【摘要】我國現(xiàn)存古代建筑物是世界文化遺產(chǎn)中的瑰寶，除巍巍皇宮王府外，更大量是宗教寺廟。千百年來，除毀于人為外，更多的則毀于地震、洪水以及雷火之中，隨著國家對古建筑的保護(hù)以及旅游業(yè)的興起，高山景區(qū)尤其是高山寺廟的防雷工作越來越受到人們的重視，對寺廟采取有效的防雷措施來保護(hù)寺廟及人員的安全，具有重要的社會經(jīng)濟(jì)意義。本文通過對司空山雷暴特征的分析，結(jié)合寺廟建筑結(jié)構(gòu)和防雷特點(diǎn)，對二祖禪寺進(jìn)行雷電安全防護(hù)工程設(shè)計。

　　【關(guān)鍵字】二祖禪寺;雷電;防護(hù);設(shè)計

　　【Abstract】 China's existing ancient building is the world cultural heritage treasures, in addition to the Imperial Palace, a large religious temples. For thousands of years, but was destroyed by human, more then destroyed by earthquakes, floods and thunder and fire, as the state of the ancient architecture protection and tourism, mountain scenic area especially mountain temple mine work is valued by people more and more, to the temple to take effective lightning protection measures to protect the temple and the safety of personnel, has important social and economical significance. Based on the division of the thunderstorm characteristic analysis, combined with the temple construction and characteristics of the ancestral temple of lightning protection, lightning protection engineering design.

　　【Keywords】the ancestral temple; lightning protection; design

　　中圖分類號：[TU29] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號

　　引言

　　我國現(xiàn)存古代建筑物是世界文化遺產(chǎn)中的瑰寶，除巍巍皇宮王府外，更大量是宗教寺廟。司空山坐佛的相對高度為1000米，乃世界第一天然大佛，二祖禪寺坐落在司空山頂，海拔高度較高且司空山又較孤立，多次遭雷擊。高山景區(qū)尤其是高山寺廟的防雷工作越來越受到人們的重視，隨著改革開放的不斷深入和旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，寺廟已成為人員密集、活動頻繁的場所，采取有效的防雷措施來保護(hù)寺廟及人員的安全，具有重要的社會經(jīng)濟(jì)意義。

　　1司空山雷暴特征

　　1.1 雷暴日數(shù)多。

　　1.2 時空分布不均勻。

　　1.3 雷電強(qiáng)度大、直擊雷危害嚴(yán)重，這也是高山景區(qū)雷電的普遍特點(diǎn)。

　　2寺廟建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對防雷的影響

　　2.1寺廟幾乎都建在地勢較高的山脊或是建在土壤電阻率有突變的山腳邊，易受雷暴侵襲。并且雄偉、挺拔的結(jié)構(gòu)有利于雷雨云下導(dǎo)放電。

　　2.2寺廟屋脊中間大多設(shè)有金屬寶頂，屋檐有風(fēng)鈴、銅獸等金屬飾物。而這些都沒有可靠的接地，增加了建筑物接收閃電的可能性。

　　2.3大多數(shù)寺廟主要是木質(zhì)或磚木混合結(jié)構(gòu)，均為易燃材料，加上寺廟內(nèi)有大量的經(jīng)幡、幔帳等易燃物。一旦受到雷擊，極易引起火災(zāi)，且滅火十分困難，易造成人員傷亡及財產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p失。

　　3司空山二祖禪寺防雷級別的確立

　　3.1 現(xiàn)場勘查情況

　　二祖禪寺位于司空山山頂，海拔約1150m，由于山體多為玄武巖結(jié)構(gòu)、地質(zhì)土層為麻石混合粗沙土，土壤電阻率極高，通過單一打入接地極方法難以實(shí)現(xiàn)，而防雷接地又是防雷工作的重點(diǎn)。

　　大雄寶殿位于寺院中后部(玉觀堂之后)。殿內(nèi)有照明，供電由低壓配電盤引入。

　　玉觀堂位于寺院內(nèi)二級臺地正中，建筑平面接近于正方形，為磚木結(jié)構(gòu)，周圍很多高大樹木。殿內(nèi)有照明和計算機(jī)，供電由低壓配電盤引入。

　　該寺低壓供電由架空線路引入至寺內(nèi)配電盤，然后分別分配至各大殿及生活區(qū)。該寺無任何防雷裝置。

　　3.2 防雷類別的確定

　　目前在用的涉及古建筑防雷類別確定的標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個，一個是《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》GB50165-92，另一個是《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)。二祖禪寺為安徽省重點(diǎn)文化遺產(chǎn)保護(hù)單位，省級風(fēng)景區(qū)，國家AAA級旅游區(qū)，按照《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》GB50165-92中第5.3.1條規(guī)定和《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)的第2.0.1條規(guī)定，應(yīng)將二祖禪寺雷電防護(hù)級別確定為二類防雷建筑。

　　4設(shè)計方案

　　通過認(rèn)真地實(shí)地勘察和防雷級別的確立，同時考慮不影響寺廟結(jié)構(gòu)風(fēng)格和整體美觀，對大雄寶殿防雷工程做了如下設(shè)計和施工。

　　4.1 接閃器

　　為保護(hù)寺廟的建筑藝術(shù)特點(diǎn)，接閃器采用隱蔽避雷帶方式，采用10M×l0M和12M×8M的避雷網(wǎng)格。 保護(hù)范圍足以覆蓋整個建筑物。

　　避雷帶安裝方法及工藝：

　　1)、揭開屋脊的屋脊瓦，將25×4鍍鋅扁鋼壓在瓦下，彎曲后與Φ10mm2圓鋼進(jìn)行焊接作為支撐架，避雷帶(Φ10mm2圓鋼)與屋脊上的支撐架進(jìn)行焊接，支持架間距不大于1m，對支持架底部敷設(shè)適量的防水瀝青;避雷帶(Φ10mm2圓鋼)應(yīng)沿建筑物屋脊的輪廊彎曲，避雷帶應(yīng)高出正脊的高度，以及其上的獸頭、法輪寶頂?shù)?0㎝。

　　2)、根據(jù)屋脊瓦的高度和寬度定做相應(yīng)的U形卡，將U形卡卡在屋脊上，間隔距離為1m，將避雷帶(Φ10mm2圓鋼)與U形卡進(jìn)行有效連接;避雷帶(Φ10mm2圓鋼)應(yīng)沿建筑物屋脊的輪廊彎曲，避雷帶應(yīng)高出正脊的高度，以及其上的獸頭、法輪寶頂?shù)?0㎝。

　　避雷帶材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼;避雷帶規(guī)格：Φ10mm2。避雷短針材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼;避雷針規(guī)格：Φ14mm2。

　　4.2 引下線

　　4.2.1建筑物：

　　引下線材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼;引下線規(guī)格：φ10mm;引下線數(shù)量：6根。

　　引下線安裝方法及工藝：引下線從建筑物外立面四角、后檐墻等布設(shè)，盡可能對稱隱蔽安裝。建筑物正面為安全及美觀考慮不宜設(shè)引下線，面闊較大的大殿前屋檐避雷帶可選直徑較粗的材料敷設(shè)，兩端引下線也須加大材料直徑。敷設(shè)時引下線盡量沿建筑四周對稱布置，并在后檐墻敷設(shè)2根，安裝完后應(yīng)涂上與建筑物顏色相適宜的顏料。

　　為減少引下線自身電感所引起的雷電感應(yīng)過電壓，以最短的接地路徑敷設(shè)。引下線彎曲應(yīng)采用弧形彎曲。在引下線距地面以上1.8m加裝絕緣護(hù)套管，以防止接觸電壓對人員的傷害。

　　4.2.2古樹：

　　引下線材質(zhì)：熱鍍鋅圓鋼;引下線規(guī)格：φ16 mm，引下線數(shù)量：1根;

　　引下線安裝方法及工藝：敷設(shè)時，沿樹木的主干引下，用卡子每隔3m固定;安裝完后應(yīng)涂上與樹木顏色相適宜的顏料。在引下線距地面以上1.8m加裝絕緣護(hù)套管，以防止接觸電壓對人員的傷害。

　　4.3 接地裝置

　　我們主要采用“法拉第籠”結(jié)構(gòu)。利用附近的少量土層，制作人工接地池，加大接地體接觸面積，并和基礎(chǔ)鋼筋相連接。

　　將所有建筑接地裝置相連接擴(kuò)大接地網(wǎng)面積，既減小了接地電阻和跨步電壓又增強(qiáng)了二祖禪寺的整體防雷能力。

　　安裝方法及工藝：

　　地溝要求挖深≥60cm、寬≥50cm，水平接地體用4×40mm的鍍鋅扁鋼，垂直接地體用5mm×50mm×1000mm的鍍鋅角鋼(本應(yīng)設(shè)計2000mm或1500mm，但因地質(zhì)結(jié)構(gòu)問題只能采用1000mm)，兩者之間的焊接要求為單面焊接長度應(yīng)大于12d、雙面焊接應(yīng)大于6d為標(biāo)準(zhǔn)，焊接部位應(yīng)采取防銹處理。地網(wǎng)、地溝回填時應(yīng)敷埋適量降阻劑以保持接地電阻的長期穩(wěn)定。

　　工程竣工驗(yàn)收時，工頻接地電阻為6.5Ω左右，完全達(dá)到了設(shè)計要求。

　　4.4 增加了防側(cè)擊雷和雷電過電壓波入侵措施

　　我們對原有建筑的金屬門窗、屋脊、挑檐等都做了等地位連接。

　　二祖禪寺還有少數(shù)電器設(shè)備如電視、電腦等，各種線路從山下一直延伸到寺廟內(nèi)。通過在配電盤入端加裝多級電源避雷器，并在電話及有線電視等弱電系統(tǒng)入端加裝信號SPD，有效地減輕了過電壓波對設(shè)備的破壞力。同時，對寺廟的各種線路，做到穿金屬管屏蔽并盡量埋地進(jìn)入寺內(nèi)，防止雷電電磁感應(yīng)在室內(nèi)設(shè)備上產(chǎn)生的靜電高壓，避免設(shè)備的旁絡(luò)閃擊。

　　5結(jié)束語

　　古建筑的防雷類別確定是個難點(diǎn)，主要是使用標(biāo)準(zhǔn)不同。個人認(rèn)為應(yīng)使用國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)，在實(shí)踐中要靈活運(yùn)用，并且高山景區(qū)的防雷技術(shù)復(fù)雜，施工難度大，防雷措施更要強(qiáng)調(diào)全方位、綜合治理，特別是接地處理要因地制宜、合理設(shè)計。加強(qiáng) 管理，強(qiáng)化年檢制度。每年在雷雨季節(jié)來臨之前，對所有防雷設(shè)施進(jìn)行細(xì)致檢查，對腐蝕達(dá)30%的設(shè)施必須進(jìn)行更換，確保防雷設(shè)施穩(wěn)定有效。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年版)

　　[2]《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》GB-50165

　　[3]《雷電防護(hù)》IEC62305-1

　　[4]《雷電電磁脈沖的防護(hù)》IEC61312