我國古代建筑物是如何防雷的

冰　夢

古代建筑物，如我們常見的亭?塔?廟?殿?樓?閣以及舊式民居等，其建筑特色鮮明?風(fēng)格獨(dú)特，具有重要的歷史價值.雷擊和火災(zāi)是古建筑的天敵，而很多火災(zāi)又是由雷擊引起的，因此，要保護(hù)這些古建筑物，防雷工作就顯得十分重要了.

古建筑物的下列特點(diǎn)使古建筑物特別容易遭到雷電的襲擊.

1. 古建筑多為磚木結(jié)構(gòu)，以木質(zhì)為主.木材經(jīng)過千百年時間后，含水量很低，極易燃燒.部分木材內(nèi)部材質(zhì)疏松，容易積蓄靜電，吸引雷電流.

2. 古建筑的修建地點(diǎn)大都地勢較高，比如寺廟?古塔等多建在位置突出的山邊，這些因素使古建筑物容易受到雷電的侵襲.

3. 古建筑的飛檐?翹角?梁柱?屋脊等突出部分十分容易接收雷電，大部分古建筑的大殿正脊中部埋設(shè)著金屬寶盒，有的屋頂內(nèi)部還設(shè)有錫背，這些金屬物體的存在，增大了建筑物接收雷電的可能性.

4. 古建筑所在之處，大都有高大樹木相依，而這些高大的古樹最容易成為雷電的落腳點(diǎn)，增大了古建筑受雷擊的概率.

所以在進(jìn)行古建筑的防雷設(shè)計時，首先應(yīng)該對多方面因素進(jìn)行綜合考慮.如應(yīng)考慮古建筑物的雷擊規(guī)律，建筑物所在地的氣象及地理條件，建筑物所處環(huán)境條件，古建筑自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等.在設(shè)計過程中，必須對建筑物的具體情況進(jìn)行具體的設(shè)計考慮，然后采取對應(yīng)措施.在保護(hù)古建筑物本身的同時，也要保護(hù)建筑物內(nèi)部的電氣設(shè)備和人員，以及古建筑的周圍環(huán)境?樹木等.

一?古建筑物的外部防雷

外部防雷主要是指防護(hù)古建筑物及室外設(shè)施免受直擊雷?球雷及側(cè)擊雷的危害，所采用的外部防雷裝置主要由三部分組成，即接閃器(通常包括避雷針?避雷帶和避雷網(wǎng))?引下線和接地體.其作用主要是由接閃 器接收雷電，通過引下線將接閃器截獲的雷電流引至接地體，并通過接地體流散到大地中去.

根據(jù)古建筑雷擊規(guī)律，建筑物的飛檐?斗拱?屋脊?梁柱及寶頂?shù)炔课蛔钊菀自獾嚼纂娗忠u.因此，不能僅僅依靠單一的避雷針作保護(hù)，而應(yīng)采用避雷帶與避雷針的組合.除在屋脊?屋檐上暗設(shè)避雷帶外，還應(yīng)在古建筑脊頂?寶頂?挑檐等易受雷擊部位采用圓鋼做避雷小針，使建筑物易受雷擊部位均處于接閃器保護(hù)之下.在鋪設(shè)避雷帶時，應(yīng)沿建筑物屋面正脊?屋頂檐部?山墻屋檐?斜脊等部位鋪設(shè).為減小雷電流帶來的危害，鋪設(shè)時應(yīng)沿古建筑輪廓采用圓弧形彎曲，古建筑上部的寶頂?尖塔?塑像?寶盒以及斗拱下的防鳥鐵絲網(wǎng)等金屬物體與部件，均應(yīng)與防雷裝置可靠地連接.另外，不能在古建筑屋頂上安裝各種天線.

引下線連接接閃器與接地體，是雷電流的通路.根據(jù)分流原理可知，引下線的數(shù)量越多，雷電流的分支就越多，每根引下線所通過的雷電流就越小，這樣一來，就可以減小雷電反擊和雷電二次效應(yīng)的危害.因此，應(yīng)盡可能多地設(shè)置引下線.

由于古建筑以磚木結(jié)構(gòu)居多，引下線一般為明設(shè)獨(dú)立引下線，因此接地體一般也采用獨(dú)立人工接地方式.接地體一般應(yīng)設(shè)置在土壤電阻率較低且行人較少的地方，以避免或減小跨步電壓的危害.

球雷，又稱球狀雷或球形閃電，是一種橙色或紅色的類似火焰的發(fā)光球體，偶爾也有黃色?藍(lán)色或綠色的.其本質(zhì)是空中帶靜電荷的氣霧層運(yùn)動相互作用放電電離的結(jié)果.球雷通常由建筑物的孔洞?煙囪或門窗進(jìn)入室內(nèi)，最常見的是沿大樹滾下進(jìn)入建筑物內(nèi)，破壞性巨大.防止球雷最好的辦法是采用籠式避雷網(wǎng)，但對于磚木結(jié)構(gòu)為主的古建筑來說，這樣做十分困難，所以我們可在古建筑的門窗上安裝金屬紗網(wǎng)并可靠接地，且應(yīng)堵好古建筑物墻面上不必要的孔洞.若受條件所限不能加裝金屬紗網(wǎng)，則最低要求是把所有門窗都安上玻璃，使其無孔洞，達(dá)到防止球雷進(jìn)入室內(nèi)的目的.

當(dāng)古建筑附近有高大樹木時，應(yīng)采取以下防雷措施:一是在樹頂裝避雷針，沿樹干設(shè)引下線，下部埋設(shè)接地裝置;二是枯朽樹木的洞穴應(yīng)用灰膏封堵嚴(yán)密，防止積水導(dǎo)致樹木接雷;三是樹木本身和根部不得纏繞鋼筋，并不得在樹下堆放大量金屬物體;四是在古建筑物周圍栽種樹木時，樹干距建筑物不應(yīng)小于5 m，樹冠距建筑物不應(yīng)小于3 m.

二?古建筑物的內(nèi)部防雷

古建筑防雷不光要考慮建筑物外部防雷，還應(yīng)充分考慮內(nèi)部防雷.隨著建筑電氣技術(shù)的發(fā)展和對古建筑物保護(hù)要求的提高，越來越多的電氣系統(tǒng)出現(xiàn)在古建筑中，如設(shè)置火災(zāi)報警與消防系統(tǒng)?防盜報警及監(jiān)控系統(tǒng)?照明控制系統(tǒng)等.這些電氣系統(tǒng)在受到雷擊時同樣會遭受破壞，特別是隨著古建筑物內(nèi)電子設(shè)備的增加，雷電電磁脈沖的危害也更加嚴(yán)重.因此古建筑物內(nèi)部防雷工作也顯得非常重要.內(nèi)部防雷的內(nèi)容主要包括防雷電感應(yīng)?防反擊?防雷電波侵入和防人身生命危險等.除外部防雷裝置外，所有為達(dá)到此目的所采用的設(shè)施?手段和措施均為內(nèi)部防雷裝置，它包括等電位連接設(shè)施?屏蔽設(shè)施以及合理布線和良好接地等措施.內(nèi)部防雷裝置可減少建筑物內(nèi)的雷電流和所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，以及防止反擊?接觸電壓?跨步電壓等二次雷害.

三?古建筑物的整體防雷思想

古建筑整體防雷思想是指在進(jìn)行古建筑物防雷設(shè)計與施工時，除了要對外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置統(tǒng)一考慮之外，還應(yīng)將古建筑物?古建筑群落?石碑?桅桿?樹木?各種設(shè)施以及周圍環(huán)境作為一個整體來進(jìn)行全面的防雷規(guī)劃，如，在進(jìn)行防雷設(shè)計時所安裝的外部防雷裝置是否影響了古建筑美觀，內(nèi)部防雷裝置是否破壞了古建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所用避雷針?避雷帶?避雷網(wǎng)等是否與建筑物相配，低矮建筑物能否由高大建筑物的避雷裝置所保護(hù)，相距較近的建筑物能否共用接地體等.

責(zé)任編輯蔡華杰