摘要:比之现当代冷冰冰的钢筋、混泥土建筑,我国的重点文物建筑和古建筑多以木架结构为主,或雄伟或秀丽,亭台楼阁,飞檐青瓦,怎一个美字了得。也因为它们结构的特殊性及不可再生的稀缺性,对重点文物建筑和古建筑的防雷保护迫在眉睫。本文将从防雷保护的必要性、防雷设施的安装及施工要点等几个方面进行深入分析,以期能为我国重点文物建筑和古建筑的防雷保护做出些许贡献。
关键词:文物建筑;古建筑;防雷设计
重点文物建筑和古建筑不仅是珍贵的文化遗产,更是几千年历史的辉煌写照,每一砖每一瓦都时刻在展示着中华文化的内涵与魅力。俗话说,人祸可避天灾难逃。从古至今,古建筑物毁于雷击起火的不在少数,且多半不能复原,如北京的鼓楼,起起落落多少坎坷,嘉靖年间又毁于雷击,直至清代才逐步修复。但在科技如此发达的今天,就避免重点文物建筑和古建筑遭受雷击方面,却是可以尽最大努力防患于未然的,即便是对桂林桂海碑林的防雷保护的亡羊补牢,也为时未晚。科学合理地制定合适的、具有可行性的防雷保护计划,并落到实处,是保护重点文物建筑和古建筑免受雷击的重要一步。
1 保护重点文物建筑和古建筑的意义
历来,人类的文化都是通过建筑来体现的,文化是抽象的东西,而人的寿命又有限,想要记录那些曾经存在过的文明和文化,最有效的方式就是建造寿命比之更长的建筑,让它们成为人类文明的叙述载体。试想如果有一天,故宫不在了,圆明园的遗址没了,黄鹤楼也连鹤带楼都一起飞升了,中华大地上全是钢筋混泥土的高楼大厦,届时中国特色将只是路人口中虚妄的口号,历史也只是书本里几个空洞的文字,文化底蕴更是无从谈起,即便技术了得,对它们进行了完美复原,也只不过是没有魂灵的空壳。因此,保护我国重点文物建筑和古建筑具有非凡的、划时代的意义。
2 雷电活动在我国的分布特点
在中国960万平方公里的辽阔土地上,地形纷繁复杂,气候的变化更是多种多样,使得雷电不仅多发,而且分布极度不均衡,为重点文物建筑和古建筑的防雷保护带来了很大的挑战。另外,建筑物的高度、占地面积、所处的气候条件、地理环境等的不同,发生雷击事故的可能性也不尽相同。更有甚者,即使是同一地区、不同时节,受局部气候环境的影响,雷电活动的多少、强弱也各不相同。所以,唯有全面了解每一个建筑物周遭的宏观大环境,才能因时因地制定出适合该建筑的防雷保护方案。
3 重点文物建筑和古建筑受到雷击的可能性分析
研究表明,遭受雷击的建筑物其建筑地点、雷击部位等均是有律可寻的。为使古建筑能得到更好的保护,经调查分析,以下是目前总结出的几类易受雷击的建筑物。
①一马平川之上鹤立鸡群的建筑物。
②屋顶有金属的建筑物。
③周边有河、湖、池、沼的建筑物。
④地处潮湿或坑洼地区的建筑物。
⑤漏雨或较为潮湿的建筑物。
⑥位于山区泉眼、风口或者其下有金属矿床的建筑物。
⑦旁边有高大树木或旗杆的建筑物。
我国古建筑多是木架结构,一个屋角头兽、一个丰宝铜顶,其间多少鬼斧神工,却是经常遭受雷击的部位,更叫人痛心疾首的是,一旦遭受雷击起火,不仅自身难保,还可能殃及周边建筑群,造成更巨大的损失。
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4 重点文物建筑和古建筑防雷设施的安装
我国自2011年10月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》及《古建筑木结构维修加固技术规范》等文件中明确规定重点文物建筑和古建筑的防雷保护以安装防雷装置为主,且具体防雷装置的类型得根据其所处地区的年雷击次数来确定,年雷击次数N的计算参考《建筑物防雷设计规范》中的公式N=k*Ng*Ae,其中K为校正系数,Ng为建筑物所处地区的雷击平均年密度,Ae为与建筑物接收相同累计次数的等效面积。
4.1接闪器的安装
接闪器即直接用来接收雷电的金属物体,包括避雷针、避雷线、避雷网、避雷带等,接闪器、引下线和接地装置一起组成一个完整的防雷装置。毋庸置疑,建筑物易遭受雷击的部位要妥善安装相应的防雷装置。但若是不能确定古建筑的易被雷击位置,或面对建筑面积较大的古建筑群落时,可以该建筑物为中心,在其四角内侧合适的位置安装相应的接闪器,以加大防雷装置的保护范围。另外,为保证接闪器的长期、有效使用,尤其是安装避雷针的时候,尽量将其固在墙体之内或者插入水泥之中,防止狂风暴雨席卷之后的掉落或破损。
4.2接地装置的安装
接闪器虽然接收了雷电,但自己却不能将其消化掉,只有通过接地装置将电流导向大地,以真正达到保护重点文物建筑和古建筑的目的。故而接地装置的设计与安装尤为重要,首先是设计,接地装置由于其自身的特殊性,水平接地体、设备接地引下线、电缆沟内的均压带等部位容易受到腐蚀,得做好相应的防腐措施,比如接地体采用铜材、铜包钢或热镀锌等材料。其次是接地装置的安装,针对单个建筑体及建筑群的安装方式也不尽相同,如若是由单独个体组成的建筑群,则要采用环形接地的方式,同时适当扩大其包围面积,以便降低接地电阻。
4.3其他防雷方式
雷电除了常见的线形,还有球形和链形,虽然后两种比较少见,但在雷电交加的的暴雨天气里,还应避免受到球形雷电的袭击,安装金属屏蔽网是预防这一可怕灾难比较高效、可行的措施。同时,因为广播、照明等设备在重点文物建筑和古建筑中的大量使用,还应在建筑物周边的架空线路上安装相应的避雷设备,避免它们遭受雷击的二次伤害,因为经过雷击之后,一时得不到释放的电流、火花会肆意游走于管线之间,其巨大的荷载会对建筑物再次造成损伤。
5 防雷保护设计施工要点
对重点文物建筑和古建筑的防雷保护,科学合理的设计方案必不可少,但如果在施工过程中有所差池,可能不仅达不到保护建筑物的目的,还会造成其他不必要的损伤。所以,在施工阶段,以下几点应当给予高度的重视:其一,为延长接地装置的使用寿命,接地体的用料及各焊接头处的保护绝不能马虎;其二,为防止防雷装置的人为损坏,应将设备安装在远离行人的地方,如此还能避免行人雷雨天误触引下线而造成的雷击伤人;其三,在安装防雷装置时,应杜绝对建筑物造成人为损伤,若然岂非事与愿违;其四,古建筑除去文化承载价值,其观赏性也是不可忽视的,所以在安装防雷装置时,小到每一处布线,都不能破坏古建筑原有的美观性。
结束语:
重点文物建筑和古建筑是我国五千年悠久历史的承载,保护它们就是在保护中华的魂。雷电灾害因其有着巨大的破坏性,是最严重的气象灾害之一,尤其是对由砖、瓦、石和木材建造而成的古建筑,一旦受难,将是无可挽回的摧毁。因此,做好重点文物建筑和古建筑的防雷工作尤为重要。而要做好这一工作,需对重点文物建筑和古建筑自身的特点有较为清晰的认识,制定出科学合理的防雷保护方案,让安装的防雷装置充分发挥其最大价值,让重点文物建筑和古建筑最大限度地免于雷击的伤害。
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论文作者:成险峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/31
标签:防雷论文; 古建筑论文; 建筑物论文; 建筑论文; 文物论文; 重点论文; 装置论文; 《基层建设》2018年第10期论文;