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古建筑物與文物的防雷措施
發布日期:
2021-05-19

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? ? ??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、中極殿和建極殿;萬歷二十五年歸極門雷擊起火,延至三殿,一時具燼,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。中國古代建筑在世界建筑史上是無以倫比的,中國古代建筑,以其用途、規制、等級區分,外形上總體有廡殿式、歇山式、懸山式、硬山式;按屋頂形式區分有攢尖頂、卷棚頂等;按格局區分有殿、堂、樓、閣、亭、榭、廊、廈、坊、塔等;按建筑層級區分有單檐、重檐,以致多檐。除石坊、磚塔外,屋架主要為木結構,梁、柱、斗、拱、檁、椽、窗、扉均為木材制作。

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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,這將使古建筑大面積遭受損毀。據了解,目前大部分古建筑物未得到有效的防雷保護或防雷裝置設施不完善,亟待在全社會加強古建筑物的防雷保護意識,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,將不可復得。

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2014年8月4日城鄉建設部發布了《古建筑防雷工程技術規范》編號GB51017-2014 ,自2015年5月1日起執行。這是參考現代建筑防雷技術和技法,依據建筑物防雷原理,進行中式古建筑防雷保護的規范標準,其中部分內容為強制性規范標準,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計標準和施工工藝標準。

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一、關于古建筑物防雷級別的確定

按GB51017-2014《古建筑防雷工程技術規范》的分類,古建筑防雷分為第一級和第二級兩個級別:第一級為國家級文物保護古建筑和部分易受雷擊的省、直轄市級文物保護古建筑;其它為第二級。

按GB50057-2012《建筑物防雷設計技術規范》古建筑一般按第二類防雷建筑物設計、施工。

??按GB50165-92《古建筑木結構維護與加固技術規范》的規定,古建筑物分為三類:第一類:國家級重點文物保護單位的古建筑物;第二類:省級重點文物保護單位的古建筑物;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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古建筑物的防雷設計必須同時符合按GB51017-2014《古建筑防雷工程技術規范》、GB50057-2012《建筑物防雷設計技術規范》和GB50165-92《古建筑木結構維護與加固技術規范》三個規范標準以及一些地方規范標準的要求,并將外部防雷裝置和內部防雷裝置作為整體統一考慮。

(1)接閃器應采用避雷帶和短避雷針。

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

(3)攢尖頂的亭、塔、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,可做接閃器。

(5)引下線應從古建筑物外立面四角、山墻、后檐墻布設,平均間距18米,須盡可能對稱隱蔽安裝。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處應有良好的保護覆蓋物,避免與人員接觸產生觸電危險。

(6)古建筑物接地裝置的布設應根據其用途、性質、地理環境和人員多少等情況來選擇結構方式和位置,當接地體距建筑物出入口或人行道小于3 m時,接地體局部應深埋地面1m以下。接地體的沖擊接地電阻應不大于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、筒瓦和瓦當上。

(8)古長城防直擊雷的重點是城樓和敵樓,保護對象是古建筑物和游人。

(9)雕塑精美的石質牌樓,不易在其上安裝避雷帶,可在兩側安裝避雷針。

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

(11)獨立的古塔,塔身的上部應有防側擊的措施。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,為防側擊,二、三層檐宜裝避雷帶。

(13)樹木枝葉距古建筑物3米以內時,樹木應安裝避雷針,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,進入建筑物的電源線、信號線應穿鋼管埋地引入,其埋地長度不應小于15米。在低壓電源架空電纜埋地前,應安裝符合Ⅰ級分類試驗的電涌保護器。信號線在室內進入設備端安裝適配的信號電涌保護器。

(15)架空金屬管道,在進入建筑物前,應與防雷接地相連。

(16)古建筑物內部等電位連接、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,以防止接觸電壓對人員的傷害。

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

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