古建筑防雷安全隐患及对策

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【摘要】通过对我国古建筑物的结构材质的认识，得出了古建筑物防雷安全隐患，并提出了古建筑物的防雷对策，为了确保古建筑物的防雷装置得到保证，还需做好日常管理和维护工作，避免或者降低雷电灾害对人们生命财产的威胁。

【关键词】古建筑雷电安全隐患对策

1古建筑防雷的安全隐患

由于古建筑物的用途、结构、建造地理环境以及性质都与一般建筑物之间有较大的差异存在，所以很容易受到雷电的侵袭，古建筑防雷的安全隐患主要表现在以下几个方面:(1)结合古建筑物的结构来看，为了将古建筑的挺拔、雄伟等更好的表现出来，在古建筑物上大都建造了高耸的屋脊，这些高耸的屋脊也为雷电入侵古建筑物创造了更好的条件。(2)结合古建筑物的建造地理环境，古建筑物大都在地势较高的山上或者是比较开阔的区域及土壤电阻率有突变的山脚边，会加大雷电的入侵几率。(3)大多数的古建筑都为砖木结构，一旦受到雷电的侵袭，很容易引发火灾。(4)在建造古建筑周围会有高大的树木，这些树木很容易遭受到直击雷的侵袭，继而引起雷电反击，古建筑物很容易受到雷击。(5)在古建筑的大殿正脊中部大都埋设有金属宝盒，还有的古建筑物顶部内有锡背，这些金属物都会使古建筑物接闪放电的可能性大幅度增加。

2古建筑防雷对策

2．1古建筑物外部防雷设计

引下线、接地装置以及接闪器三部分共同组成了外部防雷装置。接闪器主要包括有三种形式:避雷针、避雷带以及避雷网，它的主要作用是拦截雷电流，通常安装在建筑物顶部。接闪器与引下线上端进行连接，而下端则与接地装置进行连接，引下线的主要作用是将接闪器拦截的雷电流引流到接地装置上。接闪器则距离地面有一定深度，其主要作用是将雷电流泻放进大地。

2．1．1引下线

防雷引下线根数越少越危险，很容易产生雷电反击和雷电二次效应危害。所以，应多布设几根引下线，对建筑物的柱子和钢筋进行充分利用。大多数的古建筑物为砖木结构，因此只能采用明敷引下线。在敷设的过程中需要引起注意的是，要确保引下线对称分布，引下线之间的间距应符合规定要求。为了有效降低引下线自身电感所引起的雷电感应过压，应以最短的接地路径来对引下线进行敷设。在距离地面1．8m～0．3m处应确保有良好的覆盖物可以保护引下线，防止引下线与游客接触从而产生电压危害。

2．1．2接地装置

应结合古建筑物的性质、用途、地理环境以及客流量数等情况来选择接地装置的方式和位置。如果古建筑的游客量较多，需要在古建筑物内部做好均压措施。如果古建筑物的宽度交战则可以选择水平周圈式的接地装置，要确保接地装置与地下管线路之间的距离符合规定要求。如果不符合规定要求则需要连接成一体，形成均压接地网。这样做的优点是可以确保接地网以内电场的分布比较均匀，将跨步电压对游客的危害降到最低，同时还能减小室内在被雷击时由于地面电位梯度大而容易产生的反击高压危害。如果接地体与古建筑物出入口或者人行道口的距离不超过3m时，应将局部接地体埋入深1m的地下，如果在埋设的过程中出现困难，则应敷设50～80mm厚、宽度超过接地体2m的沥青层来进行替代。主要以垂直接地体为主，不断增大接地深度，最大限度的降低或者避免对古建筑物内部地表的破坏。

2．1．3接闪器

为了使古建筑物的艺术特点得到保证，在设计接闪器的过程中最好选用接闪带与短支针组合，为了更好的使雷电泻放进入大地，最好选择敷设有引下线的屋角的接闪带焊接大小为30～50cm左右的短支针。通过研究雷击规律可以发现，应沿着建筑物正脊、屋檐、垂脊等容易遭受到雷击的地方来敷设接闪带。为了防止雷电流中的电动力造成的危害，在对接闪带进行敷设时避免将直角或者锐角弯曲，最适宜于圆弧形弯曲，应以接闪带弯曲弦长大于对应弧长的十分之一为准。如果古建筑物的高度小于15m，则可以选择与古建筑物之间的距离不超过5m的高达树木上布设接闪针，最好将引下线沿树干敷设，冲击节电阻不能超过10?，应使用滚球法来计算接闪针保护的有效范围。如果古建筑物上有金属装饰物，要确保部队古建筑物进行破坏的前提下，对所有的金属装饰物与接闪带做等电位连接。

2．2内部防雷设计

内部防雷装置的主要作用是不断降低建筑物内的雷电流和所产生的电磁感应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。为了确保古建筑物的安全应将内部防雷设计与内部防雷设计进行结合，除了外部防雷装置外，为了达到良好的防雷效果所采用的措施都属于内部防雷设计，内部防雷设计主要包括有等电位连接、合理布线、接地、加装电涌保护器等。很多国家、省、市级重点文物保护单位的古建筑内部都增设了消防、报警、监视系统等。这些都属于这些弱电系统，很容易遭受到雷电感应的危害，随着科学技术的不断发展，对古建筑物内部防雷进行设计也具有十分重要的作用。应在古建筑内部设置多个等电位连接的端子，将较大的金属物、设备机壳、电涌保护器的接地线、电源PE线，与较近的端子进行连接或者是在等电位连接线上进行连接，需要注意的是需要将等电位连接端子与防雷接地连接;对于建筑物内部的线缆，应通过屏蔽电缆或者是穿金属管的方法来降低雷电对其造成的危害。

3古建筑防雷设施的管理与维护

对古建筑物的防雷设计进行管理和维护也是古建筑物防雷的重要环节之一。为了确保古建筑物的防雷装置得到保证，除了需要有合理的设计和正确的施工外，还需要经常进行维护检查。

3．1防雷装置的管理

在管理古建筑物防雷装置，应派遣熟悉雷电防护技术的兼职或者是专职人员，不断建立健全各项防雷管理规章制度，不断落实防雷装置的日常维护、定期检测以及雷害灾情上报工作。如果由于古建筑周围环境发生变化而增大雷电安全隐患时，相关人员要及时评估古建筑雷电风险，同时还要采取正确的防护措施。对于古建筑物的防雷设计、安装、隐蔽工程图纸资料、测试记录等都需要进行归档，并妥善保管。应尽量在维护和修复古建筑的过程中来对其进行防雷施工。一旦出现雷击事故后，需要及时向当地防雷机构上报，防雷机构组织防雷专家类评估和分析雷害出现的原因。

3．2防雷装置的维护

防雷装置的维护主要包括有日常性维护和周期性维护两部分，日常性维护就是在每次雷暴天气结束之后进行，而周期性维护则是每隔一年或者是半年对建筑物防雷装置进行维护。在雷电活动比较旺盛的地区，需要随时检查内部防雷装置和外部防雷装置情况。一旦发现相关的防雷设计不符合规定要求，要及时找出原因，并提出正确有效的整改措施。

参考文献:

［1］姜海玲，赵海江，郭砚茗．简易建筑防雷保护［J］．科技资讯，2015(21)．

［2］杨世刚，张华明，陶彪．古建筑防雷探讨［J］．防灾科技学院学报，2010，12(03)．

作者：马慧妍 单位：河南省濮阳市气象局