古建筑雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)勘查誤區(qū)分析

李鵬

摘要：雷電作為自然界中發(fā)生的一種劇烈的災(zāi)害性天氣事件，自古以來(lái)都是建筑物尤其是具有歷史研究?jī)r(jià)值的古建筑安全的重大威脅。本文作者通過(guò)研究多處重點(diǎn)文物保護(hù)單位的雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)對(duì)項(xiàng)目評(píng)估結(jié)論影響的分析，指出了現(xiàn)場(chǎng)勘查的主要誤區(qū)，以及避免的措施。

Abstract： Lightning， as a kind of severe and disastrous weather events in nature， has been a great threat to the safety of ancient buildings， especially those with historical value. The author of this paper through the research of several key cultural relics protection units of the lightning disaster risk assessment scene analysis conclusion data to evaluate the impact on the project， points out the main errors of the scene， and the measures to avoid them.

關(guān)鍵詞：古建筑；雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；現(xiàn)場(chǎng)勘查

Key words： ancient buildings；lightning disaster risk assessment；site investigation

中圖分類號(hào)：P427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）17-0159-02

0 引言

古建筑是前人給后人留下的寶貴遺產(chǎn)，它是古代工程技術(shù)、建筑藝術(shù)與工藝和人類創(chuàng)造智慧的結(jié)晶，是前人認(rèn)識(shí)社會(huì)、創(chuàng)造居住環(huán)境的重要體現(xiàn)和歷史見(jiàn)證，是不可再生的，任何損壞和破壞都將無(wú)法彌補(bǔ)。

雷電是損害、破壞古建筑的主要自然災(zāi)害之一，在較早年代，由于人們對(duì)雷電認(rèn)識(shí)的不足，無(wú)法采用有效的措施防止雷電對(duì)建筑物的破壞，許多古建筑甚至優(yōu)于都沒(méi)有任何防雷措施而導(dǎo)致雷擊損毀，對(duì)歷史文化傳承造成嚴(yán)重威脅。

隨著現(xiàn)代防雷技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到雷電防御的重要性和可操作性，對(duì)古建筑實(shí)施雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，既是對(duì)古建筑雷電防御能力的一次全面展示，也是科學(xué)、有效、經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)古建筑防雷安全的一種有效手段。

1 古建筑雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估類別

雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是根據(jù)項(xiàng)目所在地雷電活動(dòng)時(shí)空分布特征及其災(zāi)害特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)雷電可能導(dǎo)致的人員生命損失、公眾服務(wù)損失、文化遺產(chǎn)損失和經(jīng)濟(jì)損失與危害范圍等方面的綜合風(fēng)險(xiǎn)估算，從而為項(xiàng)目選址、功能分區(qū)布局、科學(xué)設(shè)計(jì)、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)控制、防雷類別（或等級(jí)）與防雷措施確定、經(jīng)濟(jì)投入、應(yīng)急管理等方面提出建設(shè)性意見(jiàn)的一種評(píng)價(jià)方法。

雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要分為項(xiàng)目預(yù)評(píng)估、方案評(píng)估、現(xiàn)狀評(píng)估三類。

對(duì)古建筑的評(píng)估屬于現(xiàn)狀評(píng)估，現(xiàn)狀評(píng)估是對(duì)一個(gè)評(píng)估區(qū)域、評(píng)估單體現(xiàn)有的雷電防護(hù)措施進(jìn)行雷電危害風(fēng)險(xiǎn)量的計(jì)算分析，給出現(xiàn)有雷電防護(hù)措施是否能將雷電危害的風(fēng)險(xiǎn)量控制在國(guó)家要求的范圍內(nèi)，給出科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和安全的整改措施，提供風(fēng)險(xiǎn)管理、雷災(zāi)事故應(yīng)急方案。

2 古建筑雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)勘查主要誤區(qū)

通過(guò)對(duì)開(kāi)封禹王臺(tái)、河南大學(xué)、朱仙鎮(zhèn)岳飛廟等多處重點(diǎn)文物保護(hù)單位的雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)勘查，筆者發(fā)現(xiàn)，在多處重要因子參數(shù)勘測(cè)過(guò)程中，極易因主觀原因發(fā)生失誤，具體如下。

2.1 位置因子Cd取值的誤區(qū)

位置因子Cd對(duì)建筑物的危險(xiǎn)事件次數(shù)ND、雷擊服務(wù)設(shè)施的年平均危險(xiǎn)事件次數(shù)NL產(chǎn)生影響，而ND、NL直接影響各風(fēng)險(xiǎn)R分量的取值，也就是說(shuō)Cd的值可以讓各風(fēng)險(xiǎn)R分量產(chǎn)生巨大變化，進(jìn)而影響評(píng)估結(jié)論。根據(jù)GB/T 21714.2-2015之規(guī)定，考慮建筑物與周圍3H（評(píng)估對(duì)象高度三倍）范圍以內(nèi)物體或地形的相對(duì)高度后，可以更精確的計(jì)算周圍物體的影響[1]。

在現(xiàn)場(chǎng)勘查過(guò)程中，勘查者往往忽略多數(shù)古建筑中央高、周邊低的結(jié)構(gòu)特征，以較易取得的邊緣高度代替古建筑的實(shí)際最高高度，以錯(cuò)誤的高度來(lái)判定評(píng)估對(duì)象周圍3H范圍內(nèi)物體對(duì)評(píng)估對(duì)象的影響，導(dǎo)致選擇錯(cuò)誤的位置因子Cd值。

2.2 土壤電阻率測(cè)量的誤區(qū)

測(cè)量土壤電阻率是對(duì)古建筑進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)勘查的一項(xiàng)重要內(nèi)容，土壤電阻率的變化直接影響接地裝置的接地效率、埋地裝置遭受直接或間接雷擊影響的概率、地表電位分布以及人員接觸電壓和跨步電壓發(fā)生的概率等多項(xiàng)計(jì)算結(jié)果?，F(xiàn)階段我們采用的數(shù)值是對(duì)古建筑所在地電極埋深0.5m的計(jì)算值，對(duì)于一些周圍環(huán)境遭到破壞、地表硬化或回填等原因，造成結(jié)構(gòu)性土壤分布畸變的情況，對(duì)取得客觀結(jié)果帶來(lái)很大難度。

2.3 忽略服務(wù)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)的誤區(qū)

隨著對(duì)古建筑文化、歷史價(jià)值的開(kāi)發(fā)，越來(lái)越多的古建筑安裝上了監(jiān)控、配電、安防、消防等設(shè)施和設(shè)備，由于古建筑保護(hù)規(guī)定的限制，這些用電設(shè)施的敷設(shè)和安裝往往采用明裝方式，而這種方式往往造成用電設(shè)施極易遭受雷擊電磁脈沖的侵襲，輕則短路失效、重則起火爆炸，使古建筑雷電風(fēng)險(xiǎn)急劇增加。

然而在現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)，勘查人員往往只注重文化遺產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)和人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)服務(wù)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)考慮不足，造成最終評(píng)估結(jié)論不夠全面。

3 現(xiàn)場(chǎng)勘查主要誤區(qū)的應(yīng)對(duì)措施

3.1 位置因子Cd取值的應(yīng)對(duì)

根據(jù)GB/T 21714.2-2015之規(guī)定，在選取評(píng)估對(duì)象高度H時(shí)，要切實(shí)做到實(shí)事求是，充分利用紅外測(cè)距儀、無(wú)人機(jī)等科技手段，全面、細(xì)致的測(cè)量評(píng)估對(duì)象的高度，找準(zhǔn)評(píng)估對(duì)象最高點(diǎn)，并以此為基準(zhǔn)測(cè)算3H范圍內(nèi)物體對(duì)評(píng)估對(duì)象的影響，科學(xué)選取位置因子Cd值。

3.2 土壤電阻率測(cè)量的應(yīng)對(duì)

在測(cè)量土壤電阻率過(guò)程中，要積極查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，全面了解評(píng)估對(duì)象周圍環(huán)境變化歷史、改造方案等以便對(duì)測(cè)量結(jié)論進(jìn)行修正，在文獻(xiàn)資料不全的情況下，積極走訪歷史見(jiàn)證者，或?qū)ふ夜沤ㄖ苓叚h(huán)境一致處進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量。

3.3 忽略服務(wù)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)

在現(xiàn)場(chǎng)勘查前，要充分掌握評(píng)估對(duì)象的實(shí)際情況，制定全面的評(píng)估勘查方案，確?？紤]到每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)，及其對(duì)應(yīng)的勘查因子，不輕易放大風(fēng)險(xiǎn)值、也不輕易遺漏風(fēng)險(xiǎn)分量。

4 結(jié)語(yǔ)

雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作是一項(xiàng)技術(shù)性、規(guī)范性較強(qiáng)的工作，知識(shí)技術(shù)涉及面廣，工作程序要求嚴(yán)謹(jǐn)，評(píng)估結(jié)論和建議應(yīng)慎重。從技術(shù)方法上講，雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估已具可操作性，無(wú)論是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都有明確規(guī)定。

因此，開(kāi)展雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)勘察、測(cè)試，尤其要結(jié)合項(xiàng)目特性，制定科學(xué)、全面的勘查方案，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選取符合實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)因子，切勿由于主觀因素選值不當(dāng)造成評(píng)估結(jié)論謬誤。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣東省防雷中心.雷電防護(hù) 第2部分：風(fēng)險(xiǎn)管理[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[2]林世祺，熊芳瑜，葉平.電力微波通信站雷電過(guò)電壓防護(hù)措施[J].價(jià)值工程，2015（29）.

[3]李宏景，甘寶，陸啟東.雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在實(shí)際工作中的運(yùn)用[J].氣象研究與應(yīng)用，2014（03）.