安陽岳飛廟的防雷保護設計方案

王曉立，徐祥華，余 江，王 鵬

1.山東濰坊市氣象局，山東 濰坊 261011

2.山東滕州市氣象局，山東 滕州 277500

3.山東昌樂縣氣象局，山東 濰坊 262400

0 引言

古建筑是某一地區、某一時代文化發展的標志，歷經滄桑的古建筑因為所具有的獨特造型和風格以及豐富的歷史文化內涵，成為我國歷史文化的寶貴遺產。然而古建筑多為木質或磚木結構，若建筑防雷稍有疏忽，就可能成為雷擊對象，引發火災，造成不可挽回的損失。據統計，建國以來，雷擊古建筑火災約占古建筑火災的15%左右，而未引發火災的雷擊事故就更多了。現存的古建筑中有很多是遭雷擊受損后修復或重建的，因此古建筑的防雷安全工作事關重大，加強古建筑物的綜合防雷是非常有必要的。

岳飛廟址位于河南省安陽市湯陰縣城內西南街，是一處完整的古建筑群。現有面積4000多m2，殿宇建筑近百間，坐北朝南，外廊呈長方形。臨街大門為精忠坊，木結構牌樓。屬于國家級重點保護建筑。

通過現場勘察，根據《建筑物防雷設計規范》、《古建筑木結構維護與加固技術規范》、《建筑物防雷設施安裝》圖籍中“古建筑防雷作法”等標準，對岳飛廟古建筑群進行了綜合防雷設計。

1 岳飛廟防雷類別的確定

根據GB50165-92《古建筑木結構維護與加固技術規范》第5.3.1條的規定，古建筑分為三類：第一類：國家級重點保護的古建筑；第二類：省、自治區、直轄市保護的古建筑；第三類：其他古建筑[1]。根據古建筑物的特殊結構和對防雷的要求，將古建筑物防雷標準納入到建筑物防雷設計規范GB50057-94之中。根據《建筑物防雷設計規范》，建筑物的防雷分類根據其重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果來確定[2]。國家級重點文物保護單位的古建筑物根據其大小至少應劃為二類以上防雷建筑物。

2001年，岳飛廟被國務院公布為全國重點文物保護單位，其建筑規模較大，而且整個建筑群以木結構為主，遭受雷擊時極易起火燃燒，將造成無法彌補的巨大損失。根據GB50057-94規定，第一類防雷建筑物是指有爆炸危險，因電火花而引起爆炸，會造成巨大損失和人身傷亡者。因此岳飛廟古建筑群應按照第一類防雷建筑物標準進行防護。

2 岳飛廟外部防雷設計

對岳飛廟古建筑群的防直擊雷措施主要從接閃器、引下線、接地裝置等幾個方面進行設計。

2.1 接閃器

根據《建筑物防雷設計規范》，岳飛廟古建筑群按照第一類防雷建筑物級別進行直擊雷防護，在各祠宇屋頂上安裝尺寸不大于5m×5m或6m×4m的避雷網格。在屋脊、屋檐上暗敷避雷帶，為保持古建筑的美觀，避雷帶應沿古建筑物屋脊的輪廓彎曲，避雷帶應高出正脊、斜脊、屋檐瓦當的高度20cm。在脊頂、寶頂、寶頂、尖塔、塑像、獸頭、人物、挑檐等處用Φ16以上的銅棒做避雷小針，使整座祠宇建筑最易受雷擊的部位均處于接閃器的保護范圍內[3]。全部接閃器共需使用紫銅棒Φ16×50cm94根、Φ18×80cm22根、Φ18×100cm的43根、Φ18×120cm的18根和Φ25×50cm的3根。使用紫銅既耐腐蝕，又與古建筑相匹配，不會影響岳飛廟的原貌。

2.2 引下線

防雷引下線根數與雷電流分流的大小成正比，與每根引下線所承受的雷電流成反比，因此在引下線設置不合理時，易產生雷電反擊及其二次危害。各祠宇多為磚木結構，應采用明敷，敷設時應注意引下線要對稱，為保持各祠宇的外型美觀，在間距符合規范的前提下，盡量不要在正面敷設引下線，引下線的間距不應大于12m。岳飛廟內東西廂房、岳云祠、四子祠、岳珂祠、孝娥祠等面積較小，每座祠宇只需對稱的引下線兩根便滿足要求。精忠坊因外形較大，應在其四角設置引下線。

2.3 接地裝置

古建筑物接地裝置的布設應根據其用途、性質、地理環境和游客多少等情況來選擇結構方式和位置。在岳飛廟內做接地裝置時應注意游客集中場所與地下管線路的安全距離。對于面積較小的幾個祠宇的接地裝置應連接成一體，構成均壓接地網，使接地網界面以內的電場分布均勻，減少跨步電壓對游客的危害，同時減小地面電位梯度大而產生的反擊高壓危害。為降低雷擊跨步電壓對游客的危害，當接地體距建筑物出入口或人行道小于3m時，接地體局部應埋深1m以下，若深埋有困難，則應敷設50mm～80mm厚的瀝青層，其寬度應超過接地體2m。埋在土壤中的接地裝置，其連接應采用焊接，并在焊接處作防腐處理[2]。

3 岳飛廟內部防雷設計

為了加強對古建筑物文化遺產的保護和監管，各文物保護管理單位在古建筑群內設置監控、電話、消防、照明等設施，增強了古建筑物的防雷安全隱患，因此在做好外部防雷的同時，還應做好等電位連接、安裝SPD、合理布線、接地等內部防雷。

1）電源系統的防雷：岳飛廟內各祠宇的高度一般較低，電源線不易采用架空線路引入，因此應采用穿鋼管埋地敷設的方式引入電源線路，并且在引入端電源箱內安裝電源浪涌保護器；

2）把各類金屬管包括鎧裝電纜的金屬外皮在相應的防雷交界區處就近與防雷接地或建筑基礎地作等電位連接，使沿各類金屬管和電纜侵入的雷電流及時泄入地中。各祠宇內防雷電感應的接地干線與接地裝置的連接不應少于兩處。同時在天饋線、通訊、電話線、信號線路進入各祠宇時安裝信號浪涌保護器；

3）岳飛廟古建筑群各祠宇內外安裝的監控攝像系統，在保護范圍內，金屬外殼應接地，并與各祠宇的防雷接地連接；在攝像頭端安裝三合一避雷器，作為對攝像頭電源、信號、控制的雷電防護。在監控主機前安裝多端口BNC接口避雷箱，作為對監控主機的防護；

4）沿木質介質敷設的電纜采用阻燃型電纜。

4 結論

通過以上設計，能夠對岳飛廟古建筑群內存在防雷安全隱患的部位進行了有效的防護，最大程度的減小了雷電災害造成的損失。然而根據現行的《建筑物防雷規范》，也不能保證建筑物防雷達到百分百的安全，古建筑物的防雷并不是很完善。因此，各級防雷安全管理部門要加強監管，定期進行安全檢測，每年至少檢測一次，發現問題及時解決，切實做好古建筑物的防雷安全保護工作。

[1]古建筑木結構維護與加固技術規范（GB50165-92）.

[2]建筑物防雷設計規范（GB50057-94，2000版）.

[3]建筑物防雷設施安裝（99D501-1）.