安陽(yáng)岳飛廟的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)方案

王曉立，徐祥華，余 江，王 鵬

1.山東濰坊市氣象局，山東 濰坊 261011

2.山東滕州市氣象局，山東 滕州 277500

3.山東昌樂(lè)縣氣象局，山東 濰坊 262400

0 引言

古建筑是某一地區(qū)、某一時(shí)代文化發(fā)展的標(biāo)志，歷經(jīng)滄桑的古建筑因?yàn)樗哂械莫?dú)特造型和風(fēng)格以及豐富的歷史文化內(nèi)涵，成為我國(guó)歷史文化的寶貴遺產(chǎn)。然而古建筑多為木質(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(duì)象，引發(fā)火災(zāi)，造成不可挽回的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建國(guó)以來(lái)，雷擊古建筑火災(zāi)約占古建筑火災(zāi)的15%左右，而未引發(fā)火災(zāi)的雷擊事故就更多了?，F(xiàn)存的古建筑中有很多是遭雷擊受損后修復(fù)或重建的，因此古建筑的防雷安全工作事關(guān)重大，加強(qiáng)古建筑物的綜合防雷是非常有必要的。

岳飛廟址位于河南省安陽(yáng)市湯陰縣城內(nèi)西南街，是一處完整的古建筑群?，F(xiàn)有面積4000多m2，殿宇建筑近百間，坐北朝南，外廊呈長(zhǎng)方形。臨街大門(mén)為精忠坊，木結(jié)構(gòu)牌樓。屬于國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)建筑。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察，根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》、《建筑物防雷設(shè)施安裝》圖籍中“古建筑防雷作法”等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)岳飛廟古建筑群進(jìn)行了綜合防雷設(shè)計(jì)。

1 岳飛廟防雷類(lèi)別的確定

根據(jù)GB50165-92《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》第5.3.1條的規(guī)定，古建筑分為三類(lèi)：第一類(lèi)：國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的古建筑；第二類(lèi)：省、自治區(qū)、直轄市保護(hù)的古建筑；第三類(lèi)：其他古建筑[1]。根據(jù)古建筑物的特殊結(jié)構(gòu)和對(duì)防雷的要求，將古建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)納入到建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-94之中。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，建筑物的防雷分類(lèi)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果來(lái)確定[2]。國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位的古建筑物根據(jù)其大小至少應(yīng)劃為二類(lèi)以上防雷建筑物。

2001年，岳飛廟被國(guó)務(wù)院公布為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，其建筑規(guī)模較大，而且整個(gè)建筑群以木結(jié)構(gòu)為主，遭受雷擊時(shí)極易起火燃燒，將造成無(wú)法彌補(bǔ)的巨大損失。根據(jù)GB50057-94規(guī)定，第一類(lèi)防雷建筑物是指有爆炸危險(xiǎn)，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大損失和人身傷亡者。因此岳飛廟古建筑群應(yīng)按照第一類(lèi)防雷建筑物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防護(hù)。

2 岳飛廟外部防雷設(shè)計(jì)

對(duì)岳飛廟古建筑群的防直擊雷措施主要從接閃器、引下線(xiàn)、接地裝置等幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1 接閃器

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，岳飛廟古建筑群按照第一類(lèi)防雷建筑物級(jí)別進(jìn)行直擊雷防護(hù)，在各祠宇屋頂上安裝尺寸不大于5m×5m或6m×4m的避雷網(wǎng)格。在屋脊、屋檐上暗敷避雷帶，為保持古建筑的美觀，避雷帶應(yīng)沿古建筑物屋脊的輪廓彎曲，避雷帶應(yīng)高出正脊、斜脊、屋檐瓦當(dāng)?shù)母叨?0cm。在脊頂、寶頂、寶頂、尖塔、塑像、獸頭、人物、挑檐等處用Φ16以上的銅棒做避雷小針，使整座祠宇建筑最易受雷擊的部位均處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)[3]。全部接閃器共需使用紫銅棒Φ16×50cm94根、Φ18×80cm22根、Φ18×100cm的43根、Φ18×120cm的18根和Φ25×50cm的3根。使用紫銅既耐腐蝕，又與古建筑相匹配，不會(huì)影響岳飛廟的原貌。

2.2 引下線(xiàn)

防雷引下線(xiàn)根數(shù)與雷電流分流的大小成正比，與每根引下線(xiàn)所承受的雷電流成反比，因此在引下線(xiàn)設(shè)置不合理時(shí)，易產(chǎn)生雷電反擊及其二次危害。各祠宇多為磚木結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用明敷，敷設(shè)時(shí)應(yīng)注意引下線(xiàn)要對(duì)稱(chēng)，為保持各祠宇的外型美觀，在間距符合規(guī)范的前提下，盡量不要在正面敷設(shè)引下線(xiàn)，引下線(xiàn)的間距不應(yīng)大于12m。岳飛廟內(nèi)東西廂房、岳云祠、四子祠、岳珂祠、孝娥祠等面積較小，每座祠宇只需對(duì)稱(chēng)的引下線(xiàn)兩根便滿(mǎn)足要求。精忠坊因外形較大，應(yīng)在其四角設(shè)置引下線(xiàn)。

2.3 接地裝置

古建筑物接地裝置的布設(shè)應(yīng)根據(jù)其用途、性質(zhì)、地理環(huán)境和游客多少等情況來(lái)選擇結(jié)構(gòu)方式和位置。在岳飛廟內(nèi)做接地裝置時(shí)應(yīng)注意游客集中場(chǎng)所與地下管線(xiàn)路的安全距離。對(duì)于面積較小的幾個(gè)祠宇的接地裝置應(yīng)連接成一體，構(gòu)成均壓接地網(wǎng)，使接地網(wǎng)界面以?xún)?nèi)的電場(chǎng)分布均勻，減少跨步電壓對(duì)游客的危害，同時(shí)減小地面電位梯度大而產(chǎn)生的反擊高壓危害。為降低雷擊跨步電壓對(duì)游客的危害，當(dāng)接地體距建筑物出入口或人行道小于3m時(shí)，接地體局部應(yīng)埋深1m以下，若深埋有困難，則應(yīng)敷設(shè)50mm～80mm厚的瀝青層，其寬度應(yīng)超過(guò)接地體2m。埋在土壤中的接地裝置，其連接應(yīng)采用焊接，并在焊接處作防腐處理[2]。

3 岳飛廟內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)

為了加強(qiáng)對(duì)古建筑物文化遺產(chǎn)的保護(hù)和監(jiān)管，各文物保護(hù)管理單位在古建筑群內(nèi)設(shè)置監(jiān)控、電話(huà)、消防、照明等設(shè)施，增強(qiáng)了古建筑物的防雷安全隱患，因此在做好外部防雷的同時(shí)，還應(yīng)做好等電位連接、安裝SPD、合理布線(xiàn)、接地等內(nèi)部防雷。

1）電源系統(tǒng)的防雷：岳飛廟內(nèi)各祠宇的高度一般較低，電源線(xiàn)不易采用架空線(xiàn)路引入，因此應(yīng)采用穿鋼管埋地敷設(shè)的方式引入電源線(xiàn)路，并且在引入端電源箱內(nèi)安裝電源浪涌保護(hù)器；

2）把各類(lèi)金屬管包括鎧裝電纜的金屬外皮在相應(yīng)的防雷交界區(qū)處就近與防雷接地或建筑基礎(chǔ)地作等電位連接，使沿各類(lèi)金屬管和電纜侵入的雷電流及時(shí)泄入地中。各祠宇內(nèi)防雷電感應(yīng)的接地干線(xiàn)與接地裝置的連接不應(yīng)少于兩處。同時(shí)在天饋線(xiàn)、通訊、電話(huà)線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)路進(jìn)入各祠宇時(shí)安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器；

3）岳飛廟古建筑群各祠宇內(nèi)外安裝的監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)，在保護(hù)范圍內(nèi)，金屬外殼應(yīng)接地，并與各祠宇的防雷接地連接；在攝像頭端安裝三合一避雷器，作為對(duì)攝像頭電源、信號(hào)、控制的雷電防護(hù)。在監(jiān)控主機(jī)前安裝多端口BNC接口避雷箱，作為對(duì)監(jiān)控主機(jī)的防護(hù)；

4）沿木質(zhì)介質(zhì)敷設(shè)的電纜采用阻燃型電纜。

4 結(jié)論

通過(guò)以上設(shè)計(jì)，能夠?qū)υ里w廟古建筑群內(nèi)存在防雷安全隱患的部位進(jìn)行了有效的防護(hù)，最大程度的減小了雷電災(zāi)害造成的損失。然而根據(jù)現(xiàn)行的《建筑物防雷規(guī)范》，也不能保證建筑物防雷達(dá)到百分百的安全，古建筑物的防雷并不是很完善。因此，各級(jí)防雷安全管理部門(mén)要加強(qiáng)監(jiān)管，定期進(jìn)行安全檢測(cè)，每年至少檢測(cè)一次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，切實(shí)做好古建筑物的防雷安全保護(hù)工作。

[1]古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范（GB50165-92）.

[2]建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94，2000版）.

[3]建筑物防雷設(shè)施安裝（99D501-1）.