古建筑防雷 古建筑直擊雷防護措施
來源：海南翔波雷電防護有限公司 發(fā)布時間：2022-12-16 15:11:30
我國是一個歷史悠久的文明古國，有著輝煌燦爛的文化遺產(chǎn)。然而這些遺產(chǎn)中，為數(shù)不少的建筑為木質(zhì)或磚木結(jié)構(gòu)。若建筑防雷稍有疏忽，就可能成為雷擊對象，使其受損，甚至引發(fā)火災。一旦付之一炬，將無法再現(xiàn)，也無法挽回。古建筑從古代社會發(fā)展到今天，已經(jīng)成為了某個時代的文化標志，具有豐富的歷史文化內(nèi)涵，是人類文明的寶貴遺產(chǎn)。因此保護好這些重點文物建筑和古建筑免受雷擊，是一件應當予以高度重視的事情。
一、現(xiàn)場勘察應包含以下內(nèi)容
在文物建筑防雷設計前，應勘察下列內(nèi)容:
——文物建筑的保護級別﹑結(jié)構(gòu)材質(zhì)說明、管理使用情況﹔
——文物建筑所在地的地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動規(guī)律，以及文物建筑本身和鄰近區(qū)域內(nèi)雷擊災害的史料;
——文物建筑防雷裝置的現(xiàn)狀，增建，改建的必要性說明﹔
——文物建筑現(xiàn)狀總平面圖，單體的平面和正、側(cè)立面圖，并輔以照片記錄;—文物建筑內(nèi)金屬構(gòu)件和較大金屬物體的情況﹔
——文物建筑內(nèi)的低壓電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)的組成狀況﹔
——文物建筑常駐人員和流動人員情況﹔
——文物建筑周邊的高大樹木及構(gòu)筑物情況。
二、防雷設計應包括下列內(nèi)容
——工程概述;
——明確設計依據(jù)﹔
——確定文物建筑防雷類別;
——提出文物保護要求，分析防雷方式，設備器材、施工工藝對文物本體和外觀風貌的影響;
——作出設計說明，包括防雷方式的選定、設備器材的確定及技術(shù)計算書，管線敷設和器材安裝的文物保護措施等﹔
——進行圖紙設計，提供接閃帶平面圖和安裝后形態(tài)的立面圖，引下線與接地裝置圖，在文物建筑構(gòu)件上的安裝大樣圖，禁止使用示意圖﹔
——列出主要設備、器材清單。
三、防雷設計應提供下列文件
——設計任務書﹔
——勘察報告，附勘測圖紙和現(xiàn)狀照片﹔
——設計說明;
——設計圖紙;
——設計概算或預算。
四、古建筑接閃器設計及安裝要求
接閃器安裝規(guī)范
1.根據(jù)文物建筑的勘察現(xiàn)狀﹐接閃器宜采用接閃帶(網(wǎng))，獨立接閃桿、接閃帶(網(wǎng))與短接閃桿組合等形式。設計時應充分結(jié)合文物建筑的類型和屋頂制式，優(yōu)先采用對文物建筑影響最小的方法。
2.當屋頂面積較大，按GB50057的要求需設置接閃網(wǎng)時，其網(wǎng)格尺寸應符合第一類防雷文物建筑接閃網(wǎng)格尺寸≤10×10m或12×8m；第二類防雷文物建筑接閃網(wǎng)格尺寸20×20m或24×16m；第三類防雷文物建筑不設接閃網(wǎng)的要求。當敷設在正脊上的接閃器能保護到文物建筑的檐口時，可僅在正脊、垂脊和戧脊處敷設接閃器。
3.接閃桿的保護范圍應按滾球法計算確定﹐各類防雷文物建筑的滾球半徑應參照第一類防雷文物建筑滾球半徑為45m；第二類防雷文物建筑滾球半徑為60m；第三類防雷文物建筑滾球半徑為75m。
4.不宜在建筑體上設置接閃器時，可在文物建筑周邊設置獨立接閃桿。獨立接閃桿應將文物建筑置于直擊雷防護區(qū)內(nèi)。
5.當文物建筑上有大尺寸金屬物，如鐵杵、鐵鏈、金屬寶頂?shù)确辖娱W器材料規(guī)格時，可作為接閃器。
6.當文物建筑為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，接閃器應符合GB50057—2010中4.3.1和4.4.1的規(guī)定。
7.高度超過60m的文物建筑其防側(cè)擊雷措施應符合GB50057—2010中4.3.9和4.4.8的規(guī)定。8.文物建筑屋面上的金屬物體，如寶瓶、鰲頭等可就近與接閃器連接。
9.接閃器材料，結(jié)構(gòu)和最小截面應符合GB50057—2010中表5.2.1的規(guī)定，第一類文物防雷建筑宜選用銅材，接閃器支架宜采用亞光不銹鋼。
接閃器施工要求：
1.在不損害文物建筑構(gòu)件的前提下，接閃帶(網(wǎng))應沿文物建筑屋面的正脊、垂脊，戧脊、屋面檐角等易受雷擊的部位隨形敷設，屋面正脊獸等裝飾物應置于接閃帶(網(wǎng))之下。接閃帶在建筑物垂脊﹑戧脊的端頭應外延不少于15cm。
2.接閃帶(網(wǎng))的支架高度不宜小于15cm。固定支架應均勻，其間距應符合GB50601—2010中表5.1.2的規(guī)定。
3.短接閃桿的安裝應垂直和牢固。接閃帶之間的連接應采用搭焊熱熔焊﹑螺絲扣連接和專用連接件等方法。
4.獨立接閃桿應能承受0.7kN/m'的基本風壓，在經(jīng)常發(fā)生臺風和大于11級大風的地區(qū)，宜增大接閃桿的尺寸。
五、引下線設計規(guī)范及安裝要求
引下線設計規(guī)范：
1.布置引下線時，應從文物建筑上接閃器下端焊接牢固后沿山墻，后檐墻、墻角或塔身、檐柱順直引下。建筑物正面應避免明敷。當文物建筑通面闊長度大于引下線規(guī)定的間距時，可僅在正面墻角各敷一根引下線，同時可增加山墻、后檐墻及墻角引下線的根數(shù)，其平均間距應滿足第一類防雷文物建筑分布間距≤18m；第二類防雷文物建筑分布間距≤25m的要求。
2.第三類防雷文物建筑專設引下線不應少于兩根，引下線間距可不作要求。除第一類文物建筑其基底面積小于30m3時，可僅設一根引下線。
3.引下線應經(jīng)最短路徑與接閃器，接地裝置進行電氣連接。專設引下線應沿建筑物外墻表面明敷，其材料、結(jié)構(gòu)和最小截面應符合GB50057—2010中表5.2.1的規(guī)定。
4.當文物建筑為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，引下線應符合GB50057—2010中4.3.5和4.4.5的規(guī)定。
5.外露引下線，其距地面2.7m以下的導體用耐1.2/50us沖擊電壓100kV的絕緣層隔離﹐或用不小于3mm厚的交聯(lián)聚乙烯層隔離。
6.第一類防雷文物建筑引下線宜選用銅材。
7.第一類防雷文物建筑，宜在引下線上安裝可記錄接閃情況的裝置。
引下線安裝施工：
1.專設引下線應按設計要求分段固定，并應以最短路徑敷設到接地體。敷設時應平正順直、無急彎。沿墻體敷設的引下線的固定支架應符合本標準6.1.2的要求。固定位置應選擇構(gòu)件接縫處，不應直接釘入。
2.引下線沿文物建筑木結(jié)構(gòu)敷設時，引下線或固定支架應采取抱箍等不損傷文物構(gòu)件的方式固定，并與木結(jié)構(gòu)之間做絕緣處理。
3.引下線之間的連接應采用搭焊﹑熱熔焊、螺絲扣連接和壓接等方法。
4.采用多根專設引下線時，應在各引下線上距地面0.3 m~1.8 m 處裝設斷接卡。
5.引下線的安裝參見附錄A中的圖A.2，焊接應符合GB 50601—2010中 5.1.1的要求。
6.引下線安裝過程中，對文物建筑地面、基礎等有擾動的部位，應按原狀恢復。
7.接閃器的安裝參見附錄A中的圖A.1，焊接應符合GB50601—2010中2的要求。
六、接地裝置規(guī)范及安裝要求
接地裝置規(guī)范要求：
1.文物建筑接地裝置宜采用相互連接形成閉合環(huán)形的接地裝置，文物建筑保護要求較高時，可采用獨立接地體。
2.接地裝置的沖擊接地阻值應符合第一類防雷文物建筑沖擊接地電阻值≤10Ω；第二類防雷文物建筑沖擊接地電阻值≤20Ω；第三類防雷文物建筑沖擊接地電阻值≤30Ω要求。
3.當因土壤電阻率較高，接地裝置的沖擊接地電阻值難以達到上述的要求時，可采用如下降阻方法:
3.1采用多支線外引接地裝置，外引長度應符合GB50057—2010附錄C的規(guī)定;
3.2接地體埋于較深的低電阻率土壤中﹔
3.3采用降阻材料﹔
3.4置換低電阻率的土壤。
4.當環(huán)形接地所包圍的面積符合GB50057—2010中4.3.6和4.4.6的規(guī)定時，接地裝置的沖擊接地電阻值可不計及。
5.接地裝置距文物建筑出入口或人行道等人員可能經(jīng)過的地方，水平距離應不小于3m。當客觀原因?qū)е滦∮?m時，應采取下列方法之一防止跨步電壓:
5.1敷設5cm厚瀝青層或15cm厚礫石層使地面電阻率大于50kΩ.m。防護層不應影響文物建筑地面形式;
5.2設置護欄、警示牌，降低人員進入此范圍內(nèi)的可能性。
6.接地裝置材料﹑結(jié)構(gòu)和最小截面應符合GB50057—2010中表5.4.1的規(guī)定。
接地裝置安裝施工：
1.接地裝置應按設計要求施工。人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5 m，并宜敷設在當?shù)貎鐾翆右韵?，垂直接地體的長度不宜小于2.5 m，垂直接地體的水平距離不宜小于5 m。
2.接地裝置與引下線的焊接和接地裝置之間的焊接應符合GB50601—2010中4.1.2的要求。接地裝置的安裝參見附錄A中的圖A.3。
3.接地裝置安裝過程中，對文物建筑基礎﹑地面等有擾動的部位，應按原狀恢復。
一、現(xiàn)場勘察應包含以下內(nèi)容
在文物建筑防雷設計前，應勘察下列內(nèi)容:
——文物建筑的保護級別﹑結(jié)構(gòu)材質(zhì)說明、管理使用情況﹔
——文物建筑所在地的地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動規(guī)律，以及文物建筑本身和鄰近區(qū)域內(nèi)雷擊災害的史料;
——文物建筑防雷裝置的現(xiàn)狀，增建，改建的必要性說明﹔
——文物建筑現(xiàn)狀總平面圖，單體的平面和正、側(cè)立面圖，并輔以照片記錄;—文物建筑內(nèi)金屬構(gòu)件和較大金屬物體的情況﹔
——文物建筑內(nèi)的低壓電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)的組成狀況﹔
——文物建筑常駐人員和流動人員情況﹔
——文物建筑周邊的高大樹木及構(gòu)筑物情況。
二、防雷設計應包括下列內(nèi)容
——工程概述;
——明確設計依據(jù)﹔
——確定文物建筑防雷類別;
——提出文物保護要求，分析防雷方式，設備器材、施工工藝對文物本體和外觀風貌的影響;
——作出設計說明，包括防雷方式的選定、設備器材的確定及技術(shù)計算書，管線敷設和器材安裝的文物保護措施等﹔
——進行圖紙設計，提供接閃帶平面圖和安裝后形態(tài)的立面圖，引下線與接地裝置圖，在文物建筑構(gòu)件上的安裝大樣圖，禁止使用示意圖﹔
——列出主要設備、器材清單。
三、防雷設計應提供下列文件
——設計任務書﹔
——勘察報告，附勘測圖紙和現(xiàn)狀照片﹔
——設計說明;
——設計圖紙;
——設計概算或預算。
四、古建筑接閃器設計及安裝要求
接閃器安裝規(guī)范
1.根據(jù)文物建筑的勘察現(xiàn)狀﹐接閃器宜采用接閃帶(網(wǎng))，獨立接閃桿、接閃帶(網(wǎng))與短接閃桿組合等形式。設計時應充分結(jié)合文物建筑的類型和屋頂制式，優(yōu)先采用對文物建筑影響最小的方法。
2.當屋頂面積較大，按GB50057的要求需設置接閃網(wǎng)時，其網(wǎng)格尺寸應符合第一類防雷文物建筑接閃網(wǎng)格尺寸≤10×10m或12×8m；第二類防雷文物建筑接閃網(wǎng)格尺寸20×20m或24×16m；第三類防雷文物建筑不設接閃網(wǎng)的要求。當敷設在正脊上的接閃器能保護到文物建筑的檐口時，可僅在正脊、垂脊和戧脊處敷設接閃器。
3.接閃桿的保護范圍應按滾球法計算確定﹐各類防雷文物建筑的滾球半徑應參照第一類防雷文物建筑滾球半徑為45m；第二類防雷文物建筑滾球半徑為60m；第三類防雷文物建筑滾球半徑為75m。
4.不宜在建筑體上設置接閃器時，可在文物建筑周邊設置獨立接閃桿。獨立接閃桿應將文物建筑置于直擊雷防護區(qū)內(nèi)。
5.當文物建筑上有大尺寸金屬物，如鐵杵、鐵鏈、金屬寶頂?shù)确辖娱W器材料規(guī)格時，可作為接閃器。
6.當文物建筑為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，接閃器應符合GB50057—2010中4.3.1和4.4.1的規(guī)定。
7.高度超過60m的文物建筑其防側(cè)擊雷措施應符合GB50057—2010中4.3.9和4.4.8的規(guī)定。8.文物建筑屋面上的金屬物體，如寶瓶、鰲頭等可就近與接閃器連接。
9.接閃器材料，結(jié)構(gòu)和最小截面應符合GB50057—2010中表5.2.1的規(guī)定，第一類文物防雷建筑宜選用銅材，接閃器支架宜采用亞光不銹鋼。
接閃器施工要求：
1.在不損害文物建筑構(gòu)件的前提下，接閃帶(網(wǎng))應沿文物建筑屋面的正脊、垂脊，戧脊、屋面檐角等易受雷擊的部位隨形敷設，屋面正脊獸等裝飾物應置于接閃帶(網(wǎng))之下。接閃帶在建筑物垂脊﹑戧脊的端頭應外延不少于15cm。
2.接閃帶(網(wǎng))的支架高度不宜小于15cm。固定支架應均勻，其間距應符合GB50601—2010中表5.1.2的規(guī)定。
3.短接閃桿的安裝應垂直和牢固。接閃帶之間的連接應采用搭焊熱熔焊﹑螺絲扣連接和專用連接件等方法。
4.獨立接閃桿應能承受0.7kN/m'的基本風壓，在經(jīng)常發(fā)生臺風和大于11級大風的地區(qū)，宜增大接閃桿的尺寸。
五、引下線設計規(guī)范及安裝要求
引下線設計規(guī)范：
1.布置引下線時，應從文物建筑上接閃器下端焊接牢固后沿山墻，后檐墻、墻角或塔身、檐柱順直引下。建筑物正面應避免明敷。當文物建筑通面闊長度大于引下線規(guī)定的間距時，可僅在正面墻角各敷一根引下線，同時可增加山墻、后檐墻及墻角引下線的根數(shù)，其平均間距應滿足第一類防雷文物建筑分布間距≤18m；第二類防雷文物建筑分布間距≤25m的要求。
2.第三類防雷文物建筑專設引下線不應少于兩根，引下線間距可不作要求。除第一類文物建筑其基底面積小于30m3時，可僅設一根引下線。
3.引下線應經(jīng)最短路徑與接閃器，接地裝置進行電氣連接。專設引下線應沿建筑物外墻表面明敷，其材料、結(jié)構(gòu)和最小截面應符合GB50057—2010中表5.2.1的規(guī)定。
4.當文物建筑為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，引下線應符合GB50057—2010中4.3.5和4.4.5的規(guī)定。
5.外露引下線，其距地面2.7m以下的導體用耐1.2/50us沖擊電壓100kV的絕緣層隔離﹐或用不小于3mm厚的交聯(lián)聚乙烯層隔離。
6.第一類防雷文物建筑引下線宜選用銅材。
7.第一類防雷文物建筑，宜在引下線上安裝可記錄接閃情況的裝置。
引下線安裝施工：
1.專設引下線應按設計要求分段固定，并應以最短路徑敷設到接地體。敷設時應平正順直、無急彎。沿墻體敷設的引下線的固定支架應符合本標準6.1.2的要求。固定位置應選擇構(gòu)件接縫處，不應直接釘入。
2.引下線沿文物建筑木結(jié)構(gòu)敷設時，引下線或固定支架應采取抱箍等不損傷文物構(gòu)件的方式固定，并與木結(jié)構(gòu)之間做絕緣處理。
3.引下線之間的連接應采用搭焊﹑熱熔焊、螺絲扣連接和壓接等方法。
4.采用多根專設引下線時，應在各引下線上距地面0.3 m~1.8 m 處裝設斷接卡。
5.引下線的安裝參見附錄A中的圖A.2，焊接應符合GB 50601—2010中 5.1.1的要求。
6.引下線安裝過程中，對文物建筑地面、基礎等有擾動的部位，應按原狀恢復。
7.接閃器的安裝參見附錄A中的圖A.1，焊接應符合GB50601—2010中2的要求。
六、接地裝置規(guī)范及安裝要求
接地裝置規(guī)范要求：
1.文物建筑接地裝置宜采用相互連接形成閉合環(huán)形的接地裝置，文物建筑保護要求較高時，可采用獨立接地體。
2.接地裝置的沖擊接地阻值應符合第一類防雷文物建筑沖擊接地電阻值≤10Ω；第二類防雷文物建筑沖擊接地電阻值≤20Ω；第三類防雷文物建筑沖擊接地電阻值≤30Ω要求。
3.當因土壤電阻率較高，接地裝置的沖擊接地電阻值難以達到上述的要求時，可采用如下降阻方法:
3.1采用多支線外引接地裝置，外引長度應符合GB50057—2010附錄C的規(guī)定;
3.2接地體埋于較深的低電阻率土壤中﹔
3.3采用降阻材料﹔
3.4置換低電阻率的土壤。
4.當環(huán)形接地所包圍的面積符合GB50057—2010中4.3.6和4.4.6的規(guī)定時，接地裝置的沖擊接地電阻值可不計及。
5.接地裝置距文物建筑出入口或人行道等人員可能經(jīng)過的地方，水平距離應不小于3m。當客觀原因?qū)е滦∮?m時，應采取下列方法之一防止跨步電壓:
5.1敷設5cm厚瀝青層或15cm厚礫石層使地面電阻率大于50kΩ.m。防護層不應影響文物建筑地面形式;
5.2設置護欄、警示牌，降低人員進入此范圍內(nèi)的可能性。
6.接地裝置材料﹑結(jié)構(gòu)和最小截面應符合GB50057—2010中表5.4.1的規(guī)定。
接地裝置安裝施工：
1.接地裝置應按設計要求施工。人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5 m，并宜敷設在當?shù)貎鐾翆右韵?，垂直接地體的長度不宜小于2.5 m，垂直接地體的水平距離不宜小于5 m。
2.接地裝置與引下線的焊接和接地裝置之間的焊接應符合GB50601—2010中4.1.2的要求。接地裝置的安裝參見附錄A中的圖A.3。
3.接地裝置安裝過程中，對文物建筑基礎﹑地面等有擾動的部位，應按原狀恢復。
如何做好雷電的防護工作對人類來說是一項重大而艱巨的任務，僅此在日常生產(chǎn)生活中，建筑物防雷對我們來說得長重要。而建筑物結(jié)構(gòu)、用途、性質(zhì)以及其所建的地理環(huán)境與一般建筑物不一樣，更是容易遭到雷擊。隨著社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，現(xiàn)階段隨著旅游業(yè)的發(fā)展，文物建筑的保護也受到更多人的關(guān)注，因此做好文物建筑物防雷措施，有效保障文物建筑安全十分重要。
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