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綜合報道

地凱防雷:古建筑防雷設計和防雷工程,你了解多少?

中國的古代建筑遺存是幾千年中國古老文明的寶貴遺產,由于戰亂和人為破壞,僅存的文物古跡彌足珍貴,中國的古建筑物以其獨特的結構、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。

其承載的建筑思想、建筑美學和營造方式貫穿于秦漢以至明清兩千余年,值得我們繼承和發揚光大。因此,保護古代建筑遺存的重要性就顯得尤為突出,尤其是古建筑防雷保護工作。

地凱防雷:古建筑防雷設計和防雷工程,你了解多少?

千百年來古建筑物遭雷擊,或因雷電起火被焚毀的事件不勝枚舉。例如:明朝時北京故宮前朝三大殿三次遭雷擊被焚;永樂十九年,三殿(當時名奉天、華蓋、謹身)遭雷擊焚毀,十年后,明正統五年時才修復;嘉靖三十六年“大雷雨,戌刻火作”,三殿被焚殃及午門,至嘉靖四十一年才修復,更名為皇極殿、中級殿和建極殿;萬歷二十五年歸極門雷擊起火,延至三殿,一時具燼,二十年后,天啟四年才重建完工。

地凱防雷:古建筑防雷設計和防雷工程,你了解多少?

清光緒十五年,天壇祈年殿遭雷擊焚毀。1969年,承德避暑山莊普佑寺,因未安裝避雷設備,遭雷擊起火,著名的法輪殿和周圍群樓、配殿94間全部付之一炬;2004年5月11日,陜西運城稷山縣省級文物保護單位大佛寺遭雷擊發生火災,經消防人員全力撲救,大殿才免遭劫難,但仍有部分建筑被毀壞。

中國古代建筑在世界建筑史上是無與倫比的,中國古代建筑,以其用途、規制、等級區分,外型上總體有廡殿式、歇山式、懸山式、硬山式;按屋頂形式區分有撍尖頂、卷棚頂等;按格局區分有殿、堂、樓、亭、廊、坊、塔等;按建筑層級區分有單檐、重檐和多檐。除石坊、磚塔外,屋架主要為木結構,梁、柱、斗、拱、檁、窗、扉均為木材制作。

雷電災害是文物古建筑遭受破壞的主要自然災害,雷擊除直接擊毀古代建筑物構件外,還因為中國傳統古建筑物大多為木結構,雷擊將直接導致古建筑物起火,這將使古建筑物大面積遭受損毀。

據了解,目前大部分古建筑物防雷措施未得到有效的保護或防雷裝置設施不完善,亟待在全社會加強古建筑防雷保護意識,使珍貴的古代建筑物遺存免遭雷擊毀壞。千百年的古建筑物遺存一旦損毀,將不可復得。

古建筑防雷應根據文物價值、發生雷電事故可能性和后果等劃分為第一級、第二級兩個級別。

一、在可能發生地閃的地區,遇下列情況之一的,應劃為第一級防雷古建筑;

(1)全國重點文物保護單位的古建筑、被聯合國教科文組織列入世界文化遺產目錄的古建筑;

(2)歷史上遭受過雷擊的省、自治區和直轄市級重點文物保護單位的古建筑;

(3)預計年均收雷擊次數大于0.05次/年的省、自治區和直轄市級重點文物保護單位的古建筑;

(4)預計年均雷擊次數大于0.25次/年的古建筑。

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二、在可能發生地閃的地區,凡不屬于本規范第3.0.2條規定的古建筑,遇下列情況之一的,應劃為第二級防雷古建筑;

(1)重點文物保護單位的古建筑;

(2)預計年均雷擊次數大于或等于0.05次/年,且小于或等于0.25次/年的古建筑;

(3)高度在15m及以上的古建筑。

(4)預計年均雷擊次數(N)應按本規范附錄A計算。

(5)當古建筑中各單體古建筑防雷級別不同時,應按單體古建筑中的最高防雷級別確定古建筑群的防雷級別。

第一級防雷古建筑的防雷措施

(一) 接閃器應符合下列規定:

(1)可采用接閃帶、接閃網、接閃桿、架空接閃線中的任一種或組合形式作為接閃器,接閃器的類型應與古建筑相協調。

(2)在古建筑上安裝時,應根據古建筑的特點,結合屋頂形制,選擇適合于在易受雷擊部位安裝的接閃器。

(3)采用接閃網時,接閃網格形成的面應覆蓋整個屋頂,網格尺寸宜為步架的整數倍,在屋頂面組成規格不大于10m*10m或12m*8m的網格。

(4)采用接閃網以外類型的接閃器時,應采用滾球法確定其保護范圍,滾球半徑應為45m。

(5)采用獨立接閃桿和架空接閃線時,其安裝位置和支撐桿應與周圍環境相協調。當采用單桿或單線保護有困難時,可采用多桿、多線、或架空接閃網進行保護。

(6)當古建筑附近有較高地勢或四周有高大樹木及物體可利用時,宜選擇在較高地勢、高大樹木或物體上安裝接閃桿或架空接閃線。接閃器安裝在樹木上時,應對樹木進行有效保護。

(7)接閃器應對屋頂天窗、突出屋頂的非導體飾物等裝置進行有效保護。

(8)古建筑屋頂上的鐵剎、金屬鏈、寶頂和金屬屋面等金屬導體,其材質和規格符合做接閃器的要求時,可作為接閃器。

(9)高度不大于15m的古建筑,當外輪廓投影周長不超過90m或建筑外輪廓最大長度不超過25m、最大寬度不超過20m時,屋頂安裝的接閃器可按本規范附錄D進行簡化

第二級防雷古建筑的防雷措施

(一) 接閃器應符合下列規定:

(1)應符合本規范第4.2.1條第1款、第2款、第5款-第9款的規定。

(1)采用接閃網時,接閃網格形成的面應覆蓋整個屋頂面。網格尺寸宜為步架的整數倍,形成不大于20m*20m或24m*16m的網格。

(1)采用接閃網以外類型的接閃器時,應采用滾球法確定其保護范圍,滾球半徑應為60m。

(二) 當第二級防雷古建筑的高度超過60m時,應采取防側擊措施,并應符合下列規定:

(1)對水平突出古建筑外墻或塔身的屋檐、垂檐、飛檐、翼角、挑檐等部位,當使用半徑為60m的滾球從屋面接閃帶外向地面垂直下降接觸到的,應采取相應的防雷措施。

(2)對于高度大于60m的古建筑,其高度的80%以上且超過60m的部位,應按屋頂進行防雷保護。

(3)應符合本規范第4.2.2條第3款的規定。

單體古建筑的專設防雷引下線不應少于2根,當外輪廓的周長大于100m時,引下線的設置不應少于4根,宜沿外墻四周均勻對稱布置,且宜優先布置在易遭雷擊的部位,其間距沿外墻周長計算不宜大于25m。當保持25m的均勻間距有困難時,應按下列措施之一處理:

當古建筑通面闊大于25m,且無法在古建筑正面敷設引下線時,可在古建筑正面兩個墻角各敷設1根引下線,同時在側墻和通進深方向的外廓柱上、后墻等較隱蔽處增加引下線,是引下線的平均間距不大于25m。

當古建筑跨距較大,且無法在跨距中間設引下線時,應在跨距兩端設引下線,并應減少該引下線與其他引下線之間的間距,使平均間距不大于25m。

每根引下線均應與接地裝置相連接,單根引下線接地裝置的沖擊接地電阻不宜大于30Ω 。在不影響古建筑基礎的條件下,單體古建筑各引下線的防雷接地體宜相互連接。當接地電阻大于30Ω時,接地裝置應符合本規范附錄E的規定。


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