淺談重點文物建筑和古建筑的防雷保護設(shè)計施工要點

陶金

摘要：我國重點文物建筑和古建筑結(jié)構(gòu)其造型精巧，美觀大氣給現(xiàn)代建筑的發(fā)展提供了重要的借鑒。很多古建筑內(nèi)部主要是以木結(jié)構(gòu)為骨架，采用的結(jié)構(gòu)原理往往是由單體建筑結(jié)合配置成組群，這種方式更加含蓄，具有多層次。對于古建筑來說，其結(jié)構(gòu)以及飛檐很難實施防雷施工，所以當(dāng)前通過對重點文物建筑和古建筑的防雷保護設(shè)計、施工要點進(jìn)行分析，希望能營造良好的古建筑保護氛圍，實現(xiàn)我國古建筑的穩(wěn)定安全。

關(guān)鍵詞：重點文物建筑;古建筑;防雷保護;設(shè)計施工

1重點文物建筑和古建筑防雷保護的重要性

在當(dāng)前進(jìn)行建筑防雷設(shè)計時，需要完善的施工方案，安裝合適的防雷裝置才能夠有效抵御雷擊，避免古建筑會被破壞。當(dāng)前在重點文物建筑和古建筑防雷保護時，需要加強不同建筑之間的有效了解，很多歷史古建筑物諸如：宮殿、寺廟、亭閣、橋梁等都是具有重要的文物價值，已經(jīng)成為當(dāng)?shù)氐奈幕瘶?biāo)志。所以，對于重點文物古建筑進(jìn)行保護不僅是對歷史文物進(jìn)行遺留，更是對社會的發(fā)展作為指引，通過古建筑獨特的文化造型以及豐富的歷史文化內(nèi)涵進(jìn)行擴充，讓我們真實的感受到古建筑以及歷史文化的有效融合，這不僅是勞動人民智慧的結(jié)晶，也是國家文明發(fā)展的有效標(biāo)志。所以，通過對重點文物建筑和古建筑進(jìn)行有效保護，加強防雷設(shè)施的安裝才能夠真正的避免我國古建筑遭受破壞。文物一旦遭受雷擊難以有效地進(jìn)行維修，特別對于一些木質(zhì)結(jié)構(gòu)來說，一旦破壞就容易產(chǎn)生坍塌，嚴(yán)重危害周邊人們的正常居住。近年來，我國文物保護單位加大對古建筑的保護力度，通過對不同古建筑結(jié)構(gòu)采取有針對性的防雷手段加強全面的設(shè)計，提高保護力度，有效地避免古建筑遭受雷擊。

2古建筑物結(jié)構(gòu)特點及雷擊可能性分析

2.1雷擊的風(fēng)險的調(diào)查

近年來，通過對雷擊事故的分析可以通過系統(tǒng)的分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)在河湖、池塘、沼澤旁的建筑物更容易遭受雷擊。之所以產(chǎn)生雷擊的外因是基本條件，內(nèi)因是主要依據(jù)，按照當(dāng)前的累計情況來看，一些河道上的建筑物和橋上的建筑由于其地理位置以及周邊環(huán)境濕度大，容易遭受雷擊的破壞。此外，一些潮濕地區(qū)和一些坑洼地帶的建筑物以及大片土地當(dāng)中由于土壤電阻率不同，就會存在不同環(huán)境中高電阻和低電阻的分界線，在分界線上的建筑物和構(gòu)筑物更容易遭受雷擊。此外，在古代建筑當(dāng)中，內(nèi)部有一些金屬屋頂以及孤立的建筑物和突然高出的建筑物，這些屋頂如果發(fā)生局部漏雨或者是潮濕的環(huán)境，就極容易受到雷擊。此外，一些古老的建筑內(nèi)部具有收音天線和電視共用天線以及地下管道和管道交叉處較多，周邊環(huán)境如果有高大的煙囪以及排氣管和高大樹木旗桿等情況也容易受到雷電的攻擊，很多建筑物由于其地勢高周圍樹木較多，就容易受到其結(jié)構(gòu)而影響。很多古建筑主要是木結(jié)構(gòu)為骨架其結(jié)構(gòu)原理是由縱橫相疊、宮殿、寺廟和住宅等都是由于單個建筑結(jié)合配置成組群，通過對近年來雷擊歷史記錄中可以發(fā)現(xiàn)我國很多建筑因雷擊的損壞，已經(jīng)不能完全復(fù)原，所以通過有效的加強防雷裝置的安裝是十分有必要的。

2.2雷電與氣象、地形、地質(zhì)的關(guān)系

雷電活動難以預(yù)測，危害力大，即使在同一個地區(qū)，不同時間雷電活動和雷電形式也不相同，這給防雷活動帶來了較大的困難。不同地區(qū)的雷電活動強弱與整個地區(qū)的氣象、地形、地質(zhì)之間有較大的關(guān)系，雷電活動往往受局部氣象條件的影響，當(dāng)氣象活動比較劇烈，產(chǎn)生的雷擊就會概率較大，而氣象活動比較平穩(wěn)產(chǎn)生的雷擊可能性就會有所減弱。通過對雷擊事故發(fā)生進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)對一座山的南面與北面相比，更容易產(chǎn)生落雷，而在靠海的一面山坡也多于背海一面的山坡。所以，局部氣象條件的變化也會引起雷電活動的變化，當(dāng)前一定要加強地理位置以及氣象條件和局部情況的綜合分析，通過必要的調(diào)查研究才能夠采取有效的防雷措施。

2.3落雷和雷電路徑

從故宮建立以來被雷擊的次數(shù)十分可觀，其主要原因是紫禁城周圍的護城河以及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、自然環(huán)境等情況造成了故宮容易被雷擊的情況。故宮地下有古河道、院內(nèi)也有一些高大的建筑和古松柏，這些因素聚集就容易造成造成這個地區(qū)的電場發(fā)生畸變，一旦發(fā)生雷云天氣就容易出現(xiàn)瞬間發(fā)生的電流從而形成落累。近年來，故宮內(nèi)落雷較多，可以通過過去和現(xiàn)在的落雷情況進(jìn)行累計分析，按照大致區(qū)域可以進(jìn)行落雷走向的確定。特別對于一些故宮內(nèi)部落雷數(shù)量多的地區(qū)，大多數(shù)是由于地下水位高、周圍環(huán)境潮濕以及周圍樹木和電廠情況復(fù)雜所造成。所以，在研究古建筑防雷設(shè)計時，應(yīng)該對古建筑所處的地理環(huán)境和雷電路徑進(jìn)行綜合了解。

2.4古建筑易遭雷擊的部位

從近年來可以看到很多古建筑有一些房梁和房脊，這些位置都是容易遭受雷擊的部位，建筑物在幾千年的屹立當(dāng)中難免會遭受到雷擊情況，但是通過對古建筑近年來的分析可以發(fā)現(xiàn)古建筑實際結(jié)構(gòu)容易使遭受雷擊，特別對于一些特殊古建筑來說，很多建筑結(jié)構(gòu)選擇磚木結(jié)構(gòu)，其房梁和房檐會有一些“獸頭”等裝飾品，這種結(jié)構(gòu)十分容易受到雷擊的影響，所以在進(jìn)行古建筑防雷設(shè)計時，要按照建筑結(jié)構(gòu)的實際需求以及整體樣貌形態(tài)進(jìn)行綜合考慮。

3重點文物建筑和古建筑的防雷保護設(shè)計施工要點

3.1防雷類別的確定

為了進(jìn)一步保護我國重點文物建筑和古建筑，相關(guān)部門出臺了《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》以及古建筑木結(jié)構(gòu)維修和加固技術(shù)規(guī)范，通過對防雷的類別進(jìn)行確定，采取合適的防雷裝置，避免雷擊事故對建筑物產(chǎn)生的破壞。在防雷類別確定時，可以參考防雷設(shè)計規(guī)范，按照一定時間和區(qū)域內(nèi)所對古建筑產(chǎn)生的雷擊次數(shù)將建筑物的長、寬、高以及相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，按照所列出的公式以及相關(guān)表格加強古建筑的實際數(shù)據(jù)查詢，這樣也能夠了解當(dāng)前古建筑屬于幾類防雷建筑，后續(xù)加裝防雷裝置使也更有針對性。

3.2古建筑防雷裝置的安裝

3.2.1接閃器的選擇與設(shè)計安裝

古建筑防雷裝置的安裝要首先重視接閃器的選擇和設(shè)計。接閃器是一種專門用來接收雷電的金屬物體，也就是人們常說的避雷器，可以通過接閃金屬線來進(jìn)行架空地線，從而把雷電接到地下，避免對建筑物的直接雷擊。所以，接閃器在安裝時，需要加強避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶之間的有效關(guān)聯(lián)，通過利用其高出被保護位置，把雷電引入自身，通過以下接地線將電流泄入大地，這樣能夠有效地保護建筑物。同時，在選擇防雷裝置時可以選擇短避雷針和避雷帶，這種方式能夠在不影響整個建筑結(jié)構(gòu)的形態(tài)，還能夠最大限度地保護建筑。

3.2.2接地裝置的設(shè)計安裝

接地裝置的設(shè)計安裝主要是通過將雷電電流以向大地，保證建筑物的安全和穩(wěn)定。所以，在設(shè)計安裝時首先要加強建筑群的充分了解，對不同個體的建筑物進(jìn)行綜合把控，可以采用環(huán)形接地的方式來進(jìn)行相關(guān)接地裝置的管理，通過擴大環(huán)形包圍面積來降低電阻。此外，為了有效地降低接地電阻避免不必要的麻煩，可以通過敷設(shè)化學(xué)降阻劑采取物理和化學(xué)雙重保護，營造良好的接地裝置。此外，對于密集的區(qū)域的文物建筑進(jìn)行接地裝置設(shè)計時，可以增加雷電限流面積，這樣能夠最大限度地保護整個區(qū)域內(nèi)不受雷擊。

3.2.3其他防雷措施

為了更好的保護重點，文物和古建筑的安全性一定要加強其他雷電的有效管理，通過重視球形閃電防御和避免二次雷擊災(zāi)害。加強古建筑的有效防護盡可能的避免不同形態(tài)雷擊的發(fā)生。所以，設(shè)計人員需要加強防護措施的升級和優(yōu)化，加設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)，選擇合適的接地裝置來滿足當(dāng)前的防雷需求。同時，在建筑物內(nèi)可以使用照明設(shè)備、廣播設(shè)備以及加強室外管線連接的科學(xué)性，避免雷擊使其受到傷害。

3.3重點文物建筑和古建筑的防雷保護施工要點

當(dāng)前在進(jìn)行重點文物建筑和古建筑建設(shè)過程中需要加強施工的系統(tǒng)性和科學(xué)性，避免降低防雷裝置的應(yīng)用效果。所以，通過明確重點文物建筑和古建筑的防雷保護措施，加強不同要點之間的有效管理，總結(jié)保護和施工經(jīng)驗，選擇科學(xué)的材料才能降低防雷保護設(shè)備可能出現(xiàn)的腐蝕和老化現(xiàn)象，延長防雷裝置的壽命。此外，為了避免防雷裝置遭到人為破壞，也應(yīng)該盡量裝置在遠(yuǎn)離人群的位置，通過架高防雷保護裝置才能讓保護裝置在更加安全穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行建筑物保護。

結(jié)語

大多數(shù)文物建筑是裸露在自然環(huán)境當(dāng)中，所以雷電等自然災(zāi)害會對文物建筑造成一定的影響，一些建筑在地勢較高的區(qū)域，很容易受到雷擊。為了避免此種情況發(fā)生，有效的保護我國文物建筑就需要通過有效的防雷保護設(shè)計加強古建筑穩(wěn)定性和安全性，更好地實現(xiàn)我國重點文物建筑和古建筑的可持續(xù)發(fā)展。

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