古建筑物與文物的防雷措施
發(fā)布日期:
2021-05-19

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? ? ??千百年來(lái)古建筑物遭雷擊,或因雷電起火被焚毀的事件不勝枚舉。例如:明朝時(shí)北京故宮前朝三大殿三次遭雷擊被焚,永樂(lè)十九年,三殿(當(dāng)時(shí)名奉天、華蓋、謹(jǐn)身)遭雷擊焚毀,十年后,明正統(tǒng)五年時(shí)才修復(fù);嘉靖三十六年“大雷雨,戌刻火作”,三殿被焚殃及午門(mén),至嘉靖四十一年才修復(fù),更名為皇極殿、中極殿和建極殿;萬(wàn)歷二十五年歸極門(mén)雷擊起火,延至三殿,一時(shí)具燼,20年后,天啟四年才重建完工。清光緒十五年,天壇祈年殿遭雷擊焚毀。中國(guó)古代建筑在世界建筑史上是無(wú)以倫比的,中國(guó)古代建筑,以其用途、規(guī)制、等級(jí)區(qū)分,外形上總體有廡殿式、歇山式、懸山式、硬山式;按屋頂形式區(qū)分有攢尖頂、卷棚頂?shù)龋话锤窬謪^(qū)分有殿、堂、樓、閣、亭、榭、廊、廈、坊、塔等;按建筑層級(jí)區(qū)分有單檐、重檐,以致多檐。除石坊、磚塔外,屋架主要為木結(jié)構(gòu),梁、柱、斗、拱、檁、椽、窗、扉均為木材制作。

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雷電災(zāi)害是文物古建筑遭受破壞的主要自然災(zāi)害,雷擊除直接擊毀古代建筑物構(gòu)件外,還因?yàn)橹袊?guó)傳統(tǒng)古建筑物大多為木結(jié)構(gòu),雷擊將直接導(dǎo)致古建筑物起火,這將使古建筑大面積遭受損毀。據(jù)了解,目前大部分古建筑物未得到有效的防雷保護(hù)或防雷裝置設(shè)施不完善,亟待在全社會(huì)加強(qiáng)古建筑物的防雷保護(hù)意識(shí),使珍貴的古代建筑遺存免遭雷擊毀壞。千百年的古建筑遺存一旦損毀,將不可復(fù)得。

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2014年8月4日城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《古建筑防雷工程技術(shù)規(guī)范》編號(hào)GB51017-2014 ,自2015年5月1日起執(zhí)行。這是參考現(xiàn)代建筑防雷技術(shù)和技法,依據(jù)建筑物防雷原理,進(jìn)行中式古建筑防雷保護(hù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),其中部分內(nèi)容為強(qiáng)制性規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),這是文物界、建筑界和防雷界共同努力,制定的適合中式建筑的防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝標(biāo)準(zhǔn)。

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一、關(guān)于古建筑物防雷級(jí)別的確定

按GB51017-2014《古建筑防雷工程技術(shù)規(guī)范》的分類,古建筑防雷分為第一級(jí)和第二級(jí)兩個(gè)級(jí)別:第一級(jí)為國(guó)家級(jí)文物保護(hù)古建筑和部分易受雷擊的省、直轄市級(jí)文物保護(hù)古建筑;其它為第二級(jí)。

按GB50057-2012《建筑物防雷設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》古建筑一般按第二類防雷建筑物設(shè)計(jì)、施工。

??按GB50165-92《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,古建筑物分為三類:第一類:國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位的古建筑物;第二類:省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位的古建筑物;第三類:其它古建筑物。

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二、古建筑物的防雷措施

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古建筑物的防雷設(shè)計(jì)必須同時(shí)符合按GB51017-2014《古建筑防雷工程技術(shù)規(guī)范》、GB50057-2012《建筑物防雷設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》和GB50165-92《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》三個(gè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及一些地方規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求,并將外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置作為整體統(tǒng)一考慮。

(1)接閃器應(yīng)采用避雷帶和短避雷針。

(2)避雷帶應(yīng)沿古建筑物屋脊的輪廓彎曲,避雷帶應(yīng)高出正脊、斜脊、屋檐瓦當(dāng)?shù)母叨?,以及其上的吻獸、法輪寶頂和斜脊下端的垂獸等20cm。

(3)攢尖頂?shù)耐ぁ⑺?、殿等古建筑物的寶頂處,以及大型古建筑正脊上的吻獸、正脊中間較突出的尖塔、法輪寶頂處可安裝短避雷針。

(4)金屬寶頂其外部金屬層厚度大于4mm時(shí),可做接閃器。

(5)引下線應(yīng)從古建筑物外立面四角、山墻、后檐墻布設(shè),平均間距18米,須盡可能對(duì)稱隱蔽安裝。引下線一般不得少于2組,大型古建筑物不得少于4組。在引下線距地面1.8~0.3m處應(yīng)有良好的保護(hù)覆蓋物,避免與人員接觸產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)。

(6)古建筑物接地裝置的布設(shè)應(yīng)根據(jù)其用途、性質(zhì)、地理環(huán)境和人員多少等情況來(lái)選擇結(jié)構(gòu)方式和位置,當(dāng)接地體距建筑物出入口或人行道小于3 m時(shí),接地體局部應(yīng)深埋地面1m以下。接地體的沖擊接地電阻應(yīng)不大于10Ω。

(7)安裝避雷帶的支持架間距不大于1m,支持架用U型卡固定在脊瓦、筒瓦和瓦當(dāng)上。

(8)古長(zhǎng)城防直擊雷的重點(diǎn)是城樓和敵樓,保護(hù)對(duì)象是古建筑物和游人。

(9)雕塑精美的石質(zhì)牌樓,不易在其上安裝避雷帶,可在兩側(cè)安裝避雷針。

(10)古樹(shù)頂安裝一支或多支短避雷針,引下線不要纏繞在樹(shù)桿上,有條件的地方可纏繞樹(shù)身周圍做環(huán)形接地體。

(11)獨(dú)立的古塔,塔身的上部應(yīng)有防側(cè)擊的措施。一般在塔頂下三層外檐上安裝避雷帶,檐角加裝短避雷針,并與該層的避雷帶連接。

(12)具有二、三層檐的古建筑物,除頂層裝避雷帶外,為防側(cè)擊,二、三層檐宜裝避雷帶。

(13)樹(shù)木枝葉距古建筑物3米以內(nèi)時(shí),樹(shù)木應(yīng)安裝避雷針,其接地體與古建防直擊雷的接地體連接。

(14)禁止架空線纜直接引入建筑物,進(jìn)入建筑物的電源線、信號(hào)線應(yīng)穿鋼管埋地引入,其埋地長(zhǎng)度不應(yīng)小于15米。在低壓電源架空電纜埋地前,應(yīng)安裝符合Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)的電涌保護(hù)器。信號(hào)線在室內(nèi)進(jìn)入設(shè)備端安裝適配的信號(hào)電涌保護(hù)器。

(15)架空金屬管道,在進(jìn)入建筑物前,應(yīng)與防雷接地相連。

(16)古建筑物內(nèi)部等電位連接、屏蔽、以及合理布線和良好接地等措施。

(17)每條引下線,在地面以上1.8米加裝絕緣套管,以防止接觸電壓對(duì)人員的傷害。

(18)在地面下,圍繞建筑物四周做閉合環(huán)形接地體,在該接地體包圍的地面上電位基本均衡,防止跨步電壓對(duì)人員的傷害。

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