摘要:火灾是造成古建筑的破坏其中一个因素,造成这种破坏就有雷电产生的火灾,由于我国传统古建筑多为木质结构,雷电容易其发生火灾,为了更好的保护古建筑,对古建筑进行防雷保护是特别重要的。古建筑的防雷必须是按照它原有的样子进行设计,既要安全可靠又要满足审美观。总结古建筑设计施工经验,浅谈防雷设计与施工保护。
关键词:古建筑;防雷;设计;施工
一、我国古建筑物的特点
中国古建筑类型繁多,形状各异,结构独特,主要以木材,砖、瓦为主要材料,木构架是主要的结构方式。古建筑整体平面大致呈圆形、方形和半十字形等多种几何立体形状。屋顶造型各异、种类繁多,比如奇特歇山飞檐造型,完美的结合了视觉美感,即增加采光,又利于排水。古建筑的建筑价值特高,是珍贵的不可再生资源,一切的破坏都是无法弥补的。
二、古建筑物遭受雷击的原因分析
1.大多数古建筑都建在高山上、山脚下和靠近水域的地方,不同的区域接地的电阻率不一样,电阻率发生变化的地方,就很容易引起雷击。
2.新科技的加入的增加了雷击的风险。
3.我国古建筑主要是砖木为主要原料,这些都是着火点比较高的材料。
4.根据传统风俗,很多古建筑大厅中央都有辟邪的金属宝箱,部分在屋顶有锡背、铜宝顶和金属链,通常都是建筑的最高处,但是这些金属材质只起装饰作用,并没有接地。
5.古建筑群中一般古树较多,高大的树木易发生上行雷,会增加雷击概率,其雷电直击对古树名木产生破坏,同时也对周围建筑和行人公共安全产生危害。
6.古建筑屋顶大多数都是坡度较大的坡屋顶,并且都是有上翘起的屋檐和高耸的山脊,容易引起带电云层的释放。
7.很多古建筑没有或者有不完善防雷措施,古建筑防雷装置要考虑既能保持原有的建筑艺术风貌,又能很好的起到防雷作用。
三、古建筑直击雷防护装置的形式
1.接闪器
文物保护要遵循不改变原状的原则,古建筑防雷设计也是一样。施工时所选用的接闪器的颜色应与周围的环境颜色匹配,既要保证起到防雷的作用,又不能出现与古建筑格格不入的样子。选用避雷带作为其接闪器时,建议使用铜材料代替其他材料。
2.引下线
在铺设古建筑的导水管时,尽量避免从建筑物的正面铺设,尽量在建筑物的侧面和背面铺设,这是不常被注意到的。并实现分段固定,且铺设至接地的最短路径,铺设时应直、直、无急弯。引下线可选热镀锌钢材或铜材。木立柱引下时,采用环形抱箍固定。
3.接地装置
接地装置的选材与现代建筑相似,采用热镀锌角钢和扁钢铺设在线路上。古建筑接地装置的形式应充分考虑古建筑周围场地和环境建设的局限性,起到防止电压危害,还能节约成本。施工中要保护好接地装置和地下管线,保护地下文物,对于需要开挖的地面做好标记,然后恢复其原样。
四、古建筑侧击雷、球雷防护装置
古建筑要防止侧向闪电,要根据古建筑的地理位置及其历史上的闪电来确定,一般情况下,位于城市内的古建筑一般不需要侧雷加固,对于建在较高海拔的山脉,水体附近孤立高大的古建筑,可以设置环形避雷带,设置在古建筑向外延伸的脊、檐下与古建筑接地的金属连接,而防止球雷的最佳做法是做屏蔽网装置和接地装置,但是,部分古建筑是很难做到,其最优方案是把古建筑的窗户都装上玻璃,在遇到雷雨天气及时关闭,防止球雷进入室内。
五、古树防雷防护装置的形式
古树也是国家级文物,一般都比较高,是遭受雷击较多的,是防雷保护的重点对象,古树的防雷装置比较简单,一般装置固定在主要枝干上的避雷针,避雷针由圆钢制成,用卡箍固定,保证可以随着树木的增长可以伸缩变化,不会影响树木的生长;引下线用绝缘软铜线上端与接闪器电气连接、中间采用弯曲布设,在树根处直接连接地极。
古建筑群、古树高度低于20米时,避雷针无法保护,,如果高于20米时无法在其上敷设避雷带或架立避雷针,一般采用不影响整体风貌的仿真树,仿真树顶端安装具有保护装置的避雷针,来使古建筑群、古树在其保护范围之类。达到保持原貌,也与周围环境协调的作用。
六、防止雷击和电磁脉冲侵入的措施
一般古建筑中都有金属体,当安装低压电气、电子系统时,应采取保护措施,防止雷击和雷击引起的电磁脉冲的侵入。主要采用等电位连接、屏蔽、综合布线和SPD安装。
1.等电位连接要求
古建筑中有很多的金属物品,这些金属物品与防雷装置是紧密联系的,不同的金属装置和金属设备容易形成等电位网络,建议采用工作频率相同来形成星型结构或网状结构。
2.屏蔽要求
对于古建筑内的所以线路,在施工时,全部采用埋地和金属屏蔽,并与古建筑防雷装置连接。
3.综合布线要求
建筑物内传输布线网络应必须符合现行的国家标准《综合布线系统工程验收规范》GB50312-2016的施工验收要求。所有的金属管线、电缆全部接地。其特点需要在布线方向和距离上统一地结合起来,使各种室内系统的布线合理。
4.安装电涌保护器的要求
古建筑的电力线,通讯电缆全部走地下,很少架空,若采用架空,则需要安装低压避雷器,安装要在满足安全前提下,保证建筑的艺术风格和观赏的完整性。
综述
1.古建筑的整体可以感受到历史价值和文化价值,很多都是珍贵的历史文化遗产,也是我国重点文物保护单位,对于古建筑防雷,应该了解雷电的历史,特征,地理位置和建筑中的金属设备,在对它们进行整体分析研究的基础上做出设计。
2.古建筑是不可再生的资源,一旦由于保护不当,造成不应有的损害是一项重大责任。因此,古建筑防雷工程的设计应遵循古建筑保持原状的原则,古建筑保护与环境保护、文物保护与人身保护同等重要安全可靠、对建筑原状最小影响的方案与方法,建立完善的雷电防护体系。
3.古建筑的防雷应结合其结构特点和建筑风格,在加固修缮的同时,也要完善防雷工程。
4.完善古建筑防雷规范和技术标准,做到满足实际需要,指引防雷设计和施工。
5.创新科学技术,在不损坏的情况下妥善保护古建筑。
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