仿古建筑的防雷設計探析

張強

摘 要 隨著旅游業的蓬勃發展，越來越多的古鎮出現在人們的視線中，這些古鎮大多由仿古建筑構成，本文以龍泉驛區洛帶·博客小鎮為例，根據當代仿古建筑的結構特點，對如何作防雷設計進行探討。

關鍵詞 仿古建筑；特點；防雷措施

前言

洛帶·博客小鎮東靠龍泉山，北接古鎮老街，西面濕地公園，南鄰生態農莊。項目以客家人五次大遷徙為線索，精選中國建筑的優秀元素，匯閩、徽、晉、川、海派等建筑于一鎮，建筑外觀精美、框架清晰、結構精妙、裝飾美觀、內涵豐富等特點，有較高的藝術價值與人文價值，故一定程度的防雷措施是必要的。

1 仿古建筑物的特點

①仿古建筑一般位于郊外空曠周邊無較高建筑物之處或山坡之上，或者土壤電阻率變化較大的山邊或者水邊，如本例中的洛帶·博客小鎮東面臨山，西面靠水，很容易遭受雷擊。②為了重現古建筑物的原貌，仿古建筑物一般都建有高聳的屋脊與飛檐，以及屋面上的各種裝飾物，這些部位最易遭受雷擊。③各種電力設施及弱電設備的引入也加大了仿古建筑遭受雷擊的風險，如室內照明線路，監控線路，消防聯動線路等，而且仿古建筑內裝飾一般都為木質裝飾，一旦遭受雷擊，極易引起火災。

2 仿古建筑的防雷設計方案

仿古建筑的結構、用途、性質存在特殊性，在考慮防雷設計時，應兼顧美觀與實用性，防雷裝置在不破壞建筑整體風格同時盡可能的保護建筑物本身。仿古建筑易遭受雷擊的部位與一般建筑有異，主要集中在屋脊飛檐及屋面突出的裝飾物上，仿古建筑內木質裝飾，一旦遭受雷擊，極易引起火災。而雷電流一旦沿用電線路傳入室內，會攝像頭與監控主機等電子設備的損壞，嚴重時甚至威脅到人身安全。因此，在做防雷設計時，應根據建筑特點兼顧外部防雷與內部防雷[2]。

2.1 仿古建筑的防雷類別劃分

依據GB50057-2010[1]《建筑物防雷設計規范》，及仿古建筑重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果來確定，國家級重點文物保護的建筑物應劃為第二類防雷建筑物 ，省級重點文物保護的建筑物防雷可劃為第三類防雷建筑物。

2.2 外部防雷裝置的設計

（1）接閃器。接閃器上不能附著電氣或電子線路；接閃器的材料規格，結構，最小截面和安裝方式等應符合GB50057-2010[1]中4.2.4、4.3.1、4.4.1及5.2的規定，在仿古建筑的屋脊、斜脊等易受雷擊部位敷設接閃帶，在不會發生混凝土或琉璃瓦墜落傷人的情況下，接閃帶可暗敷，但應注意敷設深度。接閃帶在轉角處應按建筑物造型彎曲其夾腳應大于90°，彎曲半徑不宜小于圓鋼至今的10倍，扁鋼寬度的6倍。接閃帶在通過建筑物伸縮沉降縫時，應將接閃帶彎成半徑為100mm的弧形，在屋面突出物或裝飾物等部位不方便設置接閃帶時，可采用接閃桿保護，接閃桿長度不宜過長，以免影響建筑物整體美觀。

（2）引下線。引下線的材料規格應符合GB50057-2010[1]中5.3的規定，在仿古建筑中，因考慮美觀，引下線一般為暗敷，宜利用建筑物墻體內主鋼筋作為防雷引下線，第二類防雷建筑物引下線間距不大于18米，第三類防雷建筑物引下線間距不大于25米，當因建筑物構造原因，跨度較大時，無法在跨距中間設置引下線，應在跨距兩端多設引下線，以減小其他引下線多間距，使引下線平均間距減小，為減少引下線自身電感所引起的雷電感應過壓，應以最短的接地路徑敷設。引下線彎曲應采用 “軟連接”的弧形彎曲。在引下線距地面0.3～1.8m 處應有良好的保護覆蓋物，避免與游客接觸產生接觸電壓危害[3]。

（3）接地裝置。接地裝置宜采用基礎鋼筋作為接地體，若阻值達不到要求，可增設人工接地體，宜將建筑物金屬管道，配電系統的保護線（PE）等與外部防雷裝置連接構成共用接地系統，這樣可以使到接地網界面以內的電場分布比較均勻，可以減小跨步電壓對游客的危害，也可以減小室內在被雷擊時由于地面電位梯度大而容易產生的反擊高壓危害。另外，為降低雷電跨步電壓對游客的危害，當引下線距建筑物出入口或人行道小于3m時，地表層的電阻率不小于50kΩm或敷設5cm厚的瀝青層或15cm厚礫石層。

2.3 內部防雷裝置的設計

（1）雷擊電磁脈沖屏蔽。以合適的路徑敷設用電線路，然后做好線路屏蔽，穿金屬管埋地敷設，嚴禁使用PVC管，強弱電分開敷設。屏蔽的主要目的是為了減少電磁干擾的感應效應，使仿古建筑物內的監控設備、電子計算機、消防聯動等自動控制系統免遭雷電電磁脈沖的危害。建筑物內的這些設施，不僅在防雷裝置接閃時會受到電磁干擾，而且由于它們本身靈敏性高且耐壓水平低，有時附近打雷或接閃時，也會受到雷電波的電磁輻射的影響，甚至在其他建筑物接閃時，還會受到從該處傳來的電磁波的影響。

（2）等電位連接。所有進入建筑物的外來導電物應在LPZ0區與LPZ1區界面處做等電位連接，將室內用電設備、金屬管道等大型金屬物體與等電位做可靠連接，使建筑物內的各個部位都形成統一的電位，不會產生電位差，這樣就可保證建筑物內不會產生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓，對防止雷電電磁脈沖干擾微電子設備也有很大的好處。

（3）電涌保護器。在配電系統中，視重要情況，可加裝1-2級電涌保護器保護配電系統及重要設備。電涌保護器應使用經國家認可的檢測實驗室檢測，符合GB18802.1-2011和GB/T18802.21要求的產品。

3 結束語

良好的防雷設計是把好建筑物防雷安全的第一關，仿古建筑作為一種重要的旅游資源與人文文化遺產，需要更多更全面的保護，其結構、用途、性質存在特殊性，注定它與一般建筑的防雷設計不同，需要更全面的考慮問題，本文就仿古建筑的防雷設計提出了自己的一些想法，盼與同行探討。

參考文獻

[1] GB50057-2010.建筑物防雷設計規范[S].北京：中國標準出版社，2010.

[2] GB/T21431-2015.建筑物防雷裝置檢測技術規范[S].北京：中國標準出版社，2015.

[3] GB50343-2012.建筑物電子信息系統防雷技術規范[S].北京：中國標準出版社，2012.