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    淺析古樹名木防雷與接地設(shè)計

    2019-02-11 23:21:02李萬里
    時代農(nóng)機 2019年11期
    關(guān)鍵詞:跨步電壓避雷針古樹名

    李萬里

    (建學(xué)建筑與工程設(shè)計所有限公司,江蘇 南京320100)

    1 關(guān)于古樹名木

    (1)在我國,古樹名木眾多。一般而言,樹齡超過100年,則稱之為古樹,在此基礎(chǔ)上,樹品稀有、名貴且被賦予了歷史價值或有紀念之意,則可稱之為名木。而古樹名木的分級,一般分國家一級、二級和三級。古樹名木的三級分類中,一級樹齡在500年以上,二級樹齡為300~499年,三級樹齡為100~299年。

    (2)相對而言,因一級古樹名木更易受到人們的重視和照顧,故而大環(huán)境下,往往一級古樹名木會考慮裝設(shè)防雷與接地裝置。當然也會有例外,不是絕對的。筆者所處的南京城,比較出名的古樹名木有:浦口區(qū)湯泉街道古惠濟寺1500多年的古銀杏樹、東南大學(xué)四牌樓校區(qū)1500多年的六朝松、中山南路釣魚臺97號414年的古桂花樹等等,其中前兩者設(shè)置有防雷與接地裝置。

    2 造成古樹名木易招受雷擊現(xiàn)象之釋疑

    (1)民間傳說中,古樹名木因具備強大的磁場、靈性等因素,往往會吸引妖邪前來吸取精華,而這些古樹名木之上,一旦附著了這些不好的妖邪之氣,便會因上天要懲罰妖邪,導(dǎo)致那些古樹名木受到牽連。為何?上天懲罰妖邪的方式是通過雷擊來實現(xiàn),而雷擊懲罰妖邪時,因妖邪附著于古樹名木之上,導(dǎo)致古樹名木一同遭受雷擊。這些都是民間的傳說,顯然這種觀點并不科學(xué),只因世間本無妖邪。

    (2)從心理學(xué)角度來說,這顯然是一個心理暗示過程,因為古樹名木比較出名,甚至可以說是非常著名,顯然會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間知曉。其實只要是相對高大的其他樹木,即使不是古樹名木,也是比較容易遭受雷擊的,只不過人們對于普通樹木,往往不那么關(guān)注罷了。這樣就造成一種心理暗示,古樹名木容易遭受雷擊,而普通樹木不容易遭受雷擊。

    (3)以直觀的視覺角度及理性的分析角度來看,古樹名木往往樹體高大,而高大的古樹名木,相較于周圍環(huán)境,因過于突出,再加上雷雨天樹體濕潤,樹體具備一定的雷電導(dǎo)通性,因此古樹名木更容易遭受雷電襲擊。

    3 古樹名木防雷與接地設(shè)計內(nèi)容

    (1)目前來看,不論是國家標準,還是行業(yè)標準,又或者地方性的標準,都還沒有出現(xiàn)一本真正意義上的針對古樹名木的防雷與接地設(shè)計規(guī)范。設(shè)計人員若要考慮古樹名木的防雷與接地設(shè)計,往往是直接參考建筑防雷設(shè)計規(guī)范,即《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010。

    (2)參考《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010第5.1~5.4章節(jié),以及古樹名木本身的特點,古樹名木的防雷與接地設(shè)計主要內(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。

    4 古樹名木防雷與接地設(shè)計要點

    (1)接閃器的設(shè)計及安裝。考慮到古樹名木的特點,一般需要考慮設(shè)置防雷裝置的古樹名木,多是選擇避雷針式接閃器,且多選擇多支接閃器設(shè)于高大樹冠的頂部,讓避雷針的保護范圍足夠覆蓋到整株大樹的枝干范圍。對于避雷針的長度,可以根據(jù)滾球法計算確定,對于避雷針的型式及截面,則可參考《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010第5.2.2條確定。

    (2)對于接閃器的安裝。因古樹名木的特殊性,顯然直接安裝于樹冠、主枝干是不可行的,一旦錯誤安裝,會造成極大的危險性,所以對于樹頂附近安裝的避雷針,需要讓其和樹木本體之間形成絕緣之勢,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干、樹冠之上,這樣的安裝方式才是更為穩(wěn)妥的方法。

    (3)引下線的設(shè)計及安裝。對于引下線的選擇,如果采用類似建筑設(shè)計中普通的鋼筋作為引下線,同樣會和古樹名木直接接觸,一旦發(fā)生雷擊,顯然也會對古樹名木產(chǎn)生巨大的危害性??紤]到古樹名木的特殊性,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。此外對于絕緣電纜的選擇,因雷擊瞬間電壓等級相當高,需要考慮電纜的耐壓等級,盡可能選擇耐壓等級高的絕緣電纜。

    (4)對于古樹名木之上安裝的引下線固定方式,為了不造成對古樹名木的破壞,在采取等間距安裝抱箍的同時,需要考慮的是抱箍不應(yīng)對樹木直接產(chǎn)生束縛危害。因為隨著古樹名木的逐年生長,抱箍顯然會對樹干產(chǎn)生越來越緊的壓迫,因此在安裝抱箍的時候,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)引下線進入地下前,可以盡量與樹體之間保持一定的安全距離,有條件的需要考慮避開樹根的范圍。

    (6)接地裝置的設(shè)計及安裝。對于古樹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,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進行安裝,同時極間地下聯(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)置防雷檢測點。要求實測的綜合接地電阻值不得大于10Ω,否則補打接地極,直至合格。

    (7)人工接地體的安裝盡量與樹根之間保持一定的安全距離,有條件的可考慮避開樹根的范圍。

    (8)防接觸電壓及跨步電壓措施??紤]到古樹名木大都位于景區(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于古樹名木的觸碰,古樹名木的防接觸電壓及跨步電壓措施,選擇護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。

    5 古樹名木防雷與接地設(shè)施等后期維護檢修事宜

    (1)對于古樹名木頂部設(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)計時進行約束明確使用單位應(yīng)該組織專人進行檢查和維護,一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時處理。

    (2)對于古木名木上設(shè)置的通長的絕緣電纜引下線,也應(yīng)該在設(shè)計時進行約束明確應(yīng)該有專門的人員檢測、檢查其絕緣性能及電氣通路,一旦發(fā)現(xiàn)有問題時,應(yīng)該組織專業(yè)人員進行更換。

    (3)對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)計時進行約束明確應(yīng)該有專門的人員檢測、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)問題應(yīng)該及時處理。

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