刍议文物古建筑雷电防护关键技术

 刍议文物古建筑雷电防护关键技术

谢正雄

中建八局西南分公司装饰与城市更新分公司， 四川 成都 610041

摘要：文物古建筑作为文化遗产中的重要构成部分，其自身的雷电防护技术一直是社会发展过程中备受关注的部分。因此，本文通过对文物古建筑中的雷电防护关键技术进行分析和讨论，通过接闪器、引下线、防雷接地和焊接防腐等装置或措施，来避免文物古建筑遭受雷电打击的发生，有效提高文物古建筑的平均寿命。

关键词：文物古建筑；雷电防护；关键技术

引言：我国是具有上下五千年历史的泱泱大国，古建筑文物的数量十分庞大，因为风格的不同，所以映衬着不同民族文化的发展特点，同样也承载着中华民族从古至今的发展脉络。但是伴随着时间的增长，经常会出现文物古建筑遭受雷击而出现严重损毁的情况，因此做好文物古建筑的雷电防护工作是现阶段的重要任务。

1.接闪器的设立和安装

对于我国众多文物古建筑而言，要想做好防雷避雷工作，首先需要在建筑上安装接闪器，也就是日常生活中经常被提到的避雷针。安装好接闪器可以将雷击或者闪电携带的电力充分的吸收，以保护建筑内部或者周边人员及建筑自身的安全。一般来讲，接闪器的接收带需要安装在文物古建筑屋顶上方的脊背上，主要是在文物古建筑上方更为突出的位置，以达到能够有效吸收雷击的效果。对于文物古建筑的雷电防护工作而言，不仅要做到安全高效的防护，同时也需要注意整体的美观，因此通常会将接闪器安装在屋檐、屋角、屋脊等容易受到雷击且游客不易察觉等位置，以保证在日常的观赏过程中，减少接闪器的出镜率，提高游客整体的满意程度。一般来讲，屋面整体接闪带呈现网格状的结构，以10m×10m或者12m×8m为主，而且古建筑通常在屋顶会装饰一定的大型金属装饰品，这些同样也可以作为接闪器的整体构成部分，为雷电防护工作贡献自己的力量。接闪器的安装需要结合当下古建筑的屋面瓦片形状以及自身一些特殊的部位来进行安装和固定，确保每个支架都能够在承受49N的垂直拉力情况下，固定在准确的安装位置上。接闪器的各排支架都需要按照同一水平线进行铺设，整体分布更为均匀，与古建筑整体屋面的流线呈现协调一致的状态。接闪器各个支架在和古建筑进行接触固定的位置，需要用金属顶丝搭配缓冲垫片的方式，来保证在顶丝过程中的力度不会对古建筑造成影响和损伤，同时也为季节变化导致的热胀冷缩提供了一定的防护功效。古建筑安装的接闪带需要和建筑物整体保持同等的距离和高度，避免出现高矮不一或者弯折等现象的发生，以免造成吸收雷电的过程中，造成电力的外泄，从而导致文物古建筑的损伤和毁坏，影响了中华民族优秀文化文物产物古建筑的魅力传承[1]。

2.古建筑中引下线的精准安装

对于我国众多的文物古建筑而言，要想将防雷工作做到完善且高效，单一的接闪器是远远不够的，还需要安装引下线，将接闪器也就是避雷针所接受的电力通过线路引导向下运输，避免电力泄露造成建筑或者人员的伤亡。因此，在古建筑的雷电防护技术技术中，引下线绝对是其中不可或缺的关键环节。通常来讲，一般文物古建筑的引下线都会采用明敷的设置方式，或者采用明敷和暗敷相结合的方式来进行设置和铺设。在铺设引下线之前，需要先对眼下的文物古建筑自身特点进行全面的了解，在游客或者观赏者较多的建筑正面，尽量避免明敷的铺设方式，避免对古建筑整体的美观和艺术感受造成破坏和影响。而铺设暗敷的部位必须要对后期的检测维护以及安全保障提供一定的便利，而引下线之间的平均距离需要参考该古建筑自身所对应的雷电防护类别所要求的规定，才能进行铺设和组建。通常在布设引下线的时候，需要从建筑顶端接闪器与建筑进行焊接的位置沿着墙角以垂直的方式直接引下，避免电力在输送过程中造成逸散。在铺设引下线支架的时候，需要选择高度为15cm的支架，确定好其固定的位置，以保证其自身可以有效承受49N的垂直拉力。将引下线的支架按照一定的间隔进行拍了组合，始终保持整体顺直。在引下线沿着建筑的柱子或者墙体进行铺设的过程中，需要采用一定的隔热防护措施，以免对柱子和墙体造成损伤。需要注意的是，引下线的各个位置上不能链接其他电气线路，否则会在传输电力的过程中，因为电力过大造成严重的损伤和瘫痪。而且接地线两端需要与接闪器和防雷接地装置进行安全的链接，进行焊接的过程中，要保证焊缝的饱满，杜绝漏焊或者虚焊等情况的发生[2]。

3.防雷接地装置

文物古建筑的雷电防护关键技术第三点就是需要在建筑下方的地面下，安装安全可靠的防雷接地装置，以保证由接闪器吸收，引下线传输的电力电流可以顺利通过装置，释放到建筑周围的土壤中。因此在整体文物古建筑的雷电防护技术中，防雷接地装置的重要性不言而喻。而考虑到对文物古建筑整体保护工作的实施，所以在安装防雷接地装置的过程中，可以将电气接地和保护接地与防雷接地共用同一个接地系统，减少对建筑群体影响的同时，也减少了施工人员的整体工作量，为整体施工提供了充分的便捷。在进行铺设接地网络的时候，可以通过现代化信息技术对周围土壤进行勘测和筛查，将电阻率整体偏高的土壤使用相关技术降低其中整体电阻值，以期实现防雷接地装置的功能可以充分展开。在安装防雷接地装置的过程中，需要结合股建筑周围的地理形态、地质条件以及现场施工的区域和面积等现实情况，将对文物古建筑的影响降到最低化。可任意采用深井接地井的安装方式，保证接地装置的电阻值整体小于10Ω。将接地线与断接卡和接地极相链接，保证断接卡到地面部分的接地线可以有一定绝缘材料进行防护，避免人员出现误触等情况的发生。另外，在地中使用放热熔焊接的方式将接地线进行连接，同时安装好垂直方向的防腐接地棒，保证防雷接地装置自身高效运转的同时，也有效避免了后期遭受水汽等腐蚀的发生，为文物古建筑的雷电防护工作提供一定的安全保障

[3]。

4.焊接和防腐

要想保证文物古建筑整体的雷电防护工作系统可以有效运行，焊接和防腐是整体工程进行时必须要给予充分的重视和关注的重点步骤。一般来讲，在防雷接地装置铺设的过程中会将其使用的钢材之间使用电弧焊接的方式进行连接，而铜材之间则会采用放热熔焊接的方式进行链接。不同的施工材料所需要采用的焊接方法也会有一定的差异性，才能确保各类材料的连接安全性和承载力达到要求的标准。而在铜材与钢材元件进行连接时，需要选择一段自身直径不小于1.6厘米的钢筋，与铜材一起进行放热熔焊接，再将钢筋的另一端用电弧焊接的方式，与钢材元件进行焊接。需要注意的是，铜材不能直接与预承力的钢结构进行放热熔焊接，会严重影响整体文物古建筑整体的稳定性，从而出现事与愿违的情况。而防腐工作涉及到整体工程中，所有进行焊接的部位，都需要使用特定的防腐蚀工艺进行处理和保护。通过防腐工作的进行，可以有效的保证文物古建筑中，雷电防护工作的有效进行，同时也为文物古建筑的整体维护工作提供了充分的便捷。通常在雷电防护工作开展的过程中，选择的钢材会以镀锌钢材为主，不仅自身承载力可以达到工作标准，同时因为热镀锌的作用，使得整体雷电防护工程具有极高的耐腐蚀性，充分延长了雷电防护工作的使用寿命。

结论：综上所述，要想做好文物古建筑的雷电防护工作，要结合古建筑的实际情况做好接闪器的安装，紧接着是安装引下线，将雷电倒入地下，然后借由防雷接地装置扩散到土壤中，进而达到防雷的效果。在安装相关设备或装置的过程中要做好焊接和防腐工作，保护文物古建筑整体防雷措施的使用寿命可以大幅度延长。

参考文献：

[1]李衣长,刘学奎,上官福明等.文物古建筑的智慧防雷应用技术研究[J].海峡科学,2022(05):39-44.

[2]李京校,霍沛东,李秀文等.古建筑雷电灾害及防雷技术研究综述[J].气象与环境学报,2021,37(02):91-100.

[3]曹晓丽,孙静.故宫古建筑防雷保护要点分析与实践[J].古建园林技术,2021(06):84-88.