，其支持卡子不能靠在古建筑上打孔来固定，这会破坏古建筑，可以采用U型（抱箍式）固定件、固定螺丝与瓦面之间应加橡胶垫进行保护[5]，接闪导线的固定支件的高度不宜小于150mm，可选用25mm×4mm的热镀锌钢。攒尖顶古建筑物接闪器的敷设古建筑直击雷防护装置的形式引下线古建筑物引下线敷设时，应避开建筑物的正面，尽量在建筑物的侧面、后面等不经常被人注意到的地方敷设；并做到分段固定，并以最短路径敷设到接地体，敷设应平正顺直、无急弯。引下线可选热镀锌钢材或铜材。木立柱引下时，采用环形抱箍固定。古建筑序直击雷特防护装臂置的形盛式接地盲装置接地装常置的材凳料选择洁和现代赤建筑物逐类似，惨采用热硬镀锌角胸钢和扁更钢敷设羡就行。彩古建筑崇接地装师置的形绒式，要踩充分考专虑古建库周围场尽地、环孤境施工哪时受局辨限的情文况，应月本着为斤节约经求费和有烘利于防事止跨步咽电压危岩害的原范则。采用A型接戒地装暮置（拌见图3A型）谈。反放之，台在土潜壤电贴阻率萍较高误和古伞建筑颤周围呆较空帜旷且迹便于起施工渴时，处可采值用B型接部地装腾置（速见图3努B型）。敷设并时还戚需注声意接杜地装伶置与悄地下鲜管线区路的步安全败距离躁。注与意在仙进行访接地述施工爆时应糠避免否掘到系地宫卖或其滑他文烤物，密在挖侵掘之患前要孕进行砌仔细趋勘测冶。接旧地装膛置开污挖时缠，需级对地近面所渔敷设学的古形砖、里石做益好方滔位标薄记和区编号跑，回摸填时肌，将纵其恢银复原风貌。古建瓦筑物称防侧局击雷聚、球糟雷措布施古建庄筑物虚防侧症击雷谋，要娃根据钳古建牵的地舍理位德置和低其遭压雷历扶史来论决定秒。一呈般情望况下策，位稍于城俯市里眯的古祸建筑万物一评般不府需要震设防格侧击窑雷；湿对建耻在海格拔较课高的数山体凳、水种体附携近的撇且较宰为孤任立高毒大的残古建奖筑物黎（如响古塔并），爽可以虚每隔6m沿古伐建四谈周外牙伸的猫脊檐恩设置加环形买避雷转带，烤并使词环形祖避雷退带和川古建解四周晴的金苗属窗产等与粱防雷啊引下圈线可斩靠连橡接。鲁而防流球雷社的最殿好措穿施是附对古高建上隶的开亲放式杠门、策窗安瓦装金蛛属屏行蔽网赴并可临靠接四地，度但古叔建有下时是见很难形做到歇的。智比较咸适宜袋的方仪法是就把古裳建的接所有蒸窗都鸽装上莫玻璃麦，并裙应注货意在珍雷雨梳天紧载闭门慈窗，崭以防芬球雷欺的进现入室痕内。古树的扮防雷技妙术措施被列为稻国家级朴文物保先护单位圣的名贵洽古树，挺也是防脊雷的保茶护对象灯之一。并一般情午况下，的古树的室防雷往沟往在树诱上做防鲜雷装置内，即在政古树树衡冠的主具要干叉歌上装设忍圆钢制寻成的避批雷针，具支持其轿避雷针沟的支承端杆必须吐固定在请树干上支，因为雪树木要圆逐渐长雕粗，因工此支承丙杆的抱鸭箍以及窑固定引寇下线的阀抱箍必暴须做成系能松紧瓦的圆形执卡箍，队以便不用影响树宪木的生摸长；引流下线用湾绝缘软尚铜线上唐端与接独闪器电佣气连接怨、中间浴部分弯遮曲布设漏，并与绩树根附滴近的环伟形（B型）人训工垂直练接地极竭连接。对古牲树群锻或者拳古建渣筑群遵可在际古树设群或挨者古塑建筑键群的脏中央愉部位渣设置森不影归响古毅建筑偶整体尽观瞻倾的仿谎真树昂（仿蚕真树等太高携就和抽周围阶环境慰不协卧调）勺形式翠的避俭雷针慰，使巧周边跌古树喇或者撤古建挡筑群纳在其野保护要范围聚内古建筑涝群可在敞古树群瘦或者古朴建筑群幻玉的中央灶部位设叼置不影铸响古建捡筑整体钞观瞻的遮仿真树竖（仿真芽树太高剖就和周肾围环境摘不协调讲）形式绣的避雷个针，使郊周边古卸树或者伞古建筑柳群在其突保护范傅围内仿真异树防怠雷设纺施古树的醋防雷技谈术措施通过疾实践翠，我饰们认辛为，份对于售古建桂筑群请、古有树群改或无脉法在武其上出敷设著避雷然带或细架立用避雷艇针，角且其糊自身钥高度闻低于20米时瞧，使纠用常余规避日雷针普难于子将被并保护重的古恋建筑绸群落像、古恭树群衫置于郑保护颠范围溉内，忆可采疲用仿射真树湖树顶涛安装败具有雪提前纳放电剪功能跨的避川雷针药，以锈达到膏不增疯加接机闪杆轿高度俊而扩衔大保晃护范盘围的码目的徒。用并这种秃方式舒保护矩古建引筑既咽不影午响其传原貌鹿也与出周围括环境币协调抚一致宵。防雷竭电波评侵入遥和雷迁击电壶磁脉忙冲的轮措施当古杂建筑谣内安些装有怖低压疾电气残系统毒和（挎或）尘电子傲系统燃时，跳古建陕筑内华有大四型金哗属构孩件或辩存有谈体积疏较大踢的金雹属物把体时扇，应寨有防刃雷电馒波侵惯入和施雷击敬电磁闲脉冲男（LE联MP）的技镇术措施肯。如采统取等电穗位连接茎措施和挠在低压忠电气系硬统及电彩子系统劫中安装昆电涌保险护器（SPD）等枣。防LE过MP的主要仗技术措圈施为：冒等电位问连接、筐屏蔽、崭综合布劫线和安波装SPD。防雷堪电波喘侵入罢和雷唤击电倘磁脉裹冲的膊措施（1）等批电位冠连接兼要求古建脖筑上伐和其语内有民金属弱物体田，如摇金属显宝顶岁、宝却盒、固锡被锅、铜贴被等驻金属这物，第要和械防雷算装置刺作等例电位饮连接恢。同手时还议需考继虑到斩古建遇筑檐哀下的蛙防鸟芽铁丝寒网（金主要竿是指钢引下博线均艇与防诸鸟铁哥丝网容连成辛一体昌，构丙成一促个等铅电位镜体）暑、所关有金犁属管照线的揉屏蔽麻层、秤设备养金属翠外壳掀等设安施的老等电玻位连驶接。控制机箩房（如末监控、亏消防）铺的等电牵位连接级，应根而据电子券系统的磨工作频牙率分别志采用星陆形（S型）结详构或网郑形（M型）结象构。（2）屏鞭蔽要检求对于进岁入古建晋筑的供矛电线路拍、电话嘉线等不躁宜架空柜引入。调当其架百空引入时时，应倒在进入帖古建筑昆前用埋慕地电缆殃或穿金讽属管屏辽蔽埋地模引入，滴并在进彼入古建剩筑物时章与古建拴筑的防却雷装置誉相连。（3）综知合布押线要例求建筑物西内传输管网络的并综合布陡线施工虏应符合营现行国稼家标准《综合布谊线系统糊工程验染收规范》GB牵503棕12-未200袜7的要算求。夸需统惧一考酷虑其灶走向告和相削互间赢的距系离，员使各罪种室念内布件线合稀理。汪最低驾的要虎求是元，将猾这些蜻系统丸穿金致属管迎或采眼用有骂金属摧外皮劫的电因缆，乎并可贤靠接箭地。防雷电浴波侵入堤和雷击胜电磁脉玻冲的措站施防雷电辆波侵入包和雷击体电磁脉锡冲的措完施（4）安角装电鸟涌保敲护器鸭的要戚求古建内死不应随记便引入湿架空电指力线、窗通讯线绣缆；如摩果架空挨引入时挽，必须女在进户皆处加装痰适配的精低压避欠雷器。对所势安装柜防雷吉设施饰的要求碍：尽可松能采窃取既斥安全野又隐忌蔽的起施工赖工艺窃技术迹，以雾不影乱响古伞建的珠建筑变艺术死风格蔽和观市瞻为侦原则型。综述（1）从古纹建筑物进的整体杰风貌，冰到大量旧的珍贵灰木刻、堪砖雕、球绘画等泡艺术品蓬，许多盆都是无抗价之宝冲，是世桃界人类皇文化珍维贵遗产眯，多属未于国家糟重点文孤物保护泉单位。念因此，煤古建筑酷物防雷纹，须首派先对古夕建筑物求有全面旋了解，求对它的散雷击历纵史、结片