古建筑、古树防雷工程设计与施工技术

有相当一部分古建 筑缺少有效的防雷 保护措施，或防雷
措施不完善。 A
国内尚无关于古建
筑的防雷规范和标
准 ，简单地应用现
B
代建筑防雷措施安
装在古建筑物上的
防雷装置，既影响
了古建原有的艺术
风貌，也降低了其
防雷效果。
古建筑物防雷现状分析
古建筑防雷类别的划分
古建筑防雷类别的定性划分
○ 参照国家现行《建筑物防雷设计规范》、《古建筑木结构维护与加固技术规范》，古建筑防雷类别 应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，宜划分为三个防雷类别。
雷电是古建文物遭受自然灾害破坏的主要原因之一。除造成直接损毁外，因我国 传统古建筑多为木结构，雷击还易导致古建筑起火造成大面积损失。中国古建筑 种类繁多、造型各异、结构独特，因此防雷设计和施工须根据其特点进行，使安 装的防雷设施既安全可靠、又美观隐蔽。让古建筑物获取最大的美观和最可靠的 安全保障。本文根据所接触过的古建筑物防雷工程设计和施工及从事防雷工程多 年的实践经验，就古建筑物防雷设计和施工技术措施，浅谈一些经验体会与大家 共同探讨研究
一、我国古建筑物的特点
我国古建筑以木材、砖瓦为主要建筑材料，以木构架结构为主要的结构方式，木结构作为建筑物的基 本骨架，起到支撑屋面、承重和维持结构等作用，其中粗大的木材作为建筑物的梁、柱等，边材作为 建筑物的门窗等物。砖石作为建筑物的墙体，起来承重、分隔的作用，同时砖石也可铺作地板，埋设 成为建筑物周边的基台。 其平面布局以“间”为单座建筑单位，再以单座建筑组成庭院，进而组成各种形式的建筑群落。古建 筑平面呈圆形、正方形、十字形等几何形状。 屋顶造型各异、种类繁多，主要有庑殿、歇山、悬山、硬山、攒尖、卷棚等形式。屋顶中直线和曲线 组合，形成向上翘的飞檐，不但扩大了采光面、有利于雪、雨水排泄，而且增添了建筑物的美感。 我国古建筑在进行设计时都十分注意周围的山川形势、地理特点、气候条件、水体、林木植被等，务 使建筑布局、形式、色调等跟周围的环境相适应，而相互融合为一体。
古建筑\古树防雷工程设 计与施工技术
古建筑防雷工程设计与施工技术探讨
我国是一个历史悠久文明古国，在这几千年璀璨的历史长河中，我们的祖先 为我们留下为数众多、造型各异的古建筑。这些古建筑种类繁多，结构独特， 是古代工程技术、建筑艺术与工艺和人类创造智慧的结晶，是前人认识社会、 创造居住环境的重要体现和历史见证，是不可再生的，任何损坏和破坏都将 无法弥补。
○ 被联合国教科文组织列入“世界文化遗产”目录的和属于国家级重点文物保护的古建筑；省、自治 区和直辖市级重点文物保护单位的古建筑；市县级文物保护的古建筑三类。当古建筑为园林式群体 建筑时，应以其中最高类别来确定。
古建筑防雷类别的划分
古建筑防雷类别的定量划分 ○ 计算古建物的年预计雷击次数定量划分 ○ 对于园林式的古建群落，应以其占地面积换算成规则几何图形的面积来计算，其高度则以该古建群 落中最高建筑（或者为古树）的高度来确定。
避雷带 直径8铜条 支持卡子间隔一米
支持卡子
避雷引下线直径8铜条
3000
1000
古建筑物防侧击雷、球雷措施
古建筑物防侧击雷，要根据古建的地理位置和其遭雷历史来决定。一般情况下，位于城市里的古建 筑物一般不需要设防侧击雷；对建在海拔较高的山体、水体附近的且较为孤立高大的古建筑物（如 古塔），可以每隔6m沿古建四周外伸的脊檐设置环形避雷带，并使环形避雷带和古建四周的金属 窗等与防雷引下线可靠连接。而防球雷的最好措施是对古建上的开放式门、窗安装金属屏蔽网并可 靠接地，但古建有时是很难做到的。比较适宜的方法是把古建的所有窗都装上玻璃，并应注意在雷 雨天紧闭门窗，以防球雷的进入室内。
古建筑遭受雷击的内部因素分析 我国的古建筑绝大多数为砖木结构，这些也都是极易燃烧的材料。一旦遭受雷击，极易引起木质 构件燃烧。 多数古建筑物大殿正脊中部埋设有用于辟邪金属宝盒，有的建筑物屋顶内部还有锡背，铜质宝顶， 还有的建筑物屋面有金属链条作装饰用。这些金属物均没有任何接地处理，而且通常都安置在建 筑物的最顶端，这些金属物都大大增加了建筑物遭受雷击的概率。 从结构上看，古代建筑多以坡屋顶为主，坡度较大，且大多有高翘的飞檐和高耸的屋顶且屋脊比 较多。而这些高翘的飞檐，高耸的屋脊也正好为带电云层放电创造条件。
避雷短针 斜脊避雷带
攒尖顶古建筑物接闪器的敷设
古建筑直击雷防护装置的形式
引下线 ○ 古建筑物引下线敷设时，应避开建筑物的正面，尽量在建筑物的侧面、后面等不经常被人注意到的 地方敷设；并做到分段固定，并以最短路径敷设到接地体，敷设应平正顺直、无急弯 。 ○ 引下线可选热镀锌钢材或铜材。木立柱引下时 ，采用环形抱箍固定。
古建筑直击雷防护装置的形式
接地装置 接地装置的材料选择和现代建筑物类似，采用热镀锌角钢和扁钢敷设就行。古建筑接地装置的形 式，要充分考虑古建周围场地、环境施工时受局限的情况，应本着为节约经费和有利于防止跨步 电压危害的原则。 采用A型接地装置（见图3 A型）。反之，在土壤电阻率较高和古建筑周围较空旷且便于施工时， 可采用B型接地装置（见图3 B型）。 敷设时还需注意接地装置与地下管线路的安全距离。注意在进行接地施工时应避免掘到地宫或其 他文物，在挖掘之前要进行仔细勘测。接地装置开挖时，需对地面所敷设的古砖、石做好方位标 记和编号，回填时，将其恢复原貌。
二、古建筑物易遭受雷击的原因分 析
• 古建筑物遭受雷击的外部因素分析 1、古建筑物多数建在地势较高的山上，或建在山脚 边或者水体附近，是不同导电土壤相接、土壤电阻发 生畸变的地方，易遭雷电侵袭。
二、古建筑物易遭受雷击的原因分
析
2、现代化元素的引入增加了古建筑物遭雷击的几率。
古建筑物易遭受雷击的原因分析
古建筑直击雷防护装置的形式
接闪器
古建筑防雷工程设计和施工，须遵守不改变文物原状的文物保护原则。选择使用接闪器的颜色 应与古建筑物相应位置的颜色协调一致。既要做到保证其防雷效果，也要做到不影响古建筑的外 观与其周围环境协调一致；并尽可能做到避免对古建筑造成破坏。 选用避雷带作为其接闪器时，宜使用铜质材料，而不使用热镀锌钢材。 在古建筑物上敷设避雷带，其支持卡子不能靠在古建筑上打孔来固定，这会破坏古建筑，可以采 用U型（抱箍式）固定件、固定螺丝与瓦面之间应加橡胶垫进行保护[5]，接闪导线的固定支件的 高度不宜小于150mm，可选用25mm×4mm的热镀锌钢。