李衛(wèi)紅

【摘要】文章通過(guò)對(duì)文物建筑防雷裝置特點(diǎn)及布設(shè)方法，說(shuō)明了文物建筑防雷措施的施工與普通建筑防雷的區(qū)別，為文物建筑防雷工程施工提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】文物建筑；防雷；施工；特點(diǎn)

引言

世界文化遺產(chǎn)----武當(dāng)山文物建筑群中的宮闕廟宇體現(xiàn)了中國(guó)元、明、清三代世俗和宗教建筑的建筑學(xué)和藝術(shù)成就。文物建筑群坐落在溝壑縱橫、風(fēng)景如畫(huà)的湖北省武當(dāng)山麓，在明代期間逐漸形成規(guī)模，其中的道教建筑可以追溯到公園七世紀(jì)，這些建筑代表了近千年的中國(guó)藝術(shù)和建筑的最高水平。

武當(dāng)山文物建筑群系木質(zhì)梁式結(jié)構(gòu)體系，火災(zāi)荷載大，耐火等級(jí)低，建筑物無(wú)防火間距，容易出現(xiàn)“火燒連營(yíng)”，火災(zāi)撲救難度大，若遭受雷擊，極易引發(fā)火災(zāi)，建筑物及其珍貴的藝術(shù)品也將遭受損毀，造成的災(zāi)害損失是無(wú)法以金錢(qián)來(lái)衡量的。

武當(dāng)山雷電活動(dòng)頻繁，歷史上多次記載了武當(dāng)山遭受雷擊的記錄，其雷暴活動(dòng)季節(jié)在3月22日至9月25日，特異年份1月、12月也有雷暴發(fā)生。年雷暴日數(shù)約50多天，6-8月為多發(fā)月，占全年雷暴日的近80%；夏季各月雷暴日概率12-35%間，8月最多，平均11天，7月次之。

1.文物建筑的特點(diǎn)

我們?cè)趯?duì)武當(dāng)山的金頂、南巖、紫霄、中觀、太子坡、五龍宮、城區(qū)等7個(gè)片區(qū)文物建筑群和文物防雷情況進(jìn)行詳實(shí)的勘察過(guò)程中，歸納總結(jié)了文物建筑群具備以下特點(diǎn)：

1.1 文物建筑古樸雄偉，屋脊形式多樣。武當(dāng)山文物建筑群包括有重檐廡殿式、重檐歇山式、廡殿式、歇山式、縣山式、硬山式等。

1.2 文物建筑大多飛檐翹角，造型精美。武當(dāng)山文物建筑群屋頂上的飛檐翹角既有靈魂飛升之勢(shì)，又有高大壯觀之感，小動(dòng)物造型惟妙惟肖，神態(tài)各異。既能起到固定該部位鐵釘?shù)淖饔?，又能根?jù)小動(dòng)物個(gè)數(shù)代表建筑物等級(jí)。

1.3 文物建筑絕大多數(shù)為磚木結(jié)構(gòu)，以梁柱承重。文物建筑年久失修，一旦遭受雷擊，極易引起木質(zhì)結(jié)構(gòu)的燃燒而損壞建筑物。

1.4 文物建筑大多與高大樹(shù)木相伴，而這些大樹(shù)極易遭受雷擊，增大了文物建筑群遭受雷擊概率。

1.5 現(xiàn)代電子設(shè)備的加入，增加了雷電感應(yīng)隱患。為了保護(hù)建筑群，當(dāng)重建或修復(fù)時(shí)，往往會(huì)安裝監(jiān)控、安防、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化電子設(shè)備，從而給文物建筑帶來(lái)了雷電波侵入的通道。

1.6 文物建筑大多坐落在高山、丘陵等土壤電子率較高，且湖泊環(huán)繞易遭受雷擊的環(huán)境中。

2. 文物建筑防雷類(lèi)別劃分

根據(jù)QX189-2013《文物建筑防雷技術(shù)規(guī)范》要求：

2.1 應(yīng)根據(jù)文物建筑的重要性、所處環(huán)境及發(fā)生雷擊可能性、雷擊史等將文物建筑防雷分為三類(lèi)。

2.2 在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，下列建筑應(yīng)劃為第一類(lèi)防雷文物建筑：

----全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位的文物建筑

----年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)不小于0.05次/年、或有雷擊史、或高度超過(guò)26m的省級(jí)文物保護(hù)單位的文物建筑。

2.3 在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，下列建筑應(yīng)劃為第二類(lèi)防雷文物建筑

----省級(jí)文物保護(hù)單位的文物建筑；

----年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)不小于0.05年/年、或有雷擊史、或高度超過(guò)26m的市、縣級(jí)文物保護(hù)單位的文物建筑。

2.4 在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，其他市、縣級(jí)文物保護(hù)單位中的文物建筑，應(yīng)劃為第三類(lèi)防雷文物建筑。

2.5 年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)應(yīng)按GB50057-2010附錄A計(jì)算。

因此我們將世界文化遺產(chǎn)----武當(dāng)山文物建筑群及文物劃為第一類(lèi)防雷文物建筑。

3. 文物建筑的防雷措施及施工要點(diǎn)

一般文物建筑的防雷主要是防直擊雷，但近年來(lái)，許多文物建筑進(jìn)行了修繕，安裝了大量電子設(shè)備，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，同時(shí)也增加了雷擊隱患。因此在防雷設(shè)計(jì)中增加了防雷電感應(yīng)和雷電波侵入的措施。

3.1 避雷帶安裝

根據(jù)文物建筑的特點(diǎn)，避雷帶的安裝制作工藝較普通建筑高，即要考慮防雷效果，更要保持文物建筑本身的特色，施工中應(yīng)沿著文物建筑屋面的正脊、吻獸、屋頂檐部、斜脊等易受雷擊部位敷設(shè)，并將避雷帶做成與建筑造型相吻合的藝術(shù)效果，在施工中盡量避免直角、銳角彎曲，采用圓弧彎曲，同時(shí)兼顧實(shí)用和美觀功能。

3.2 引下線(xiàn)的布設(shè)

根據(jù)文物建筑規(guī)模確定好引下線(xiàn)的根數(shù)，文物建筑多為磚木結(jié)構(gòu)，只能采用明敷。敷設(shè)時(shí)注意引下線(xiàn)要對(duì)稱(chēng)，在間距符合規(guī)范前提下，盡可能多設(shè)幾根。為減少引下線(xiàn)自身電廠(chǎng)所引起的雷電感應(yīng)過(guò)壓，應(yīng)以最短的接地路徑敷設(shè)。在引下線(xiàn)距地面1.8-0.3米處還應(yīng)有良好的保護(hù)，避免與游客接觸產(chǎn)生接觸電壓危害。

3.2 避雷針的選擇

對(duì)于無(wú)法敷設(shè)避雷帶的文物建筑要考慮增設(shè)避雷針，避雷針的選擇同樣不能破壞文物建筑的歷史風(fēng)貌，必須與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)，仿真樹(shù)避雷針是很好的選擇。結(jié)合文物建筑所在樹(shù)木特點(diǎn)，仿真樹(shù)可以很好的偽裝在景區(qū)內(nèi)，而且防雷效果很好。仿真式獨(dú)立避雷針，是將引下線(xiàn)通過(guò)樹(shù)桿內(nèi)部敷設(shè)，表面包仿真樹(shù)皮或與景觀協(xié)調(diào)的油漆，樹(shù)頂端安裝避雷針接閃器，再與接地裝置可靠連接。這種方法很好的保護(hù)了文物建筑原有的風(fēng)貌。

3.3 接地裝置布設(shè)

接地裝置的材料選擇和現(xiàn)代建筑物類(lèi)似，采用熱鍍鋅角鋼和扁鋼敷設(shè)就行。古建筑接地裝置的形式，我們充分考慮到古建周?chē)鷪?chǎng)地、環(huán)境施工時(shí)受局限的情況，應(yīng)本著為節(jié)約經(jīng)費(fèi)和有利于防止跨步電壓危害的原則。敷設(shè)時(shí)還需注意接地裝置與地下管線(xiàn)路的安全距離。若達(dá)不到規(guī)范要求的須連接成一體，構(gòu)成均壓接地網(wǎng)。這樣可以使到接地網(wǎng)界面以?xún)?nèi)的電場(chǎng)分布比較均勻，可以減小跨步電壓對(duì)游客的危害。如果遇到電阻率高的區(qū)域，可考慮采用換土、降阻劑、接地模塊等方法。注意在進(jìn)行接地施工時(shí)應(yīng)避免掘到地宮或其他文物，在挖掘之前要進(jìn)行仔細(xì)勘測(cè)。接地裝置開(kāi)挖時(shí)，需對(duì)地面所敷設(shè)的古磚、石做好標(biāo)記和編號(hào)，回填時(shí)，將其恢復(fù)原貌。

4. 結(jié)語(yǔ)

從古建筑物的整體風(fēng)貌，到大量的珍貴木刻、磚雕、繪畫(huà)等藝術(shù)品，是世界人類(lèi)文化珍貴遺產(chǎn)。因此，古建筑物防雷須首先對(duì)古建筑物有全面了解，對(duì)它的雷擊歷史、結(jié)構(gòu)特性、自然環(huán)境、金屬器物等等做出全面分析，統(tǒng)籌規(guī)劃古建筑的防雷工程設(shè)計(jì)和施工。古建筑是不可再生的資源，若保護(hù)不當(dāng)會(huì)造成不應(yīng)有的破壞。因此，古建筑防雷工程的設(shè)計(jì)要遵循以保留古建筑原狀為準(zhǔn)則，堅(jiān)持古建筑保護(hù)與環(huán)境保護(hù)并重，遺產(chǎn)保護(hù)與人身保護(hù)并重，應(yīng)因地制宜，從外部防護(hù)和內(nèi)部防護(hù)兩個(gè)方面采用安全可靠、對(duì)建筑原狀最小影響的方案與方法，建立完善的雷電防護(hù)體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]QX189-2013《文物建筑防雷技術(shù)規(guī)范》.