文物防雷系统建设技术指南（试行）

文物防雷系统建设技术指南（试行）1基本规定1.1基本原则文物防雷系统建设必须遵守《中华人民共和国文物保护法》相关要求，坚持“不改变文物原状”“最小干预”“保护优先”原则，所有工程措施不得破坏文物本体的形制、结构、材质，不得影响文物历史风貌，优先选择对文物本体、周边环境影响小、耐久性好、便于维护的技术方案，在保障防雷安全的前提下最大限度保留文物原有状态。1.2防雷分类根据文物保护级别、文物类型、所在地雷电活动参数，将文物建（构）筑物及露天文物划分为三类防雷对象：（1）符合下列条件之一的，划为第一类防雷文物：①国家级文物保护单位的木结构、砖木结构建筑群，所在地年平均雷暴日≥60d/a；②国家级文物保护单位中存放一级文物的封闭建（构）筑物；③列入世界文化遗产的核心文物本体，位于雷电高风险区的。（2）符合下列条件之一的，划为第二类防雷文物：①国家级文物保护单位中除第一类以外的所有文物；②省级文物保护单位的木结构、砖木结构建（构）筑物、露天文物，所在地年平均雷暴日≥40d/a；③存放二级及以上可移动文物的文物库房、展陈建筑。（3）除上述第一类、第二类以外，所有需要开展防雷保护的各级文物保护单位文物，划为第三类防雷文物。防雷系统核心参数要求：第一类、第二类防雷文物冲击接地电阻不大于10Ω，第三类防雷文物冲击接地电阻不大于20Ω，比普通民用建筑防雷要求提高一级，保障文物安全。2雷电风险评估2.1一般要求所有文物防雷系统新建、改造工程，必须在设计前开展雷电风险评估，评估成果作为防雷设计方案编制的核心依据，无风险评估报告的防雷项目不得审批开工。2.2评估内容（1）文物本体保存现状、结构材质、保护等级与价值；（2）所在地域近30年雷电活动统计数据，含年平均雷暴日、雷击大地年平均密度；（3）周边地形地貌、地物环境，统计周边高大建构筑物、树木分布情况，判断雷电绕击、感应概率；（4）人员活动强度、文物价值损失容许度；（5）已有防雷装置的运行现状、导通性、接地电阻检测与安全性评价；（6）开展雷击风险计算，识别雷击对人员安全、文物本体、配套设备的风险等级。2.3评估方法与分级按照GB/T21714.2-2015《雷电防护第2部分：风险管理》计算雷击年风险值R，风险等级划分为四级：R<10⁻⁵为低风险，可维持现有防雷措施，每10年复评；10⁻⁵≤R<10⁻⁴为中风险，每5年复评，按需局部整改；10⁻⁴≤R<10⁻³为高风险，限期12个月内完成改造；R≥10⁻³为极高风险，立即停止对外开放，实施改造消除风险。2.4评估有效期风险评估结果有效期不超过10年，若文物本体开展修缮、周边环境发生重大变化（如新建高层建筑物、林木生长遮挡原有接闪装置、周边开挖改变地质条件），需重新开展雷电风险评估。3外部防雷系统设计与施工要求3.1接闪器3.1.1选型原则：优先选用不破坏文物本体的保护方式，珍贵、濒危文物优先采用独立接闪杆保护，确需在文物本体安装接闪装置的，优先采用接闪带、接闪网，禁止使用接闪线跨越文物本体。3.1.2保护范围计算：采用滚球法计算保护范围，滚球半径取值：第一类防雷文物30m，第二类45m，第三类60m，保护范围必须完全覆盖文物本体及所有附属设施，不得出现保护盲区。3.1.3规格要求：接闪带采用直径不小于12mm的紫铜圆钢，或截面不小于50mm²的紫铜排；接闪网圆钢直径不小于8mm，网格尺寸满足：第一类防雷文物不大于5m×5m（或6m×4m），第二类不大于10m×10m（或12m×8m），第三类不大于20m×20m（或24m×16m）；独立接闪杆杆身采用热镀锌钢管，直径不小于100mm，壁厚不小于3.5mm。3.1.4安装要求：（1）独立接闪杆设置在文物本体保护范围外的安全地带，距离文物本体地基不小于5m，避免雷电感应影响文物本体；（2）安装在文物本体上的接闪带、接闪网，沿屋脊、檐口、屋角、翼角等易受雷击部位布置，不得破坏文物瓦面、木构件、雕刻、壁画，固定采用抱箍式专用卡具，禁止采用钻孔穿透、打钉固定方式，卡具与文物本体之间设置惰性橡胶绝缘垫层，避免电化学腐蚀损伤文物材质；（3）禁止在文物本体的题刻、铭文、雕塑、壁画等核心价值区域安装任何接闪部件；（4）接闪器所有部件做防腐处理，铜材部件防腐寿命不低于30年，钢材部件热镀锌层厚度不小于86μm，防腐寿命不低于20年。3.2引下线3.2.1布置原则：优先利用文物本体原有可导通的金属构件，如古建的铁箍、铁索、金属宝顶、护栏等，经检测电气导通性合格（过渡电阻不大于0.05Ω）的，直接利用原有构件作为引下线，不得新增引下线破坏文物原状。3.2.2新增引下线要求：新增引下线优先布置在建筑山墙、转角、后檐等隐蔽位置，不得影响文物外观视觉效果，引下线平均间距满足：第一类防雷文物不大于12m，第二类不大于18m，第三类不大于25m，每栋独立建筑引下线数量不少于2根。3.2.3规格与安装：引下线材料采用直径不小于10mm紫铜圆钢，或截面不小于25mm²的多股铜绞线；固定支架间距不大于2m，引下线与墙面间隙保持10-15mm，便于定期检测；固定方式采用专用粘结或抱箍固定，不得穿透文物墙体、木构件，粘结剂必须符合文物保护要求，无腐蚀性、无污染；位于人员活动区的引下线，地面以上2m范围必须加装绝缘防护套管，设置警示标识，防止人员接触发生触电风险；引下线弯曲半径不小于10倍引下线直径，不得出现硬折、断裂。3.3接地装置3.3.1布置原则：接地装置优先设置在文物本体保护范围外的开阔地带，不得在文物台基、地基范围内开挖敷设，避免破坏文物基础结构，水平接地极距离文物基础外缘不小于3m。3.3.2规格与参数：接地极采用直径不小于16mm热镀锌圆钢，或50mm×5mm热镀锌扁钢，或30mm×3mm紫铜排；埋深不小于0.8m，冻土地区埋深不小于冻土层以下，且不小于1.2m；冲击接地电阻符合本指南1.2款的参数要求。3.3.3降阻处理：土壤电阻率大于1000Ω·m的高阻区，优先采用外延接地网、换填低电阻率土壤的方式降阻，确需使用降阻剂的，选用环保型石墨降阻剂，禁止使用腐蚀性化学降阻剂，降阻剂必须符合环保要求，不得污染文物周边土壤和地下水，不得对文物本体产生电化学腐蚀。3.3.4施工要求：接地装置敷设完成后，必须先检测接地电阻，合格后方可回填，回填时分层夯实，恢复原有地表植被，预留接地测试端子，端子做隐蔽防护，不得破坏文物景观。4内部防雷系统设计与施工要求4.1电磁屏蔽所有进入文物建（构）筑物的低压电源线、信号线路、金属管道，必须在进户处做接地处理，穿金属管敷设的线路，金属管两端与接地装置连通；存放珍贵文物的展室、库房，以及安装有文保监测、安防、消防系统设备的房间，雷电防护区（LPZ）交界处应设置电磁屏蔽层，屏蔽层采用铜网，网格尺寸不大于0.2m×0.2m，屏蔽层两端接地，接地电阻不大于4Ω；石窟寺洞窟内的所有线路必须穿金属管屏蔽，金属管两端接地，避免雷电电磁脉冲干扰监测设备运行。4.2等电位连接文物建（构）筑物内所有金属构件，包括金属梁、金属瓦、金属装饰构件、门窗护栏、管线、设备外壳、展柜货架，都必须做等电位连接；总等电位连接排采用截面不小于50mm×4mm的紫铜排，局部等电位排采用截面不小于20mm×3mm的紫铜排，连接导体采用截面不小于16mm²的多股铜芯线，所有连接点采用铜螺栓压接，过渡电阻不大于0.05Ω；突出屋面的金属宝顶、烟囱、避雷塔等金属部件，必须与接闪装置可靠连接，不得留有电气断开点。4.3浪涌保护器（SPD）安装浪涌保护器分级安装：低压电源进线总配电箱安装第一级SPD，标称放电电流不小于12.5kA（10/350μs），电压保护水平不大于2.5kV；分配电箱安装第二级SPD，标称放电电流不小于5kA（8/20μs），电压保护水平不大于2.0kV；末端设备前端安装第三级SPD，标称放电电流不小于3kA（8/20μs），电压保护水平不大于1.5kV；信号线路、通信线路、文保监测线路，必须安装对应电压等级的信号浪涌保护器，电压保护水平不大于被保护设备额定耐压值的80%；SPD安装要求：所有SPD必须加装过电流保护装置，SPD引线长度不超过1m，保持短直，减少引线电感产生的附加电压降；SPD的劣化指示窗口必须朝向便于检测的方向，定期检查更换劣化的SPD。5不同类型文物的特殊防雷要求5.1木结构古建筑（1）防雷装置所有连接点过渡电阻必须不大于0.05Ω，避免接触不良产生电火花引燃木材；（2）所有金属部件与木构件之间设置绝缘防腐垫层，禁止金属部件直接与木材接触，防止金属腐蚀污染木材；（3）接地装置不得敷设在台基范围内，距离台基外缘不小于2m，避免破坏台基稳定性；（4）位于林区的连片木结构古建筑群，优先采用区域集中防雷系统，在建筑群周边设置多支独立接闪杆，覆盖整个建筑群，减少对单个建筑本体的破坏。5.2石质文物与露天石刻（1）禁止在石刻本体、雕刻区域钻孔安装防雷部件，接闪器优先布置在文物周边的独立岩体或独立接闪杆，保护范围完全覆盖石刻本体；（2）引下线顺着岩体自然裂隙、表面凹陷布置，不得开凿新的槽口破坏石质本体；（3）接地装置设置在石刻下方的稳定土体中，不得破坏石刻地基，接地电阻不大于20Ω。5.3石窟寺与摩崖造像（1）接闪装置沿石窟顶部山脊线布置接闪网或接闪杆，保护范围覆盖所有洞窟和造像区域，世界文化遗产、国家级文保单位滚球半径按30m取值，其他按45m取值；（2）引下线沿山崖自然排水沟布置，不得破坏造像和岩壁，接地装置设置在山崖脚下的平缓地带，距离洞窟边坡不小于5m，避免影响边坡稳定性；（3）洞窟内的照明、监测线路全部穿金属管屏蔽，两端接地，所有设备电源、信号线路安装SPD。5.4可移动文物库房与展陈建筑（1）库房建筑至少按第二类防雷文物设计，冲击接地电阻不大于10Ω；（2）所有金属展柜、储藏架都要接入等电位连接系统，电源线路分级安装SPD；（3）存放一级文物的库房，电磁屏蔽性能满足GB/T17626要求，避免雷电电磁脉冲对文物材质的长期影响。6施工与验收6.1施工要求文物防雷工程施工前必须编制专项施工方案，方案包含文物本体保护专项措施，经文物行政部门批准后方可开工；施工过程中对文物本体采取全覆盖防护措施，避免施工工具、材料碰撞损伤文物，设置专人全程负责文物保护监督；所有进场材料必须提供质量合格证明、性能检测报告，不合格材料不得使用；隐蔽工程必须经建设单位、文物管理单位、监理单位联合检验合格后方可覆盖，留存完整影像资料和施工记录。6.2验收要求验收分为文物保护专项验收和防雷工程验收，首先验收文物本体保护情况，确认未改变文物原状、未损伤文物本体，再开展防雷工程验收；防雷工程验收按照GB50057-2010（2011年版）《建筑物防雷设计规范》、GB/T21431-2015《建筑物防雷装置检测技术规范》开展，检测接地电阻、过渡电阻、SPD性能等参数，全部符合要求后方可通过验收；所有验收资料、设计文件、施工记录存入文物档案永久保存。7维护管理与检测文物管理使用单位应当建立健全防雷装置维护管理制度，建立完整的防雷技术档案，包含风险评估报告、设计文件、施工资料、历次检测报告、维护记录；每季度开展一次日常巡查，检查内容包括：接闪器是否锈蚀、断裂，是否被树木遮挡，引下线是否松动