编制说明-文物古建筑雷击风险评估技术规范团体

《文物建筑雷击风险评估技术规范》

编制说明

一、工作简况

1、任务来源

长期以来由于文物建筑雷击风险评估技术标准的缺位，极大的限

制其发挥防灾减灾的作用。为确保文物建筑安全，减少雷电带来的灾

害，目前按照民用建筑的雷击风险评估标准进行文物建筑雷击风险评

估存在诸多问题。随着城市化进程的推进，古建筑周边高大建筑包围

之内还需加装防雷设施，目前的雷评标准缺乏可操作性，已经不能满

足实际需要。

雷电是一种瞬态大电流、高电压、强电磁辐射的天气现象，常引

发财产损失和人员伤亡等重大灾害事故，也被国际电工委员会称为

“电子时代的一大公害”。随着社会发展，古建筑所处环境也发生了重

大变化，文物建筑雷电防护显得尤为重要。但判定文物建筑是否真正

需要采取防雷措施难于获得有效的评估依据。目前所有古建筑的防雷

评估都是依据现有的民用建筑风险评估标准来判断，不论是处于市区

内的古建筑，还是位于旷野的古建筑，其风险评估结果大致一致都是

需要增设防雷装置。目前，民用建筑雷击风险评估标准条款比较粗旷，

未考虑文物建筑的差异性，针对性不强。所以对于古建筑雷击风险评

估可借鉴性不强。当前，外敷的防雷接闪带严重影响文物建筑的美观，

是否有效起到防雷作用也无法精准评估。这些现状给文物建筑防雷工

程设计、评审以及文物管理部门带来极大的困扰。

因此，制定《文物建筑雷击风险评估技术规范》对保护国家文物

建筑安全工作意义重大，使该项工作既能满足文物建筑防雷的设计和

评审，又能适应中国文物建筑防雷的现状，有利于形成统一且针对性

强的标准。同时对文物建筑监管机构的监管起到技术支撑作用。宁

夏机械工程学会于2021年6月23日召开立项评价专家会。经过讨论，

同意立项，立项编号：NXJX/20210202，项目名称为《文物建筑雷击

风险评估技术规范》。本项目主要负责起草单位：中科天际科技股份

有限公司、北京大学考古文博学院、福建省气象灾害防御技术中心、

湖南省气象灾害防御技术中心（湖南省防雷中心）、宁夏回族自治区

文物保护中心、扬州大学、北京中科天际工程技术有限公司。

计划完成时间：2021年12月。

2、工作简要过程

计划下达后，由中科天际科技股份有限公司牵头，组织7家单位

于2021年6月25日成立标准研制工作组。由中科天际科技股份有限

公司为组长单位，负责主要起草工作。工作组以牵头单位的2020年

5月19日发布的Q/ZKTJ201-2020企标文本为基础，同时了解行业

现状，结合实际情况，经分析讨论提出标准草案。同时邀请防雷行业

和标准化专家对《文物建筑雷击风险评估技术规范》开展了标准咨询

会，与会专家对标准的技术指标、格式提出了建议，起草组根据专家

建议进行了修改和完善；形成征求意见稿提交宁夏机械工程学会审核。

标准起草过程中各成员及其所做的主要工作如下表所示：

序号姓名主要工作

1高攀亮标准规划、标准起草

2曾金全标准规划、标准起草

3刘凤姣标准规划、标准起草

4徐怡涛技术指标制订

4马建军技术指标制订

5史东东技术指标制订

6何启明雷电环境数据分析

7高筱刚建立层次结构模型

8董娜现场勘察、数据采集

9苏玉宗现场勘察、数据采集

10张兵兵地域风险分析

11任利斌地域风险分析

12宋强文物建筑（群）体属性分析

13白丰鹏文物建筑（群）体属性分析

14孟博调研情况分析汇总

15霍小梅调研情况分析汇总

二、标准编制原则和确定标准主要内容

1、标准编制原则

本标准在制定过程中认真贯彻相关管理办法，本着合理、科学原

则进行编写制定工作。

——依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文

件的结构和起草规则》中的规定进行编写；在确定本标准的技术指标

时，综合考虑企业的能力，用户的利益和评估的科学性，寻求最大的

经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性和合理性。

——符合国家现行相关法律、法规、规章，与其保持一致；

——积极采用、参考相关国家标准；

——参考相关标准。

2、标准主要框架的参照标准

本标准的主要框架参照标准：

QX189-2013文物建筑防雷技术规范

QX/T85-2018雷电灾害风险评估技术规范

QX/T405-2017雷电灾害风险区划技术指南进行了编制。

三、标准主要内容及其确定依据

1、标准主要内容

标准的主要技术内容含：范围、规范性引用文件、术语与定义、

基本要求、基本流程、勘察要求、评估内容与方法、评估报告等内容。

（1）范围：本规程适用于古建筑、近现代代表性建筑、革命旧

址的单体文物建筑和多个单体文物建筑构成的建筑群的雷击风险评

估。

（2）规范性引用文件：本规程引用了6项国家标准3项行业标

准。

（3）术语与定义：为了便于使用，在遵循与国内现行标准保持

一致的原则下，对有关术语和定义进行了统一。

（4）基本要求：本节主要规定了雷电灾害风险评估应遵循科学

性、完整性、真实性原则。以及评估单位在充分了解文物建筑所在区

域气候特征、功能区划、雷电环境及防雷现状的基础上，宜收集的基

础资料。

（5）基本流程：本节主要是对文物建筑（群）雷击风险评估步

骤等内容做了规定。

（6）勘察要求:本节主要是对被评价对象和范围，进行现场勘察

和资料收集、应收集项目资料、应收集现场和周边环境资料、重点收

集可能影响雷击风险的资料、应收集气象资料等内容做了相应的规定。

（7）评估内容与方法:本节主要是对综合效果评估的依据以及评

估的方法等内容做了相应的规定。文物防雷装置随形敷设风险评估要

求:形状要求，敷设隔距要求，文物异形防雷装置的雷击试验要求。

（8）评估报告:本节主要是对雷电灾害风险评估报告内容做了相

应的规定。

2、标准第4章主要内容的确定依据

依据QX/T85-2018《雷电灾害风险评估技术规范》明确了雷电

灾害风险评估应遵循科学性、完整性、真实性原则以及评估单位在充

分了解文物建筑所在区域气候特征、功能区划、雷电环境及防雷现状

的基础上，宜收集的基础资料。

3、标准第5章主要内容的确定依据

依据QX/T85-2018雷电灾害风险评估技术规范，规定了文物建

筑（群）雷击风险评估步骤。

4、标准第6章主要内容的确定依据

依据QX189-2013文物建筑防雷技术规范，明确了被评价对象

和范围，进行现场勘察和资料收集；应收集的项目资料；应收集的现

场和周边环境资料；重点收集可能影响雷击风险的资料；应收集的气

象资料：

5、标准第7章主要内容的确定依据

依据QX/T85-2018雷电灾害风险评估技术规范，规定了评估的

内容与方法。

6、标准第8章主要内容的确定依据

依据QX/T85-2018雷电灾害风险评估技术规范，规定了雷击风

险评估报告应包括的内容。

四、主要试验（或验证）情况

基于模拟实验的雷击风险评估

（1）试验方案

木质亭子古建筑雷雨天遭受雷击后，可能出现烧蚀、木质材料强

度下降断裂等情况，造成文物建筑损坏。雷击前后、文物建筑的完整

性变化可以直接反映雷击的影响程度。因此该模拟实验的实验方案如

下：

A)试验时材料选取不能做到还原古建筑材料，所以尽可能采取与

某古建筑外形构造一致的木质材料模型。

图1：试验模型

B)试验前，将试验模型在水中浸泡24小时，使模型处于导电状

态。

C)将模型垂直布置于冲击电流发生器的试验平台上，冲击发生器

的触发碳棒垂直布置于模型顶端，两顶端充分接触，对模型进行模拟

雷击冲击试验，试验示意图如图2所示：

图2：模型雷击试验示意图

D)对模型进行多次雷电流冲击，对比前后物理变化。

(2)试验设备和参数

实验的设备为8/20兼容10/350冲击电流试验装置，冲击电流发

生回路可产生8/20s的标准冲击电流波，其冲击幅值范围为1kA～

180kA，发生回路通过切换不同的电容器连接方式还可产生1kA～

30kA的10/350s标准冲击电流波，试验装置中包含有耦合与去耦网

络CDN(CouplingandDecouplingNetwork)，解决了冲击电源与工频供

电电源之间相互干扰的问题，试验装置可以在EUT设备正常带电的

运行状态下、按照IEC61643-1和GB18802-1、GB/T16927-1的规定

进行Ⅰ级和Ⅱ级标称放电电流试验以及动作负载试验。

应用10/350s标准冲击电流波，模拟直击雷。

（3）人员安全及试验安全

试验设备可产生高电压、强电流，本次试验所用试验室具有足够

的安全措施和严格的安全程序，试验由专业人员操作进行，试验现场

人员出入严格执行试验室有关的安全规程，所有现场人员均具有适当

的安全防护措施。

试验设备具有正确可靠的接地和绝缘，接入试验时，试验所需的

控制与测量系统均采取了可靠的高压电隔离措施，来避免高压传入控

制与测量装置。

（4）试验结果

通过10/350s标准冲击电流波，模拟直击雷雷击试验后，试验

结果如下所示。

图1：试验准备图2：冲击电流测试系统界面

预置放电电压30KV，试验过程中电流峰值为56.28KA，电压峰

值0.8KV。试验前模型温度22.1℃，试验后模型温度24.6℃。

模型在水中浸泡24小时后，模拟古建筑潮湿状态。模型在经过

雷击后表面温度上升了2.5℃。由此可以得出，当文物古建筑在雷雨

天没有任何防护下，雷击风险增大，雷电流直接流经建筑本体，本体

材料会发热温度上升，甚至起火。

五、标准涉及的相关知识产权说明

本标准不涉及知识产权。

六、本标准预期达到的社会效益、对产业发展的作用情况

1、经济效益

（1）为判定文物建筑是否需要采取防雷措施提供了依据，避免

资金浪费；

（2）针对文物建筑的差异性，依据雷击风险等级精准采取防雷

措施，避免“豪华”防护措施。

2、对产业发展的作用

可以弥补文物建筑雷击风险评估的缺陷，避免或减少雷灾损失，

在防雷减灾工作中发挥重要作用。

七、与国际、国外对比情况及本标准水平

本标准没有采用国际标准。

现已颁布的国标“古建筑防雷工程技术规范”（GB51017-2014）和

气象行业标准“文物建筑防雷技术规范”（QX/T189-2013）主要从古建

筑防雷工程设计、施工、验收、维护和管理等方面进行规定，而对文

物建筑如何将雷击风险评估应用到具体的保护对象的环节基本没有

涉及。对文物建筑是否需要雷电防护，防雷措施安装后的保护效果的

评估等应用环节的技术要求在以上标准中均未作明确规定而本标准

与其相比，有以下创新点：

1.应用基于新一代信息技术的监测数据的雷击风险评估方法，制

定文物建筑雷击风险评估技术标准；

2.填补文物建筑将雷击风险评估应用到具体的保护对象的环节

上的空白。

八、本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

九、重大意见分歧的处理经过和依据

无

十、标准性质的建议说明

本标准建议由本团体成员约定采用或按照本团体的规定供社会

自愿采用。

十一、贯彻标准的要求和措施建议

建议本标准发布一个月后实施。

十二、其他应予说明的事项

无

标准起草工作组

2021年8月23日

宁夏回族自治区机械工程学会团体标准

《文物建筑雷击风险评估技术规范》

编制说明

《文物建筑雷击风险评估技术规范》标准起草小组

2021-07-23

《文物建筑雷击风险评估技术规范》

编制说明

一、工作简况

1、任务来源

长期以来由于文物建筑雷击风险评估技术标准的缺位，极大的限

制其发挥防灾减灾的作用。为确保文物建筑安全，减少雷电带来的灾

害，目前按照民用建筑的雷击风险评估标准进行文物建筑雷击风险评

估存在诸多问题。随着城市化进程的推进，古建筑周边高大建筑包围

之内还需加装防雷设施，目前的雷评标准缺乏可操作性，已经不能满

足实际需要。

雷电是一种瞬态大电流、高电压、强电磁辐射的天气现象，常引

发财产损失和人员伤亡等重大灾害事故，也被国际电工委员会称为

“电子时代的一大公害”。随着社会发展，古建筑所处环境也发生了重

大变化，文物建筑雷电防护显得尤为重要。但判定文物建筑是否真正

需要采取防雷措施难于获得有效的评估依据。目前所有古建筑的防雷

评估都是依据现有的民用建筑风险评估标准来判断，不论是处于市区

内的古建筑，还是位于旷野的古建筑，其风险评估结果大致一致都是

需要增设防雷装置。目前，民用建筑雷击风险评估标准条款比较粗旷，

未考虑文物建筑的差异性，针对性不强。所以对于古建筑雷击风险评

估可借鉴性不强。当前，外敷的防雷接闪带严重影响文物建筑的美观，

是否有效起到防雷作用也无法精准评估。这些现状给文物建筑防雷工

程设计、评审以及文物管理部门带来极大的困扰。

因此，制定《文物建筑雷击风险评估技术规范》对保护国家文物

建筑安全工作意义重大，使该项工作既能满足文物建筑防雷的设计和

评审，又能适应中国文物建筑防雷的现状，有利于形成统一且针对性

强的标准。同时对文物建筑监管机构的监管起到技术支撑作用。宁

夏机械工程学会于2021年6月23日召开立项评价专家会。经过讨论，

同意立项，立项编号：NXJX/20210202，项目名称为《文物建筑雷击

风险评估技术规范》。本项目主要负责起草单位：中科天际科技股份

有限公司、北京大学考古文博学院、福建省气象灾害防御技术中心、

湖南省气象灾害防御技术中心（湖南省防雷中心）、宁夏回族自治区

文物保护中心、扬州大学、北京中科天际工程技术有限公司。

计划完成时间：2021年12月。

2、工作简要过程

计划下达后，由中科天际科技股份有限公司牵头，组织7家单位

于2021年6月25日成立标准研制工作组。由中科天际科技股份有限

公司为组长单位，负责主要起草工作。工作组以牵头单位的2020年

5月19日发布的Q/ZKTJ201-2020企标文本为基础，同时了解行业

现状，结合实际情况，经分析讨论提出标准草案。同时邀请防雷行业

和标准化专家对《文物建筑雷击风险评估技术规范》开展了标准咨询

会，与会专家对标准的技术指标、格式提出了建议，起草组根据专家

建议进行了修改和完善；形成征求意见稿提交宁夏机械工程学会审核。

标准起草过程中各成员及其所做的主要工作如下表所示：

序号姓名主要工作

1高攀亮标准规划、标准起草

2曾金全标准规划、标准起草

3刘凤姣标准规划、标准起草

4徐怡涛技术指标制订

4马建军技术指标制订

5史东东技术指标制订

6何启明雷电环境数据分析

7高筱刚建立层次结构模型

8董娜现场勘察、数据采集

9苏玉宗现场勘察、数据采集

10张兵兵地域风险分析