李萬(wàn)里
(建學(xué)建筑與工程設(shè)計(jì)所有限公司,江蘇 南京320100)
(1)在我國(guó),古樹(shù)名木眾多。一般而言,樹(shù)齡超過(guò)100年,則稱(chēng)之為古樹(shù),在此基礎(chǔ)上,樹(shù)品稀有、名貴且被賦予了歷史價(jià)值或有紀(jì)念之意,則可稱(chēng)之為名木。而古樹(shù)名木的分級(jí),一般分國(guó)家一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。古樹(shù)名木的三級(jí)分類(lèi)中,一級(jí)樹(shù)齡在500年以上,二級(jí)樹(shù)齡為300~499年,三級(jí)樹(shù)齡為100~299年。
(2)相對(duì)而言,因一級(jí)古樹(shù)名木更易受到人們的重視和照顧,故而大環(huán)境下,往往一級(jí)古樹(shù)名木會(huì)考慮裝設(shè)防雷與接地裝置。當(dāng)然也會(huì)有例外,不是絕對(duì)的。筆者所處的南京城,比較出名的古樹(shù)名木有:浦口區(qū)湯泉街道古惠濟(jì)寺1500多年的古銀杏樹(shù)、東南大學(xué)四牌樓校區(qū)1500多年的六朝松、中山南路釣魚(yú)臺(tái)97號(hào)414年的古桂花樹(shù)等等,其中前兩者設(shè)置有防雷與接地裝置。
(1)民間傳說(shuō)中,古樹(shù)名木因具備強(qiáng)大的磁場(chǎng)、靈性等因素,往往會(huì)吸引妖邪前來(lái)吸取精華,而這些古樹(shù)名木之上,一旦附著了這些不好的妖邪之氣,便會(huì)因上天要懲罰妖邪,導(dǎo)致那些古樹(shù)名木受到牽連。為何?上天懲罰妖邪的方式是通過(guò)雷擊來(lái)實(shí)現(xiàn),而雷擊懲罰妖邪時(shí),因妖邪附著于古樹(shù)名木之上,導(dǎo)致古樹(shù)名木一同遭受雷擊。這些都是民間的傳說(shuō),顯然這種觀點(diǎn)并不科學(xué),只因世間本無(wú)妖邪。
(2)從心理學(xué)角度來(lái)說(shuō),這顯然是一個(gè)心理暗示過(guò)程,因?yàn)楣艠?shù)名木比較出名,甚至可以說(shuō)是非常著名,顯然會(huì)受到人們的高度重視,一旦遭受到雷擊,人們往往也是第一時(shí)間知曉。其實(shí)只要是相對(duì)高大的其他樹(shù)木,即使不是古樹(shù)名木,也是比較容易遭受雷擊的,只不過(guò)人們對(duì)于普通樹(shù)木,往往不那么關(guān)注罷了。這樣就造成一種心理暗示,古樹(shù)名木容易遭受雷擊,而普通樹(shù)木不容易遭受雷擊。
(3)以直觀的視覺(jué)角度及理性的分析角度來(lái)看,古樹(shù)名木往往樹(shù)體高大,而高大的古樹(shù)名木,相較于周?chē)h(huán)境,因過(guò)于突出,再加上雷雨天樹(shù)體濕潤(rùn),樹(shù)體具備一定的雷電導(dǎo)通性,因此古樹(shù)名木更容易遭受雷電襲擊。
(1)目前來(lái)看,不論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),還是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),又或者地方性的標(biāo)準(zhǔn),都還沒(méi)有出現(xiàn)一本真正意義上的針對(duì)古樹(shù)名木的防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范。設(shè)計(jì)人員若要考慮古樹(shù)名木的防雷與接地設(shè)計(jì),往往是直接參考建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范,即《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010。
(2)參考《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010第5.1~5.4章節(jié),以及古樹(shù)名木本身的特點(diǎn),古樹(shù)名木的防雷與接地設(shè)計(jì)主要內(nèi)容即接閃器、引下線、接地裝置的選擇及防接觸電壓及跨步電壓措施。
(1)接閃器的設(shè)計(jì)及安裝??紤]到古樹(shù)名木的特點(diǎn),一般需要考慮設(shè)置防雷裝置的古樹(shù)名木,多是選擇避雷針式接閃器,且多選擇多支接閃器設(shè)于高大樹(shù)冠的頂部,讓避雷針的保護(hù)范圍足夠覆蓋到整株大樹(shù)的枝干范圍。對(duì)于避雷針的長(zhǎng)度,可以根據(jù)滾球法計(jì)算確定,對(duì)于避雷針的型式及截面,則可參考《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010第5.2.2條確定。
(2)對(duì)于接閃器的安裝。因古樹(shù)名木的特殊性,顯然直接安裝于樹(shù)冠、主枝干是不可行的,一旦錯(cuò)誤安裝,會(huì)造成極大的危險(xiǎn)性,所以對(duì)于樹(shù)頂附近安裝的避雷針,需要讓其和樹(shù)木本體之間形成絕緣之勢(shì),故而可以采取將避雷針安裝于絕緣子之上,絕緣子一端連接避雷針,固定端采取抱箍等方式固定在樹(shù)干、樹(shù)冠之上,這樣的安裝方式才是更為穩(wěn)妥的方法。
(3)引下線的設(shè)計(jì)及安裝。對(duì)于引下線的選擇,如果采用類(lèi)似建筑設(shè)計(jì)中普通的鋼筋作為引下線,同樣會(huì)和古樹(shù)名木直接接觸,一旦發(fā)生雷擊,顯然也會(huì)對(duì)古樹(shù)名木產(chǎn)生巨大的危害性。考慮到古樹(shù)名木的特殊性,顯然采用單根絕緣電纜更為合適,絕緣電纜截面可以參考GB50057-2010第5.3.3條確定。此外對(duì)于絕緣電纜的選擇,因雷擊瞬間電壓等級(jí)相當(dāng)高,需要考慮電纜的耐壓等級(jí),盡可能選擇耐壓等級(jí)高的絕緣電纜。
(4)對(duì)于古樹(shù)名木之上安裝的引下線固定方式,為了不造成對(duì)古樹(shù)名木的破壞,在采取等間距安裝抱箍的同時(shí),需要考慮的是抱箍不應(yīng)對(duì)樹(shù)木直接產(chǎn)生束縛危害。因?yàn)殡S著古樹(shù)名木的逐年生長(zhǎng),抱箍顯然會(huì)對(duì)樹(shù)干產(chǎn)生越來(lái)越緊的壓迫,因此在安裝抱箍的時(shí)候,應(yīng)該在滿足穩(wěn)定、穩(wěn)固性的前提下,留有一定的裕量,有條件的,應(yīng)該每年適當(dāng)放松抱箍,或者直接更換較大的抱箍,具體可以靈活操作。
(5)引下線進(jìn)入地下前,可以盡量與樹(shù)體之間保持一定的安全距離,有條件的需要考慮避開(kāi)樹(shù)根的范圍。
(6)接地裝置的設(shè)計(jì)及安裝。對(duì)于古樹(shù)名木防雷的接地裝置,顯然需要選擇人工接地體。利用人工接地極作為接地裝置時(shí),接地極可以選擇三根50×5,L=250O鍍鋅角鋼,間距5m、頂端距地面0.8m進(jìn)行安裝,同時(shí)極間地下聯(lián)結(jié)線為25×4鍍鋅扁鋼。此外接地極以φ12鍍鋅圓鋼穿φ20硬塑料管引至距地面0.5m處設(shè)置防雷檢測(cè)點(diǎn)。要求實(shí)測(cè)的綜合接地電阻值不得大于10Ω,否則補(bǔ)打接地極,直至合格。
(7)人工接地體的安裝盡量與樹(shù)根之間保持一定的安全距離,有條件的可考慮避開(kāi)樹(shù)根的范圍。
(8)防接觸電壓及跨步電壓措施。考慮到古樹(shù)名木大都位于景區(qū)內(nèi),因此除了考慮防雷與接地裝置外,還需要考慮防接觸電壓及跨步電壓措施。結(jié)合景區(qū)本身就要考慮盡量減少游客對(duì)于古樹(shù)名木的觸碰,古樹(shù)名木的防接觸電壓及跨步電壓措施,選擇護(hù)欄加警告牌等警醒手段是可行的,是可以做到將游客等人員接觸引下線的可能性降至最低限度的。
(1)對(duì)于古樹(shù)名木頂部設(shè)置的避雷針,因其易受大風(fēng)等天氣因素影響,應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行約束明確使用單位應(yīng)該組織專(zhuān)人進(jìn)行檢查和維護(hù),一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)處理。
(2)對(duì)于古木名木上設(shè)置的通長(zhǎng)的絕緣電纜引下線,也應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行約束明確應(yīng)該有專(zhuān)門(mén)的人員檢測(cè)、檢查其絕緣性能及電氣通路,一旦發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題時(shí),應(yīng)該組織專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行更換。
(3)對(duì)于古木名木根部附近設(shè)置的人工接地裝置,同樣應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行約束明確應(yīng)該有專(zhuān)門(mén)的人員檢測(cè)、檢查其與引下線之間的連接,保證兩者間始終形成良好的電氣通路,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)處理。