上海市園林工程有限公司 上海 200083

1 中國園林建筑特點

我國園林建筑在世界建筑史上是獨(dú)樹一幟的，按外形上區(qū)分主要有廡殿式、歇山式、懸山式、硬山式；按屋頂形式區(qū)分有攢尖頂、卷棚頂?shù)?；按格局區(qū)分有殿、堂、樓、閣、亭、榭、廊、廈、坊、塔等；按建筑層級區(qū)分有單檐、重檐，以及多檐。由于風(fēng)水及文化原因有很多園林建筑都建造在山頂及偏僻之處，周圍沒有相對高大的樹木及構(gòu)筑物，正因為上述建筑獨(dú)特的造型以及特殊的地理位置，造成了此類建筑相對易遭雷擊的可能性。

2 木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑防雷[1-6]

2.1 木質(zhì)園林古建筑特點

我國木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑物的建筑材料主要有木材和磚瓦2 種，建筑的屋架結(jié)構(gòu)主要為木結(jié)構(gòu)。木結(jié)構(gòu)起著承重、支撐，和維持整體建筑物的作用。梁、柱、斗、栱、檁、椽、窗、扉主要材質(zhì)均為木材。有些建筑物部位會用金屬材料裝飾。某種程度上來說此類建筑物應(yīng)為絕緣或半絕緣物體。雖然經(jīng)歷了成百上千年，并沒有采用任何防雷措施，有些古建筑還是以比較好的狀態(tài)存在。但是這并不說明這些建筑能避免雷電的襲擊，木結(jié)構(gòu)雖然絕緣，但并不一定能防雷，相反的遭受雷擊的古建筑也有很多，如1976年6月28日，全國重點文物保護(hù)單位、河北省易縣清西陵崇陵東配殿遭受雷擊起火，五間殿宇被毀；1987年8月24日，北京故宮博物院景陽宮遭受雷擊引起火災(zāi)，景陽宮是紫禁城重要殿之一，火災(zāi)中使局部建筑燒毀；等等。另外也有部分建筑往往會建立在相對較偏僻、地勢較高，或山或水體附近，不同土壤電阻也提供此類建筑不同的受雷擊率。

2.2 木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑防雷設(shè)計

首先現(xiàn)行防雷設(shè)計主要將防雷標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB 50057—2010）作為建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。將防雷要求分為一、二、三類。

其次根據(jù)《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》（GB 50165—1992）第5.3.1條規(guī)定，古建筑的防雷，根據(jù)其文物價值與雷害后果分為三類。第一類，國家級重點保護(hù)的古建筑；第二類，省、自治區(qū)、直轄市保護(hù)的古建筑物；第三類，其他古建筑。

然后將現(xiàn)行防雷規(guī)范與古建筑分類相結(jié)合，GB 50165—1992第5.3.4條第一款作了如下規(guī)定：防雷裝置的選擇與構(gòu)造要求，對第一類古建筑，應(yīng)專門研究，對第二類古建筑，應(yīng)按第一類民用建筑考慮，對第三類古建筑，應(yīng)按第二類民用建筑考慮。根據(jù)國家現(xiàn)行建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（GB 50057—2010）第3章關(guān)于建筑物的防雷分類對于古建筑的防雷等級劃分為一、二、三類防雷3 個等級。

2.3 木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑防雷措施

為了和下文的混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑防雷設(shè)計相比較，這里主要選擇第三類古建筑，以木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑的三類防雷建筑設(shè)計作為參照。

2.3.1 接閃器

木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑防雷設(shè)計一般采用避雷帶和避雷針（圖1），材料為圓鋼或扁鋼。避雷帶沿建筑物屋脊的輪廓進(jìn)行敷設(shè)。避雷針安裝在正脊上突出的尖塔、寶頂。尖塔和寶頂處如為金屬外層，其厚度大于4 mm時可作為接閃器用，但必須和避雷帶相連。為了與古建建筑相匹配，不影響建筑外部景觀，避雷針和避雷帶的顏色也一般與建筑物周邊的顏色色調(diào)保持一致。

避雷帶相互連接形成避雷網(wǎng)（接閃網(wǎng)），按照三類防雷要求。接閃網(wǎng)應(yīng)在整個屋面組成不大于20 mm×20 mm或24 mm×16 mm的網(wǎng)格。所以現(xiàn)場在建筑不能到達(dá)該要求時也應(yīng)該增設(shè)接閃帶數(shù)量，以滿足防雷接閃網(wǎng)的要求。

圖1 木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑接閃器示意

2.3.2 引下線

根據(jù)防雷規(guī)范三類防雷建筑物專設(shè)引下線不應(yīng)少于2 根，且引下線平均間距不應(yīng)大于25 m，同樣為了不破壞建筑外部景觀，木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑在引下線的敷設(shè)時，一般應(yīng)避開建筑物的正面，引下線采用明敷設(shè)方式以最短的路徑，在建筑物外立面的4 個角、側(cè)面、后面等不容易被人察覺到的地方安裝。且敷設(shè)應(yīng)盡量平直，無彎分段固定。并在引下線距地0.3～1.8 m處裝設(shè)斷接卡。并采用鍍鋅鋼管或硬塑料套管進(jìn)行保護(hù)（圖2）。

圖2 引下線示意

2.3.3 接地裝置

三類防雷建筑接地體電阻不應(yīng)大于10 歐姆，如前文所述，由于環(huán)境條件原因，一般園林建筑所在的地理條件的土壤電阻較高，且木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑一般本身無接地體，所以需要增設(shè)人工接地體。木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑接地裝置應(yīng)圍繞該建筑就近埋設(shè)。 且應(yīng)做成閉合環(huán)形接地體并做到等電位連接。

3 混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑防雷

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑特點

相比上述的木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑防雷，混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑的防雷有很大的不同?；炷两Y(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件有板、梁和柱，均配有受力或構(gòu)造鋼筋。這些構(gòu)件連接成一個牢固的整體，這樣上部結(jié)構(gòu)就形成了一個鋼筋骨架。在混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的連接可采用綁扎搭接、機(jī)械連接或焊接在節(jié)點處板、梁和柱上，建筑物的鋼筋得到了有效的連接，同時在各構(gòu)件中對鋼筋的連接也有相應(yīng)要求。上部結(jié)構(gòu)完全可以滿足電氣通路要求。此外、這類園林建筑結(jié)構(gòu)多采用獨(dú)立基礎(chǔ)，有時還增設(shè)地圈梁，而柱子的鋼筋必須是深入基礎(chǔ)并可與基礎(chǔ)配筋相連，這部分結(jié)構(gòu)還能與上部的鋼筋骨架有很好的橋接。因此，導(dǎo)電的路徑在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中能夠保證，換句話說此類建筑都為防雷措施的布設(shè)提供了很好的先決條件。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑防雷設(shè)計

混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑的防雷設(shè)計原理可以借鑒木質(zhì)園林結(jié)構(gòu)的防雷設(shè)計，但由于建筑材料和結(jié)構(gòu)形式的不一樣。此類建筑在防雷設(shè)計上也有很大的不同。其防雷標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該沿用現(xiàn)行防雷標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB 50057—2010），并將此類建筑物的防雷等級劃分為一、二、三類。

3.3 混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑防雷措施

下面通過筆者設(shè)計的江蘇省鹽城大洋灣櫻花公園的賞櫻亭的防雷設(shè)施，來對混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑防雷設(shè)計進(jìn)行分析。江蘇省鹽城雷暴日數(shù)為32.5 d/a，該建筑年預(yù)計雷擊次數(shù)為0.0201，所以該建筑為三類防雷。

3.3.1 接閃器

賞櫻亭的防直擊雷設(shè)計采用在建筑物屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶做接閃器防雷，避雷帶采用熱鍍鋅扁鋼鋼暗敷。由于采用暗敷，所以部分鋼筋連接處需要土建預(yù)埋，接閃網(wǎng)的網(wǎng)格均應(yīng)小于20 m×20 m或24 m×16 m，凡突出屋面的所有金屬構(gòu)件，均應(yīng)與其鄰近避雷帶可靠焊接連通（且焊接點不得少于二處），組成一個完整的避雷網(wǎng)，避雷帶及有關(guān)構(gòu)件必須做防腐處理。

圖3 賞櫻亭接閃器布設(shè)示意

3.3.2 引下線

同樣根據(jù)防雷規(guī)范，三類防雷建筑物專設(shè)引下線不應(yīng)少于2 根，賞櫻亭利用柱體結(jié)構(gòu)內(nèi)2 根主鋼筋（2Φ16 mm）暗敷引下（共8 組），作為防雷引下線。因為本建筑防雷引下線間距均小于25 m，所以能滿足防雷要求，上端與避雷帶接閃器焊接連通，下端與基礎(chǔ)接地網(wǎng)焊接連通，形成良好的電氣通路。防雷體系的鋼筋均可靠焊接，并在有接地檢測電阻處距室外地坪0.5 m處設(shè)1塊100 mm×100 mm×6 mm預(yù)埋鋼板與引下線焊接作接地電阻測試點。

圖4 賞櫻亭防雷設(shè)計立面示意

3.3.3 接地裝置

賞櫻亭接地極利用其基礎(chǔ)底板主鋼筋及樁基內(nèi)主鋼筋作為基礎(chǔ)接地網(wǎng)，引下線上端與避雷帶連接，下端與接地極連接。基礎(chǔ)內(nèi)主鋼筋按柱網(wǎng)焊通，所有焊接的鋼筋應(yīng)焊接成閉合回路，作為環(huán)形接地體。按照三類防雷規(guī)范要求接地電阻也不應(yīng)大于10 歐姆，如果不能滿足要求，則引下線3 m范圍內(nèi)地表層敷設(shè)厚15 cm礫石層。

4 結(jié)語

通過木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑和混凝土園林建筑防雷設(shè)計的比較可以看出。由于建筑結(jié)構(gòu)和材料不一樣，所以采取的防雷措施是有很大差異的。木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑由于本身沒有電氣通路，所以其防雷接閃帶通常需要明敷，在建筑的四周需要增設(shè)防雷引下線，其次由于土壤電阻較大，一般情況下需要另外增設(shè)人工接地體。這樣在某種程度上對建筑外觀肯定是會造成一定破壞的。另外由于大部分防雷設(shè)施外露，如果長期受環(huán)境影響，也會帶來一些危險性（如引下線），防雷效果也會有所減弱。

混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑由于本身內(nèi)部由鋼筋互相連接，板、梁和柱均配有受力或構(gòu)造鋼筋，柱子的鋼筋也是深入基礎(chǔ)并可與基礎(chǔ)配筋相連，這樣就形成了一個良好電氣導(dǎo)電通路。一般情況下防雷設(shè)計后外觀不容易受到破壞。且基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋與大地相連，接地電阻本身就相對較小，只有在達(dá)不到相應(yīng)的防雷等級接地電阻大小要求時，才增設(shè)人工接地體。所以從防雷設(shè)計的角度來說，混凝土結(jié)構(gòu)園林建筑是優(yōu)于木質(zhì)結(jié)構(gòu)園林建筑的。