關于仿古建筑物防雷措施設計

從仿古建筑物結構、特點分析、防雷措施等幾方面對仿古建筑物防雷進行了探討。

　　1.仿古建筑物防雷設施特點分析
　　本文擬從仿古建筑物的結構、雷擊的原理、防雷措施等幾個方面來分析論述仿古建筑物防雷中應采取的一些措施，因而對仿古建筑物防雷工作提供一些必要的素材。
　　1.1仿古建筑物容易受到雷擊的結構特點
　　仿古建筑物結構、用途、性質以及其所建的地理環境與一般建筑物不一樣，特別容易遭到雷擊。具體表現在以下這些方面：
　　1.1.1仿古建筑物大多數建在地勢比較高的山上，或者建在土壤電阻率有變化的山邊，很容易遭到雷電的襲擊。
　　1.1.2從結構上看，為了體現仿古建筑物的原貌，仿古建筑物一般都建有高聳的屋脊，而這些屋脊也正好為雷雨云層放電創造了良機。
　　1.1.3大多數仿古建筑物大殿正脊中部埋設金屬構件，有的建筑物屋頂內部還設有錫背，這些金屬物構件都會增加建筑物接閃放電的機會。
　　1.1.4仿古建筑絕大多數都為磚木結構，如果遭受雷擊，很容易引起火災。
　　2.仿古建筑物防雷措施
　　根據我國國家現行建筑物防雷設計規范（GB50057—2010），建筑物的防雷分類根據其重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果來確定。建筑物防雷可分為內、外部防雷，并按人、物和設備對雷電災害的感受強度不同可把建筑物內、外環境劃分為LPZOA、LPZOB、LPZl、LPZn+1等不同的防雷區[2]。LPZOA為建筑物的外部防雷保護區域，LPZOB—LPZn+1為建筑物內部防雷保護區域。仿古建筑物的防雷設計必須將外部防雷裝置和內部防雷裝置作為整體統一考慮。
　　2.1仿古建筑物外部防雷
　　外部防雷裝置（即傳統的常規避雷裝置）由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。接閃器（也叫接閃裝置）有三種形式：避雷針、避雷帶和避雷網。它位于建筑物的頂部，其作用是引雷或叫截獲閃電，即把雷電流引下。引下線上與接閃器連接，下與接地裝置連接，它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。接地裝置位于地下一定深度，它的作用是使雷電流流散到大地中去。
　　2.1.1接閃器的布設
　　為保持仿古建筑物的藝術特點，接閃器宜采用避雷帶與短支針的組合，并宜在敷有引下線屋角的避雷帶上焊接30—50cm左右的短支針，以便有效接閃雷電泄流人地。根據雷擊規律，避雷帶應沿建筑物屋面的正脊、吻獸、屋頂檐部、斜脊、垂獸和高出建筑物的煙囪等易受雷擊的部位敷設。為減小雷電流產生的電動力危害，在敷設避雷帶時盡量避免直、銳角彎曲，應采用圓弧形彎曲，其引下彎曲的弦長應大于對應弧長的十分之一。
　　2.1.2引下線的布設
　　防雷引下線根數少，雷電流分流就小，每根引下線所承受的雷電流就越大，容易產生雷電反擊和雷電二次效應危害。因此，在布設引下線時盡量多設幾根，盡量利用建筑物的柱子和鋼筋。但仿古建筑物多為磚木結構，故只能采用明敷。敷設時應注意引下線要對稱，在間距符合規范的前提下，盡可能多設幾根。為減少引下線自身電感所引起的雷電感應過壓，應以最短的接地路徑敷設。引下線彎曲應采用“軟連接”的弧形彎曲。在引下線距地面1.8m一0.3m處應有良好的保護覆蓋物，避免與游客接觸產生接觸電壓危害。
　　2.1.3接地裝置布設
　　仿古建筑物接地裝置的布設應根據其用途、性質、地理環境和游客多少等情況來選擇結構方式和位置。對重要的游客集中的古建筑物內部應做均壓措施。對寬度較窄的仿古建筑物可采用水平周圈式接地裝置，并注意接地裝置與地下管線路的安全距離。若達不到規范要求的一律連接成一體，構成均壓接地網。這樣可以使到接地網界面以內的電場分布比較均勻，可以減小跨步電壓對游客的危害，也可以減小室內在被雷擊時由于地面電位梯度大而容易產生的反擊高壓危害。另外，為降低雷電跨步電壓對游客的危害，當接地體距建筑物出人口或人行道小于3m時，接地體局部應埋深1m以下，若深埋有困難，則應敷設50—80mm厚的瀝青層，其寬度應超過接地體2m。
　　2.1.4防球型雷、側擊雷措施
　　防球型雷的最好措施是安裝金屬屏蔽網并可靠接地，最低要求是把建筑物的所有門窗都裝上玻璃，使其沒有孔洞，以防球型雷沿孔洞鉆進室內。此外，還應注意附近高大樹木引來的球型雷，要考慮樹木與建筑物的安全距離。仿古建筑物防側擊雷，要根據所建地地理位置來決定。對于建在城市里的建筑物一般不需要設防側擊雷；對建在海拔較高的仿古建筑物應根據實際情況確定，確實需要的可以每隔6m沿建筑物的四周設置圈式防雷均壓帶，并使均壓帶和建筑物四周的所有金屬物均與防雷地可靠連接。
　　2.2仿古建筑物內部防雷
　　內部防雷裝置的作用是減少仿建筑物內的雷電流和所產生的電磁效應以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。除外部防雷裝置外，所有為達到此目的所采用的設施、手段和措施均為內部防雷裝置，它包括等電位連接設施（物）、屏蔽設施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。大多數國家、省、市級重點文物保護的仿古建筑物內都增設了消防廣播、防盜報警、監視系統等。這些弱電電氣系統對雷電雖沒有計算機電子信息系統易受雷擊，但一旦受雷擊其危害也是很大的。為此，隨著人類科技的發展，仿古建筑物的內部防雷也顯得非常重要。
　　3.結束語
　　當今建筑物防雷技術注重的是全方位防護，綜合治理、層層設防，要把防雷看作一個系統工程。國家仿古建筑是國家重要的人文旅游資源和珍貴文化遺產，具有難以復原性，仿古建筑的防雷安全工作并非小事。因此，各級政府應當因地制宜，將防雷設施建設納入仿古建筑物保護基本建設和維修項目中，適當加大資金投入，仿古建筑物應實施防雷設施定期檢測，至少每年檢測一次，發現問題應及時整改。各級管理部門應當增強雷電災害憂患意識，切實做好仿古建筑的防雷安全保護工作。

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