古建筑物防雷措施探讨
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古建筑物防雷措施探讨
发表时间:2018-09-08T15:07:44.303Z 来源:《建筑细部》2018年2月上作者:丁书江
[导读] 中国作为历史悠久的文明古国,现存的古建筑物既是我们历史的见证者,同时也是我们文明发展的象征
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摘要:中国作为历史悠久的文明古国,现存的古建筑物既是我们历史的见证者,同时也是我们文明发展的象征。保护古建筑物对于中华民族的传承有着深远的意义,古建筑物防雷保护正是其中的重要环节。如何做到既能满足古建筑物防雷要求,又不影响古建筑美观。这就要求我们防雷工作者转变防雷观念,采取有效的措施,为我国的古建筑防雷保护作出突出贡献。
关键词:古建筑物;防雷要求;措施
中国的古建筑大多以风水玄学为背景,靠山临河,多处于地势较高的山脉、丘陵位置、江湖湖泊旁,或者是坐落在容易产生土壤电阻率突变的山脚边,并且这些古建筑物往往都是布局精妙,格局宏大。加之,大部分古建筑物中包含的金属材料和外缘易起火的的砖木结构。这些特征恰好都为其遭受雷电的侵袭埋下了不安全因素。
因此,综合分析古建筑物结构、建造特点、建材性质以及所在地理环境等要素,结合古建筑防雷特点,提出有针对性的防雷措施,使其既能满足古建筑物的美观又能达到防雷效果。这是目前古建筑物防雷技术措施运用的关键所在。
1、古建筑物遭受雷击的主要原因
就目前的情况来看,古建筑遭受雷击和建筑材料以及结构方面有很大的;联系,另外古建筑低地理位置也属于其中一种,总结起来,其主要包括以下几个方面的原因:
(1)我国古建筑主要以木结构和砖石建筑为固定基础。由于木材内部疏松,木材堆积年复一年,木材表面静电很大,容易吸引雷电电流。结果古建筑被雷击了。
(2)大多数古建筑物为体现“福瑞祥和”,大多都会在建筑的大殿正脊中部埋设有金属宝盒。有些建筑的房顶内部还设有锡背,极大地增加遭受雷击的概率。而像是飞檐、翘角、梁柱、屋脊、吻兽、塔刹等构架都是突出建筑轮廓的,都是易受雷击部分,存在着相当危险的安全隐患。
(3)从古建筑选址的地理环境可知,基本情况下地势都非常高,同时在空旷的风景区、江河湖泊的附近,为了能够更好的确保整体的高贵,需要重点突出其位置,因此很容易受到雷击影响。而其四周一般都还会有高大的树木,成片的分布,对于高大的树木会进一步增加雷击的影响。
(4)为了保护古建筑,国家先后颁布了一系列规章制度,但毕竟是有限的。此外,古建筑的结构不能重建,所以一些建筑物仍然有很大的防雷安全问题。一些建筑物的防雷设施的安装和使用不符合要求,反而成为引雷的导火索,存在安全隐患。
2、古建筑物防雷措施
2.1防直击雷措施
2.1.1接闪器
接闪器的选择是最为直观的反映防雷美观和实效。对于在建筑物正脊、硬山脊、屋檐等易受雷击的部位宜采用明敷接闪带的接闪方式。接闪带在安装时高出正脊、斜脊屋檐瓦等100~300mm,沿建筑屋脊的轮廓弯曲,通过抱箍式支持卡子与瓦面固定。接闪带水平敷设时,支持卡子的间距为0.8~0.9m,垂直敷设时,支持卡子的间距不大于1m,转弯处支持卡子的间距为0.5~1.0m。,接闪带网格根据建筑物类别设置网格大小。如果条件苛刻的情况,可以安装预放电避雷针(ese避雷针),提前泄放电流。
2.1.2引下线设置
引下线主要设置在远离游客和出入口建筑的侧面,材料可选用Φ8mm以及上的圆钢或者-40X4mm的扁铁等,根据建筑物长宽确定引下线数量。引下线上端与接闪带连接,下端与接地母线相连接。在各引下线上距地面0.3~1.8m之间装设断接卡,在距地面上2.7m至地下0.3m处采用pvc绝缘塑料管等保护措施,塑料管的颜色应与建筑物颜色相统一,并在醒目处张贴防雷警示牌。
2.1.3接地装置
由于古建筑基础多为石材和木质为主,且其在区域地质条件相对复杂,接地装置主要以人工接地体为主。如地面以下遇到特殊三合土及砖石基础时,可采用XIT离子接地极为接地装置,预计每条引下线安装一组离子接地极(独立接地网)。接地极采用深孔安装离子接地极的施工做法,按就近安装避开游人的原则,选择在僻静之处进行安装。对每一接地极距地面不足1m处进行绝缘处理(安装绝缘护套管),水平接地体采用BV95mm²铜绞线,与垂直接地体及水平接地连接线之间采取放能焊接工艺。
2.2侧击雷的防护的必要性
侧击雷一般多用于高层建筑物,普通的和楼层不高的建筑物一般都不需要做侧击雷。但随着近年来雷电发展的认知,有一种雷电形式迫使我们重点建筑物需要增加侧击雷,那就是球形雷。
球状闪电,俗称地滚雷。通常在雷暴时发生,为圆球形状的闪电。球状闪电的危害较大,它可以随气流起伏在近地空中自在飘飞或逆风而行。它可以通过开着的门窗进入室内,常见的是穿过烟囱后进入建筑物。它甚至可以在导线上滑动,有时会悬停,有时会无声消失,有时又会因为碰到障碍物爆炸。
因此做好侧击雷工作相当重要。在进行侧击雷防护措施时,应首先考虑不会对古建筑物本体造成影响。宜在古建筑物的外围每3-6m设置圈式均压带,均压带与古建筑物的金属物均可靠连接在接地体上。此外,在古建筑物的外门窗安装金属纱窗、沙门或较密的金属保护网并可靠接地。所有的门窗都安上玻璃,使其没有空洞,预防球形雷从空洞窜进古建筑物内。
2.3闪电电涌侵入防护和电磁感应的防护
古建筑物的现代化改良,势必要带入用电设备和消防管网,从而产生各类古建筑物用电问题。而对于防雷主要是涉及闪电电涌和雷电波感应侵入的问题。
(1)一般情况严禁各类架空线缆直接进入古建筑物内,进入古建筑物的各类线缆必需套钢管埋地进入,其埋地长度≥2m,且最短不得≤15m。对引人古建筑物的各类线缆需加装电涌保护器,根据防雷类别和电子信息系统类别,加装相应等级的电涌保护器。一般古建筑物为人员密集场所,按二类标准要求对待,总配电源柜须装I级试验电涌保护器,分柜安装II级试验电涌保护器。
(2)做好室内外各金属设备的等电位连接。古建筑物室外的各类监控摄像头要防直击雷的保护,金属外壳需接地。古建筑物内应设多个等电位端子,将各类需要接地的物件就近与等电位端子相连接。
(3)古建筑物内金属物,包括电网管线、水管等金属管线的埋设方式和布局对防电磁感应要求很高。被保护的古建筑物内的设备外壳、管道、构架等主要金属物,应就近接到防雷接地装置或电气设备的保护接地装置上,做好相应的金属线跨接要求。 3结束语
中国特有古建筑物防雷安全的保护历程是一个摸索探寻和与时俱进的过程。要保持特色建筑风格不被破坏的前提下,又能综合全面的考虑防雷安全,是需要每个防雷安全工作者,运用自己的智慧不断翻新,不断创新的过程。还有很多古建筑物未得到有效保护,希望能普及古建筑物防雷措施,可以用更加科学的保护措施来守护我们的祖先留给我们的文明遗产。参考文献:
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[2]孟锦.古建筑防雷工程设计与施工技术探讨[J].科技创新导报,2010(02):251-252.
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