古建筑防雷设计与施工探讨

古建筑防雷设计与施工探讨

发表时间：2018-12-28T10:46:01.903Z 来源：《防护工程》2018年第29期作者：黄举康[导读] 我国古建筑物种类繁多，是我国古代人民的智慧结晶，也是我国建筑文化的重要组成部分。广西地凯防雷工程有限公司

摘要：我国古建筑物种类繁多，是我国古代人民的智慧结晶，也是我国建筑文化的重要组成部分。从现有的历史记载上来看，雷电是导致古建筑物受损的主要自然灾害，雷击不仅会对古建筑物直接造成损害，而且因为古建筑物大多数是木质结构，从而会引起古建筑物起火，使得古建筑物大面积受损，可见,古建筑物的防雷极其重要。同时，古建筑物的造型各异、结构独特，因此，在设计与施工时要考虑到安全美观、隐蔽可靠等实际问题。本文通过鉴于古建筑物设计的特点、遭受雷击的原因以及我国现阶段古建筑物防雷设计与施工的现状分析，对于其中的一些要点进行了探讨。

关键词：古建筑物；防雷；探讨

引言

古建筑防雷设计与施工，相较于现代的砖混、框架结构建筑物，在整体的结构强度上比较脆弱，所以其施工过程要格外小心。中国的古建筑物以木质结构为主，整体的结构精巧，造型独特、美观，采用构架制的结构原理，而且古建筑物主要对飞檐大做文章，使得防雷设计与施工的难度加大。同时，在相应的历史记录中，我们不难发现，很多古建筑物在遭受雷击后都不能够完全复原。所以，对于古建筑物的深度保护，防雷装置的正确设计与施工是必不可少的。

一、古建筑物容易遭受雷击的原因分析

（一）古建筑遭受雷击的外部因素分析

通常情况下，古建筑物建设的选址都是在一些地势相对较高的地方，或者是靠近山水的附近地带，也正是这样的环境条件下，才更加容易受到雷电的袭击。因为山区的地形凹凸不平，并且十分陡峭，山地周围的土壤湿度也比较高，所以一旦出现雷电天气，土壤的导电性能就非常好，整个山地表面也就非常容易聚集电荷，进而就会对古建筑造成严重的雷击现象。

除此之外，由于古建筑在修缮保护建设的过程中，设计师们又逐渐地引入了更多的现代化元素，而这些现代化元素也就在很大程度上增加了古建筑受到雷击的可能性。根据相关的调查情况显示，很多地区的古建筑内部都被引入了各种消防设备、报警设备以及监视系统等。然而也正是由于这些现代化设备的引入，增加了古建筑遭受雷击的几率，而且绝大多数古建筑也都没有安装相应的防雷设备系统。

（二）古建筑遭受雷击的内部因素分析

从古建筑建设过程中所使用的材料类型来看，绝大多数都是属于砖木结构，并且其建筑特点大多数情况下也都是属于相对比较高翘的飞檐及屋顶，这些飞檐及屋顶所使用的建筑材料几乎都是以木材为主，所以一旦古建筑受到了雷击，非常容易引起火灾。

尽管我国的古建筑主体建设结构多数都是砖木结构，但是实际上却存在诸多金属材料制成的装饰物放置于古建筑内部，比如很多大殿正脊中部都埋设有金属宝盒，而这些金属宝盒主要就是用于辟邪，也有一些古建筑的屋面是用金属链条来进行装饰的，通过实际的建筑情况来看，古建筑对于这些金属材料制成的装饰品并没有任何接地处理，进而也就在很大程度上提高了雷击的概率。

二、古建筑防雷保护的技术措施

（一）古建筑直击雷防护

为了能够防止古建筑遭受雷击，就一定要采取科学合理的防雷保护措施，而且所遵循的一个施工原则：不破坏原有建筑物的任何部位，不影响古建筑物的任何观感，先保护后施工，恢复如初，修旧如旧，既达到防雷的效果又展现原有风貌。在对古建筑进行安装防雷装置的过程中，一定不能对古建筑本身产生任何程度的损害。防雷装置在实际安装的过程中，所进行的各种固定、支撑以及连接等环节就一定要采用一些属于非常规的方法，使用这些非常规的方法主要目的就是为了避免对古建筑造成二次破坏。与此同时，在实际安装防雷措施的过程中，也一定要严格根据相关的施工标准操作要求进行施工，事先对古建筑进行全面深入的分析，并且制定出一套可行的防雷设计方案。

（二）古建筑直击雷防护装置的形式

1、接闪器

通过古建筑的外形可以看出，大多数古建筑的结构是相对比较复杂的，而且屋面的造型以及屋脊的造型也非常多样化，所以在对接闪器进行选择的过程中，应该要进一步的结合古建筑自身所具有的外形特点来挑选合适的类型，包括接闪器的外形、材料以及颜色等均要考虑。古建筑的防雷装置在实际安装的过程中，一定要严格的遵循不带来二次破坏的原则，在敷设避雷带的过程中不能在古建筑上以打孔的方式来对卡子进行固定，可以使用一些类似U型的固定件来进行固定，而且接闪导线的固定支件所具有的高度不能小于150mm,可选用25mm×2mm的不锈钢亚光支架。在不损坏原建筑物的前提下，采用与古建筑物屋顶颜色一致的材料，如紫铜等材料作为避雷带，避雷带之间的连接,可选用铜管进行压接，这样避雷带既保证电气连通性,也保证了机械强度，又达到减小雷电流产生的电动力危害,在敷设避雷带时尽量避免直角、锐角弯曲,采用圆弧形弯曲。（见图1）。

2、引下线

古建筑物在对引下线进行敷设的过程中，一定要尽可能避开建筑物的正面，应该选择在那些建筑物的后檐、山墙或柱子内下侧隐蔽处或者是侧面的位置进行敷设，让引下线与砖木结构的颜色浑然成一体，不影响人的视觉效果，影响美观。除此之外，还要做到分段固定，而且要设计出一条最短的路径来对接地体进行敷设，敷设的引下线应该要平正顺直，每一条引下线都应该要注意，外露引下线距地面2.7米以下就要增加一层绝缘装置来进行保护，绝缘装置保护管尽量选择于建筑物颜色相近的材料，既可以有效的避免人们触电的现象发生，又不影响美观。沿古建的木立柱引下时,建议采用多股铜线作为引下线,并且以圆形抱箍的方式来做出进一步的固定。（见图2） 3、接地装置

对于接地装置的材料种类来看，应该要充分地结合现代建筑物所使用的材料，尽可能地保持一致，使用扁钢敷设或者是锌角钢来进行热镀即可。对于接地装置应该选择哪种形式就应该要进一步的全面结合古建筑周围的实际环境状况以及场地状况等进行深入的考虑，接地装置施工尽量避开地下管道，选取对原貌影响最小又符合防雷接地要求的地方铺设接地体，接地体所经过的地方先取下原有建筑物的砖、木及地下的人造建筑结构（如石头、工艺建筑等），为了减小开挖面积，采取钻孔埋设接地体的方式。水平接地材料采用-30mm×3mm铜排作接地主材，垂直接地材料采用离子接地极，焊接方式采用热熔焊接，接地体埋设完后再将原有的建筑物的砖、木及地下的人造建筑物按原样恢复，而且还要考虑到经费问题以及电压危害问题等。除此之外，在进行实际敷设的过程中，一定要考虑到接地装置和地下管道线路之间所具有的安全距离大小。

（三）防雷电波侵入和雷击电磁脉冲的措施 1、等电位连接要求

对于古建筑物的金属装饰品来说，一定要和防雷装置等进行等电位连接，这样才能有效地防止古建筑物遭受雷击，并且还要进一步地考虑到那些在古建筑物筑檐下的金属管线以及铁丝网等金属设置的等电位连接，以及监控系统及消防装备的等电位连接，可以根据不同的工作频率来选择合适的结构，既可以是S型也可以是M型的结构。

2、屏蔽要求

对于进入古建筑的供电线路、电话线等不宜架空引入。当其架空引入时,应在进入古建筑前用埋地电缆或穿金属管屏蔽埋地引入,并在进入古建筑物时与古建筑的防雷装置相连。

结语

从古建筑物的整体风貌,到大量的珍贵木刻、砖雕、绘画等艺术品,是世界人类文化珍贵的遗产。因此,古建筑物防雷须首先对古建筑物有全面了解,做出全面分析,再统筹规划古建筑的防雷工程设计和施工,因地制宜,建立完善的雷电防护体系。

参考文献

[1]《古建筑防雷工程技术规范》GB51017-2014.

[2]关于古建筑防雷工程设计与施工技术的探讨[A]. 原林茹,陈明法,王素丽.2014年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C]. 2014.

[3]专业防雷工程设计深度的研究[A]. 余晓红.S13 第十届防雷减灾论坛——雷电灾害与风险评估[C]. 2012.

[4]煤气炉发生站防雷工程设计的思考[A]. 陈根潮,刘艳辉,何佳苗,朱文超.第六届粤西、北部湾区域气象合作会议暨气象灾害防御研讨会论文摘要集[C]. 2010.