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古建築防雷工程設計與施工技術探討

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古建築防雷工程設計與施工技術探討
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編輯時間 : 2020-05-19

  

  中國是一個曆史悠久的文明古國。在幾千年的漫長曆史中,bt之家的祖先給bt之家留下了大量不同形狀的古建築。這些古建築種類繁多,結構獨特。它們是古代工程技術、建築藝術和技術以及人類創造智慧的結晶。它們是前人對社會認識和生存環境創造的重要體現和曆史見證。它們是不可再生的,任何損害和破壞都是不可挽回的。

  閃電是古代文物被自然災害破壞的主要原因之一。除了造成直接損害外,由於中國傳統古建築大多是木結構,雷擊也容易引起古建築火災,造成大麵積損失。中國古代建築種類繁多,形狀各異,結構獨特。因此,浙江古建工程防雷設計和施工必須根據其特點進行,使安裝的防雷設施安全、可靠、美觀、隱蔽。讓古建築獲得最大的美和最可靠的安全。摘要:根據古建築防雷工程的設計和施工,以及多年防雷工程的實踐經驗,論述了古建築防雷設計和施工技術措施的一些經驗和體會,並與大家一起探討。

  一、我國古建築的特點

  中國古代建築以木、磚、瓦為主要建築材料,木結構為主要結構模式,木結構為建築的基本框架,支撐屋頂、承重和維護結構,其中粗大的木材用作建築的梁柱,邊材用作建築的門窗。磚石作為建築的牆體,起著承重和分隔的作用。與此同時,磚石也可以鋪成地板,埋在建築物周圍作為基礎。

  平麵布局以“建”為單體建築單元,然後用單體建築形成庭院,從而形成各種形式的建築群落。古建築的平麵呈圓形、方形、十字等幾何形狀。

  屋頂的形狀和類型多種多樣,主要有茅屋、謝山、玄山、硬山、藏澗和彭娟等。屋頂上直線和曲線的結合形成了一個上翹的簷口,不僅擴大了采光麵,方便了雨雪的排泄,還增加了建築的美感。

  在中國古代建築的設計中,非常注重周圍的山川、地理特征、氣候條件、水體、森林植被等。從而確保建築布局、形式、色調等。與周圍環境兼容並相互集成。

  二,古建築易遭雷擊分析

  古建築雷擊外部因素分析

  1.大多數古代建築都建在高山上,或山腳下,或水體附近。它們是連接不同導電土壤的地方,土壤電阻會發生扭曲。他們容易受到雷擊。

  2.現代元素的引入增加了古建築被雷擊的可能性。

  古建築雷擊內部因素分析

  1. 我國絕大多數古建築是磚木結構,也是高度易燃的材料。一旦被閃電擊中,很容易導致木材燃燒。

    2.大多數古代建築的大廳中央都埋有用來辟邪的金屬寶箱。一些建築的屋頂裏有錫背和銅寶屋頂,而其他的屋頂上有金屬鏈作為裝飾。這些金屬物體沒有接地處理,通常放置在建築物的頂部。這些金屬物體大大增加了建築物被閃電擊中的可能性。

  3.從結構上看,古代建築大多是大坡度的坡屋頂,大多有高層簷口和多屋脊的高層屋頂。這些高聳的飛簷和高聳的山脊也為帶電的雲放電創造了條件。


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  古建築防雷現狀分析

  相當多的古建築缺乏有效的防雷措施,或者防雷措施不完善。

  中國古代建築沒有防雷規範和標準。將現代建築防雷措施簡單應用於安裝在古建築上的防雷裝置,不僅會影響古建築原有的藝術風格,還會降低其防雷效果。

  古建築防雷類型的分類

  古建築防雷類型的定性分類

  根據目前國家《建築物防雷設計規範》和《古建築木結構維護與加固技術規範》的規定,古建築的防雷類別應根據其重要性、使用性質、雷擊事故的可能性和後果分為三類。

  被聯合國教科文組織列入《世界文化遺產目錄》並受國家重點文物保護的古建築;省、自治區、直轄市重點文物保護單位的古建築;市縣文物保護的古建築有三種類型。當一座古建築是花園式建築群時,它應該由最高的類別來確定。

  古建築防雷類型的定量分類

  計算古建築年預計雷擊量的定量劃分

  對於花園式古建築群落,群落所占麵積應轉換為規則幾何圖形的麵積,其高度應由古建築群落中最高建築(或古樹)的高度決定。

  古建築直接防雷裝置的形式

  閃電感受器

  在古建築防雷工程的設計和施工中,必須遵循文物保護不改變文物原狀的原則。接閃器的顏色應與古建築相應位置的顏色一致。不僅要保證防雷效果,還要保證古建築的外觀不受影響,與周圍環境相協調。並盡可能避免損壞古建築。

  當選擇避雷帶作為接閃器時,應使用銅材料代替熱鍍鋅鋼。

  在古建築上鋪設避雷帶時,其支撐夾不能通過在古建築上打孔來固定,這樣會損壞古建築。U形(箍型)固定件、固定螺釘和瓷磚表麵之間的橡膠墊可用於保護[5]。避雷針固定支撐件的高度不應小於150毫米,可采用25毫米4毫米的熱鍍鋅鋼。

  天線饋線

  當放下一個古代建築的引下線時,它應該避開建築的正麵,並試著把它放在人們不經常注意到的建築的側麵和背麵。並做分段固定,並在最短路徑上敷設至接地體,應平直順直,無急彎。引下線可以是熱鍍鋅鋼或銅。木柱下放時,用環形箍固定。

  接地裝置

  接地裝置的材料選擇與現代建築相似。將使用熱浸鍍鋅角鋼和扁鋼。古建築接地裝置的形式應充分考慮古建築周圍場地和環境的有限條件,本著節約資金、防止跨步電壓危害的原則。

  使用A型接地裝置(見圖3 A)。相反,當土壤電阻率高,古建築周圍相對空曠,便於施工時,可采用B型接地裝置(見圖3 B)。

  敷設時注意接地裝置與地下管線的安全距離。接地施工時應注意避免挖入地下宮殿或其他文物,挖前應仔細調查。挖掘接地裝置時,應對地麵上的古代磚石進行標記和編號,回填時應恢複原狀。

  古建築防側擊雷和球狀雷的措施

  應當根據古建築的地理位置和它們被地雷擊中的曆史來確定對古建築的保護,浙江中式餐廳裝修使其免受側麵撞擊地雷的影響。在正常情況下,位於城市中的古建築一般不需要加固來抵禦側麵的攻擊。對於建在高山、高海拔水體附近的孤立高大古建築(如古塔),可沿古建築周圍向外延伸的屋脊簷每隔6m設置一條環形避雷帶,古建築周圍的環形避雷帶和金屬窗可與避雷引下線可靠連接。然而,防止閃電的最好方法是在古建築敞開的門窗上安裝金屬屏蔽網,並可靠地將它們接地。然而,古建築有時很難建造。更合適的方法是在古建築的所有窗戶上安裝玻璃,並注意在雷雨天氣時關閉門窗,以防球雷進入房間。

  古樹的防雷措施

  被列為國家文物保護單位的珍貴古樹也是防雷對象之一。一般來說,古樹的防雷裝置通常安裝在樹上,即在古樹樹冠的主幹叉上安裝圓鋼製成的避雷針,支撐避雷針的支撐杆必須固定在樹幹上,因為樹木會逐漸變粗,所以支撐杆的箍和固定引下線的箍必須做成彈性的圓形夾子,以免影響樹木的生長;引下線用絕緣軟銅線的上端與接閃器電連接,絕緣軟銅線的中部彎曲排列,絕緣軟銅線與靠近樹根的環形(B型)人工垂直接地極連接。

  對於古樹或古建築,可以在古樹或古建築的中部設置不影響古建築整體景觀(模擬樹太高,與周圍環境不協調)的模擬樹形式的避雷針,使周圍的古樹或古建築處於保護範圍內。

  古建築群可以在古樹或古建築群的中部設置不影響古建築整體景觀的模擬樹形式的避雷針(模擬樹太高,與周圍環境不協調),使周圍的古樹或古建築群處於保護範圍內通過實踐,bt之家認為,對於古建築和古樹,或者當避雷針無法布設或架設在其上,且自身高度小於20米時,很難用常規避雷針將受保護的古建築和古樹置於保護範圍內。具有早期放電功能的避雷針可以安裝在模擬樹的頂部,達到擴大保護範圍而不增加避雷針高度的目的。以這種方式保護古建築既不會影響其原有的外觀,也不會與周圍環境相協調。

  防止雷電波侵入和雷電電磁脈衝的措施

  當低壓電氣係統和/或電子係統安裝在古建築中時,當古建築中有大型金屬部件或大型金屬物體時,應該有防止雷電波侵入和雷電電磁脈衝的技術措施(LEMP)。例如在低壓電氣和電子係統中采用等電位連接措施和安裝電湧保護器。防止LEMP的主要技術措施是等電位聯結、屏蔽、綜合布線和安裝電湧保護器。

  (1)等電位連接要求

  金屬物品,如金屬寶頂、寶盒、錫被、銅被等。在古建築上和內部,應與防雷裝置等電位連接。同時,還需要考慮古建築屋簷下防鳥鐵絲網的等電位連接(主要是引下線與防鳥鐵絲網連接形成等電位體)、所有金屬管道的屏蔽層、設備金屬外殼等設施的等電位連接。

  控製室的等電位連接(如監控、消防等)根據電子係統的工作頻率,分別采用星形(S形)或網狀(M形)結構。

  (2)屏蔽要求

  進入古建築的供電線路和電話線路不應架空。架空引入時,進入古建築前應采用埋地電纜或金屬管屏蔽,進入古建築時應與古建築防雷裝置連接。

  (3)集成布線要求

  建築物內傳輸網絡綜合布線的施工應符合現行國家標準《綜合布線係統工程驗收規範》GB50312-2007的要求。有必要統一考慮它們之間的方向和距離,使各種室內布線合理。最低要求是將這些係統穿過帶有金屬護套的金屬管或電纜,並將其可靠接地。

  (4)安裝電湧保護器的要求

  架空電力線和通信電纜不應隨意引入古建築。如果引入架空線路,必須在入口處安裝適當的低壓避雷器。

  安裝防雷設施的要求:

  盡可能采用安全隱蔽的施工技術,並遵循不影響古建築建築藝術風格和風貌的原則。

  概觀

  (1)從古建築的整體特征到大量珍貴的木雕、磚雕、繪畫等藝術品,宗祠修複其中許多都是無價之寶,是世界人類文化的寶貴遺產。大部分屬於國家重點文物保護單位。因此,古建築的防雷首先必須對古建築有一個全麵的了解,對其雷擊曆史、結構特點、自然環境、地質地理、電氣設備和建築物中的金屬物體進行全麵的分析,並對古建築的防雷工程設計和施工進行總體規劃。

       (2)古建築是不可再生資源。一旦保護不當,就會造成不必要的損害,並承擔沉重的責任。因此,古建築防雷工程設計應遵循保持古建築原狀的原則,堅持古建築與環境保護並重的原則,遺產保護與人身保護並重。因地製宜,從外部保護和內部保護兩方麵采取安全可靠的方案和方法,對建築物的原始狀態影響最小,建立完善的防雷體係。

  (3)古建築防雷工程應與其結構和建築維護相結合。古建築在建造、維修和保養的同時,其防雷工程應予以維護或補充。

  (4)目前,古建築防雷技術標準的編製正在進行中。相信該標準的頒布和實施將會在古建築的防雷設計和施工中起到更好的規範作用。


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