仿古建筑的防雷設(shè)計(jì)探析

張強(qiáng)

摘 要 隨著旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的古鎮(zhèn)出現(xiàn)在人們的視線中，這些古鎮(zhèn)大多由仿古建筑構(gòu)成，本文以龍泉驛區(qū)洛帶·博客小鎮(zhèn)為例，根據(jù)當(dāng)代仿古建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)如何作防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 仿古建筑；特點(diǎn)；防雷措施

前言

洛帶·博客小鎮(zhèn)東靠龍泉山，北接古鎮(zhèn)老街，西面濕地公園，南鄰生態(tài)農(nóng)莊。項(xiàng)目以客家人五次大遷徙為線索，精選中國(guó)建筑的優(yōu)秀元素，匯閩、徽、晉、川、海派等建筑于一鎮(zhèn)，建筑外觀精美、框架清晰、結(jié)構(gòu)精妙、裝飾美觀、內(nèi)涵豐富等特點(diǎn)，有較高的藝術(shù)價(jià)值與人文價(jià)值，故一定程度的防雷措施是必要的。

1 仿古建筑物的特點(diǎn)

①仿古建筑一般位于郊外空曠周邊無較高建筑物之處或山坡之上，或者土壤電阻率變化較大的山邊或者水邊，如本例中的洛帶·博客小鎮(zhèn)東面臨山，西面靠水，很容易遭受雷擊。②為了重現(xiàn)古建筑物的原貌，仿古建筑物一般都建有高聳的屋脊與飛檐，以及屋面上的各種裝飾物，這些部位最易遭受雷擊。③各種電力設(shè)施及弱電設(shè)備的引入也加大了仿古建筑遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，如室內(nèi)照明線路，監(jiān)控線路，消防聯(lián)動(dòng)線路等，而且仿古建筑內(nèi)裝飾一般都為木質(zhì)裝飾，一旦遭受雷擊，極易引起火災(zāi)。

2 仿古建筑的防雷設(shè)計(jì)方案

仿古建筑的結(jié)構(gòu)、用途、性質(zhì)存在特殊性，在考慮防雷設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)兼顧美觀與實(shí)用性，防雷裝置在不破壞建筑整體風(fēng)格同時(shí)盡可能的保護(hù)建筑物本身。仿古建筑易遭受雷擊的部位與一般建筑有異，主要集中在屋脊飛檐及屋面突出的裝飾物上，仿古建筑內(nèi)木質(zhì)裝飾，一旦遭受雷擊，極易引起火災(zāi)。而雷電流一旦沿用電線路傳入室內(nèi)，會(huì)攝像頭與監(jiān)控主機(jī)等電子設(shè)備的損壞，嚴(yán)重時(shí)甚至威脅到人身安全。因此，在做防雷設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑特點(diǎn)兼顧外部防雷與內(nèi)部防雷[2]。

2.1 仿古建筑的防雷類別劃分

依據(jù)GB50057-2010[1]《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，及仿古建筑重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果來確定，國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物應(yīng)劃為第二類防雷建筑物 ，省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物防雷可劃為第三類防雷建筑物。

2.2 外部防雷裝置的設(shè)計(jì)

（1）接閃器。接閃器上不能附著電氣或電子線路；接閃器的材料規(guī)格，結(jié)構(gòu)，最小截面和安裝方式等應(yīng)符合GB50057-2010[1]中4.2.4、4.3.1、4.4.1及5.2的規(guī)定，在仿古建筑的屋脊、斜脊等易受雷擊部位敷設(shè)接閃帶，在不會(huì)發(fā)生混凝土或琉璃瓦墜落傷人的情況下，接閃帶可暗敷，但應(yīng)注意敷設(shè)深度。接閃帶在轉(zhuǎn)角處應(yīng)按建筑物造型彎曲其夾腳應(yīng)大于90°，彎曲半徑不宜小于圓鋼至今的10倍，扁鋼寬度的6倍。接閃帶在通過建筑物伸縮沉降縫時(shí)，應(yīng)將接閃帶彎成半徑為100mm的弧形，在屋面突出物或裝飾物等部位不方便設(shè)置接閃帶時(shí)，可采用接閃桿保護(hù)，接閃桿長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，以免影響建筑物整體美觀。

（2）引下線。引下線的材料規(guī)格應(yīng)符合GB50057-2010[1]中5.3的規(guī)定，在仿古建筑中，因考慮美觀，引下線一般為暗敷，宜利用建筑物墻體內(nèi)主鋼筋作為防雷引下線，第二類防雷建筑物引下線間距不大于18米，第三類防雷建筑物引下線間距不大于25米，當(dāng)因建筑物構(gòu)造原因，跨度較大時(shí)，無法在跨距中間設(shè)置引下線，應(yīng)在跨距兩端多設(shè)引下線，以減小其他引下線多間距，使引下線平均間距減小，為減少引下線自身電感所引起的雷電感應(yīng)過壓，應(yīng)以最短的接地路徑敷設(shè)。引下線彎曲應(yīng)采用 “軟連接”的弧形彎曲。在引下線距地面0.3～1.8m 處應(yīng)有良好的保護(hù)覆蓋物，避免與游客接觸產(chǎn)生接觸電壓危害[3]。

（3）接地裝置。接地裝置宜采用基礎(chǔ)鋼筋作為接地體，若阻值達(dá)不到要求，可增設(shè)人工接地體，宜將建筑物金屬管道，配電系統(tǒng)的保護(hù)線（PE）等與外部防雷裝置連接構(gòu)成共用接地系統(tǒng)，這樣可以使到接地網(wǎng)界面以內(nèi)的電場(chǎng)分布比較均勻，可以減小跨步電壓對(duì)游客的危害，也可以減小室內(nèi)在被雷擊時(shí)由于地面電位梯度大而容易產(chǎn)生的反擊高壓危害。另外，為降低雷電跨步電壓對(duì)游客的危害，當(dāng)引下線距建筑物出入口或人行道小于3m時(shí)，地表層的電阻率不小于50kΩm或敷設(shè)5cm厚的瀝青層或15cm厚礫石層。

2.3 內(nèi)部防雷裝置的設(shè)計(jì)

（1）雷擊電磁脈沖屏蔽。以合適的路徑敷設(shè)用電線路，然后做好線路屏蔽，穿金屬管埋地敷設(shè)，嚴(yán)禁使用PVC管，強(qiáng)弱電分開敷設(shè)。屏蔽的主要目的是為了減少電磁干擾的感應(yīng)效應(yīng)，使仿古建筑物內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)、消防聯(lián)動(dòng)等自動(dòng)控制系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的危害。建筑物內(nèi)的這些設(shè)施，不僅在防雷裝置接閃時(shí)會(huì)受到電磁干擾，而且由于它們本身靈敏性高且耐壓水平低，有時(shí)附近打雷或接閃時(shí)，也會(huì)受到雷電波的電磁輻射的影響，甚至在其他建筑物接閃時(shí)，還會(huì)受到從該處傳來的電磁波的影響。

（2）等電位連接。所有進(jìn)入建筑物的外來導(dǎo)電物應(yīng)在LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)界面處做等電位連接，將室內(nèi)用電設(shè)備、金屬管道等大型金屬物體與等電位做可靠連接，使建筑物內(nèi)的各個(gè)部位都形成統(tǒng)一的電位，不會(huì)產(chǎn)生電位差，這樣就可保證建筑物內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓，對(duì)防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。

（3）電涌保護(hù)器。在配電系統(tǒng)中，視重要情況，可加裝1-2級(jí)電涌保護(hù)器保護(hù)配電系統(tǒng)及重要設(shè)備。電涌保護(hù)器應(yīng)使用經(jīng)國(guó)家認(rèn)可的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，符合GB18802.1-2011和GB/T18802.21要求的產(chǎn)品。

3 結(jié)束語

良好的防雷設(shè)計(jì)是把好建筑物防雷安全的第一關(guān)，仿古建筑作為一種重要的旅游資源與人文文化遺產(chǎn)，需要更多更全面的保護(hù)，其結(jié)構(gòu)、用途、性質(zhì)存在特殊性，注定它與一般建筑的防雷設(shè)計(jì)不同，需要更全面的考慮問題，本文就仿古建筑的防雷設(shè)計(jì)提出了自己的一些想法，盼與同行探討。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50057-2010.建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[2] GB/T21431-2015.建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[3] GB50343-2012.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.