古建筑物雷击灾害特征
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古建筑的防雷资料古建筑一般是指古人遗留下来的具有较长历史年代的寺、庙、殿、楼、塔等建筑,它是研究古代社会政治经济、文化艺术、宗教信仰的历史资料,也是人类文化遗产的瑰宝。
由于古建筑多为木结构,火灾荷载较大,一旦遭雷击起火,火势易蔓延,可能造成难以挽回的损失。
而我国现存古建筑的防雷还存在许多问题,比如防雷引下线少,不易采取均衡电位措施,没有防球雷措施等。
因此笔者撰文介绍几种常见的防雷技术,希望对古建筑防雷工作有所启示。
一、古建筑易遭雷击的原因和规律1. 古建筑易遭雷击的原因一般雷击类型可分为直击雷、感应雷、雷电波侵入和球雷四种。
对古建筑危害较大的主要是直击雷和球雷。
而要产生雷击,首先必须有足够的电量积累,达到一定的强度,击穿绝缘空气,形成电流通道;其次要有突出的物体造成其周围电场突变,感应出异号电荷。
古建筑多为木结构,木材经过千百年变得十分干燥,在雨天潮湿,电阻率变小,并且内部年久积满灰尘,易积蓄净电,带有电荷容易引来雷电流。
还有很多古建筑建于高山上,本身地势较高,且位置突出,更容易遭受雷击;同时有些古建筑内高大树木较多,也容易引雷殃及古建筑。
2. 古建筑的雷击规律雷击规律的影响因素。
大量雷害事故统计资料和试验研究证明,雷击的地点和建筑物遭受雷击的部位是有一定规律的,这些规律称为雷击规律。
地面上建筑物的性质、形状,以及建筑物的结构、内部设备情况对雷击的选择都会产生影响。
当雷电先驱发展到离地面不远的空中时,地面上的电场不断增强,在高大建筑物的尖顶和边缘上场强最大,构成雷电发展的良好条件。
雷电先驱就自然被吸引到这些地方,因此高大建筑物就容易遭雷击。
A、地点上的规律。
雷害事故表明,多数雷击发生在靠近河湖池沼和潮湿地区,其次是大树、旗杆、杉槁,球雷占8%.B、雷击部位上的规律。
古建筑易受雷击的部位多为屋角兽头、房脊和梁柱以及丰宝铜顶。
北京十三陵长陵的棱恩殿、鼓楼、故宫的承乾殿皆因兽头、屋脊被雷击起火,也恰恰说明了这一规律。
文物古建防雷方案引言文物古建作为人类历史和文化的重要遗产,具有极高的历史、文化和艺术价值。
然而,由于天气的变化和自然灾害的发生,文物古建在雷电侵袭下容易遭受严重破坏。
因此,制定科学有效的防雷方案对于保护文物古建具有重要意义。
防雷背景雷电是自然界中的一种常见天气现象,具有极强的能量和破坏性。
文物古建常常位于露天场所或者高耸的建筑中,成为雷电的主要靶点。
遭受雷击对文物古建造成的损害主要包括直接损坏和间接损坏。
直接损坏主要体现在建筑结构的破坏、室内物品的燃烧或破裂等;间接损坏主要体现在电磁波辐射对文物的损害,例如电子设备的瘫痪、纸质资料的烧焦等。
防雷原则文物古建防雷方案的制定应遵循以下原则:1.安全性原则:确保文物古建的安全是防雷方案制定的首要目标。
2.经济性原则:合理利用防雷设备和技术,保证方案的经济可行性。
3.适用性原则:不同地区、不同类型的文物古建应制定相应的防雷方案。
4.可持续性原则:防雷设备和技术应具有长期稳定的性能,保障文物古建的安全。
防雷措施为了降低文物古建遭受雷击的风险,可以采取以下防雷措施:1. 避雷针(针状避雷装置)避雷针是一种主动的避雷设备,通过起到绝缘作用来引导雷电放电到地下,保护文物古建不遭受雷击。
避雷针的设置应遵循以下原则: - 避雷针的高度应比文物古建高出一定的范围,以确保雷电优先击中避雷针。
- 避雷针的形状、设计和材料应符合国家标准和相关规定。
- 避雷针应与文物古建之间保持安全距离,以防止直接损害。
2. 接地装置接地装置是一种 pass 过被保护物接地极来将雷电放电到大地的设备。
接地装置的设置应注意以下事项: - 接地装置应符合国家标准和相关规定,确保其安全性和可靠性。
- 接地电阻不应过大,以保证雷电能够及时、有效地放电到大地。
3. 雷电监测系统雷电监测系统的作用是实时监测文物古建所处环境中的雷电活动情况,对即将来临的雷电进行预警。
雷电监测系统应满足以下要求: - 系统应具有高灵敏度和高准确性,能够及时发现雷电活动。
古建筑防雷工程设计要点简析引言古建筑物指古人遗留下来的具有较长历史年代的寺、庙、殿、楼阁、塔等建筑,是我国古人文化艺术和科学技术的结晶,也是人类文化遗产的瑰宝,不仅具有很大的观赏价值,同时还是深入研究古代社会政治经济、文化艺术、宗教信仰的宝贵历史资料。
古建筑文物是不可再生珍贵资源,保护和传承先人留存的历史文化遗产是每一代人义不容辞的责任。
这些股建筑物多为木结构,日复一日、年复一年的经受着风霜雨露、水火雷电等自然灾害的侵袭和考验,极易造成损伤、残坏或坍塌,尤其是一旦受到雷电危害,后果不堪设想。
曲阜市位于山东省西南部,境内北、东、南三面环山,分布着百余座山头,中西部为泗河、沂河冲积平原,地处鲁中南山地丘陵区向华北平原过渡地带,构成了东北高、西南低的基本地势,海拔落差较大,属暖温带季风气候。
受特殊的地形地貌及气候影响,曲阜市雷电灾害频发,每年的6~8月是雷暴多发期,具有强大的破坏性和危害性。
本文以古建筑为对象,分析了当地古建筑防雷设计及施工,以期做好当地古建筑防雷工作。
1.古建筑物易遭雷击原因很多古建筑位于高山上,所处位置地势较高,且突出,很容易遭受雷击,而且,大多古建筑周围有高大的古树,这也极易引雷祸及古建筑;古建筑通常为木质结构,木材经过长年的腐蚀,变得十分干燥,潮湿的雨季,木材电阻率变小,积蓄大量静电,遇到雷暴天气容易引来雷电流,再加上近年来,为维护古建筑,不少古建筑加装了大量消防、安防等电子设备用于防火防盗需要,这些弱电子设备及大量电源、信号金属线路一旦被雷暴击中,雷电流产生的雷电电磁脉冲即会沿着金属线路入侵破坏建筑物及设备,引发火灾。
古建筑防雷通常包括直接雷、雷电电磁脉冲和球型雷的防护,其中直击雷和球型雷对古建筑危害较大。
根据雷击灾害事故统计资料和实验研究可知,雷击地点与建筑物遭受雷击的部位具有一定的规律,受建筑物形状、结构、性质及内部设备等影响雷击的选择不同,这是由于雷电发展至距离地面不远的空中时,地面电场增强,高大建筑物尖顶及其边缘上电场强度达到最强,成为引雷点,高大的建筑物引雷上身。
古建筑易遭雷击的原因和规律古建筑一般是指古人遗留下来的具有较长历史年代的寺、庙、殿、楼、塔等建筑,它是研究古代社会政治经济、文化艺术、宗教信仰的历史资料,也是人类文化遗产的瑰宝。
由于古建筑多为木结构,火灾荷载较大,一旦遭雷击起火,火势易蔓延,可能造成难以挽回的损失。
而我国现存古建筑的防雷还存在许多问题,比如防雷引下线少,不易采取均衡电位措施,没有防球雷措施等。
一、古建筑易遭雷击的原因和规律1. 古建筑易遭雷击的原因一般雷击类型可分为直击雷、感应雷、雷电波侵入和球雷四种。
对古建筑危害较大的主要是直击雷和球雷。
而要产生雷击,首先必须有足够的电量积累,达到一定的强度,击穿绝缘空气,形成电流通道;其次要有突出的物体造成其周围电场突变,感应出异号电荷。
古建筑多为木结构,木材经过千百年变得十分干燥,在雨天潮湿,电阻率变小,并且内部年久积满灰尘,易积蓄净电,带有电荷容易引来雷电流。
还有很多古建筑建于高山上,本身地势较高,且位置突出,更容易遭受雷击;同时有些古建筑内高大树木较多,也容易引雷殃及古建筑。
2. 古建筑的雷击规律雷击规律的影响因素。
大量雷害事故统计资料和试验研究证明,雷击的地点和建筑物遭受雷击的部位是有一定规律的,这些规律称为雷击规律。
地面上建筑物的性质、形状,以及建筑物的结构、内部设备情况对雷击的选择都会产生影响。
当雷电先驱发展到离地面不远的空中时,地面上的电场不断增强,在高大建筑物的尖顶和边缘上场强最大,构成雷电发展的良好条件。
雷电先驱就自然被吸引到这些地方,因此高大建筑物就容易遭雷击。
A、地点上的规律。
雷害事故表明,多数雷击发生在靠近河湖池沼和潮湿地区,其次是大树、旗杆、杉槁,球雷占8%.B、雷击部位上的规律。
古建筑易受雷击的部位多为屋角兽头、房脊和梁柱以及丰宝铜顶。
北京十三陵长陵的棱恩殿、鼓楼、故宫的承乾殿皆因兽头、屋脊被雷击起火,也恰恰说明了这一规律。
故此在防雷时应加以防范。
古建筑防雷紫禁城古建筑防雷的传统方法01栏目内容简介位于北京市中心的紫禁城(今故宫博物院),是明清帝王执政及生活的场所。
紫禁城古建筑群建立于明永乐十八年(1420),距今已近600年。
紫禁城现占地面积72万平方米,有房屋9000余间,是世界上现存规模最大、保存最完整的的木结构古代宫殿建筑群,也属于世界文化遗产。
不仅如此,紫禁城古建筑有着清晰的轴线、开阔的格局、严谨的形制、绚丽的彩绘、生动的空间、精美的装饰、优美的造型、真实的信息、丰富的景观,其无论在建筑结构,还是在建筑艺术、建筑技艺、建筑文化等方方面面都代表着我国明清官式木构古建的最高水准,是我国古代宫殿建筑的精粹。
本栏目将通过十二期连载形式,基于生动活泼的语言,来解读紫禁城古建筑的防火、防震、防雷、排水、防虫、避暑、御寒、建筑艺术、建筑技艺、加固方法、装饰艺术、建筑文化等方方面面的内容,使读者对紫禁城古建筑有比较全面的认识和了解,亦有利于推进我国优秀传统建筑的保护和研究。
02作者简介周乾,男,1975年生,湖南省茶陵县人,博士、博士后,研究馆员,现就职于故宫博物院故宫学研究所。
中国社会科学研究生院、北京工业大学、北京交通大学、山西大同大学兼职教授。
主要从事古建筑、馆藏文物科学保护研究。
在国内外专业期刊、学术会议上发表论文120余篇。
主持国家自然科学基金项目、文化部科技创新项目、北京市博士后基金项目、故宫博物院基金项目等课题数项。
承担并完成古建筑力学评估30余项。
获国家授权专利6项。
《工业建筑》《建筑结构学报》《湖南大学学报》等多家期刊审稿人。
代表著作有《故宫古建筑结构分析与保护》《故宫古建筑的结构艺术》《图说中国古建筑》等。
03紫禁城古建筑防雷的传统方法0 引言作为世界文化遗产的紫禁城(故宫博物院的前身)有着近600年的历史,期间不可避免地会受到不同类型自然灾害的袭击,雷击即为其中之一。
紫禁城有明确记载的雷击记录,明代有16次,清代有4次。
遭受雷击的建筑有太和殿、中和殿、保和殿、奉先殿、午门等十余座建筑,其中太和殿在明代至少被雷击过4次,分别为明永乐十九年(1421)四月、明正统八年(1443)五月、明天顺元年(1457)六月、明嘉靖三十六年(1557)四月。
重点文物建筑和古建筑防雷保护要点我国是一个历史悠久的文明古国,有着光辉灿烂的文化遗产,这其中包括具有一定观赏价值、考古价值的古建筑及重点文物建筑,这些古建筑不仅能够让国人感受到中国的传统文化之内涵与魅力,还能促进社会精神文明的建设,推动我国文化事业的发展。
因此,保护好重点文物建筑和古建筑,尤其是避免其遭受雷击,是一个应当予以高度重视的事情。
制定科学合理的建筑防雷设计施工方案,安装合适的防雷装置,能有效地保护古建筑,从而确保古建筑的安全完整,使其免受毁坏。
1重点文物建筑和古建筑防雷保护的重要性文物建筑和古建筑是指始建时间较长的,存在于地面上的各个历史时期的建筑物,包括宫殿、陵墓、驿道、坛庙、寺观、亭阁、城池、桥梁等。
它们保存到今天,已经成为某个地区或者某个时代文化的标志。
历经沧桑的文物建筑具有独特的造型风格及丰富的历史文化内涵,是我国历史文化的宝贵遗产,还是我国古代劳动人民智慧的结晶,也是国家文明的重要标志。
因此,对其予以有效的保护是非常必要的。
但从近些年我国重点文物建筑和古建筑保护实际情况来看,我国的古建筑物遭受雷击的事情时常发生,往往它们一旦遭受雷击,就会造成不可逆的损坏。
当前我国国家重点文物保护单位的古建筑为第二类防雷建筑,省级重点文物保护单位的古建筑为第三类防雷保护建筑。
针对不同防雷等级的建筑物必须予以相应的防雷保护,尽可能避免古建筑遭受雷击。
2重点文物建筑和古建筑的结构特点及其遭受雷击的可能性大量雷击事故的研究结果表明,雷击地点及建筑物遭受雷击的部位具有一定的规律。
为了能够深入了解重点文物建筑和古建筑遭受雷击的具体情况,应当加强对雷击规律的研究。
参考相关资料,确定满足以下条件的建筑均可能遭到雷击。
①位于河、湖、池、沼附近的建筑物容易遭受雷击。
②位于潮湿地区或坑洼地带的建筑物容易遭受雷击。
③漏雨的建筑物或刚刚维修好但比较潮湿的建筑物,容易遭受雷击。
④单独伫立在大片平坦区域上的建筑物和比较高、比较突起的建筑物容易遭受雷击。
司空山二祖禅寺雷电安全防护工程设计
引言
我国现存古代建筑物是世界文化遗产中的瑰宝,除巍巍皇宫王府外,更大量是宗教寺庙。
司空山坐佛的相对高度为1000米,乃世界第一天然大佛,二祖禅寺坐落在司空山顶,海拔高度较高且司空山又较孤立,多次遭雷击。
高山景区尤其是高山寺庙的防雷工作越来越受到人们的重视,随着改革开放的不断深入和旅游经济的发展,寺庙已成为人员密集、活动频繁的场所,采取有效的防雷措施来保护寺庙及人员的安全,具有重要的社会经济意义。
1司空山雷暴特征
1.1雷暴日数多。
1.2时空分布不均匀。
1.3雷电强度大、直击雷危害严重,这也是高山景区雷电的普遍特点。
2寺庙建筑的结构特点及其对防雷的影响
2.1寺庙几乎都建在地势较高的山脊或是建在土壤电阻率有突变的山脚边,易受雷暴侵袭。
并且雄伟、挺拔的结构有利于雷雨云下导放电。
2.2寺庙屋脊中间大多设有金属宝顶,屋檐有风铃、铜兽等金属饰物。
而这些都没有可靠的接地,增加了建筑物接收闪电的可能性。
2.3大多数寺庙主要是木质或砖木混合结构,均为易燃材料,加上寺庙内有大量的经幡、幔帐等易燃物。
一旦受到雷击,极易引起火灾,且灭火十分困难,易造成人员伤亡及财产严重损失。
3司空山二祖禅寺防雷级别的确立
3.1现场勘查情况
二祖禅寺位于司空山山顶,海拔约1150m,由于山体多为玄武岩结构、地质土层为麻石混合粗沙土,土壤电阻率极高,通过单一打入接地极方法难以实现,而防雷接地又是防雷工作的重点。
大雄宝殿位于寺院中后部(玉观堂之后)。
殿内有照明,供电由低压配电盘引入。
重点文物建筑和古建筑防雷保护要点我国是一个历史悠久的文明古国,有着光辉灿烂的文化遗产,这其中包括具有一定观赏价值、考古价值的古建筑及重点文物建筑,这些古建筑不仅能够让国人感受到中国的传统文化之内涵与魅力,还能促进社会精神文明的建设,推动我国文化事业的发展。
因此,保护好重点文物建筑和古建筑,尤其是避免其遭受雷击,是一个应当予以高度重视的事情。
制定科学合理的建筑防雷设计施工方案,安装合适的防雷装置,能有效地保护古建筑,从而确保古建筑的安全完整,使其免受毁坏。
1重点文物建筑和古建筑防雷保护的重要性文物建筑和古建筑是指始建时间较长的,存在于地面上的各个历史时期的建筑物,包括宫殿、陵墓、驿道、坛庙、寺观、亭阁、城池、桥梁等。
它们保存到今天,已经成为某个地区或者某个时代文化的标志。
历经沧桑的文物建筑具有独特的造型风格及丰富的历史文化内涵,是我国历史文化的宝贵遗产,还是我国古代劳动人民智慧的结晶,也是国家文明的重要标志。
因此,对其予以有效的保护是非常必要的。
但从近些年我国重点文物建筑和古建筑保护实际情况来看,我国的古建筑物遭受雷击的事情时常发生,往往它们一旦遭受雷击,就会造成不可逆的损坏。
当前我国国家重点文物保护单位的古建筑为第二类防雷建筑,省级重点文物保护单位的古建筑为第三类防雷保护建筑。
针对不同防雷等级的建筑物必须予以相应的防雷保护,尽可能避免古建筑遭受雷击。
2重点文物建筑和古建筑的结构特点及其遭受雷击的可能性大量雷击事故的研究结果表明,雷击地点及建筑物遭受雷击的部位具有一定的规律。
为了能够深入了解重点文物建筑和古建筑遭受雷击的具体情况,应当加强对雷击规律的研究。
参考相关资料,确定满足以下条件的建筑均可能遭到雷击。
①位于河、湖、池、沼附近的建筑物容易遭受雷击。
②位于潮湿地区或坑洼地带的建筑物容易遭受雷击。
③漏雨的建筑物或刚刚维修好但比较潮湿的建筑物,容易遭受雷击。
④单独伫立在大片平坦区域上的建筑物和比较高、比较突起的建筑物容易遭受雷击。
浅析文化旅游古镇区建筑的防雷技术摘要古建筑是古镇文化旅游的基本元素,它承载着古镇不同时期的历史和文化,也是古镇深厚历史文化底蕴的象征。
对古建筑的研究和保护,是对历史文化的传承和延续,也有利于古镇文化的保护和开发。
除了古建筑自身的结构及周边地理环境,内部的网络、通信系统等电子设备,也使古建筑成为雷击对象的概率增大。
为保护文化遗产不被破坏,应加强古建筑的雷电防护,在不影响古建筑原貌的基础上,尽可能地建立完善的雷电防护体系,做好日常维护及检测工作。
关键词古建筑;防雷装置;结构1 古镇区建筑物易遭雷击原因古人在古建筑上缺少防雷设施的考虑,因对雷电活动规律了解不全面和缺乏先进仪器和设备的辅助。
古镇区建筑的防雷通常包括直击雷、闪电电涌入侵和雷电电磁脉冲的防护,其中直击雷对古建筑危害较大,如有高大建筑物还需考虑侧击雷防护。
根据雷击灾害事故统计资料和实验研究可知,雷击地点与建筑物遭受雷击的部位具有一定的规律,受建筑物形状、结构、性质及内部设备等影响雷击的选择不同,这是由于雷电发生至距离地面不远的空中时,地面电场增强,高大建筑物尖顶及其边缘上电场强度达到最强,成为引雷点,高大的建筑物引雷上身。
古建筑檐角、屋顶多设计有屋角兽头、丰宝铜顶等,这些房脊、梁柱和尖顶、边缘部位也是极易遭受雷击的位置[1]。
2 古镇区建筑物防雷现存缺陷分析(1)已有防雷设施未达到防雷技术标准,如接闪器大多采用“苏式”长针,对易遭雷击部分保护布置不到位;防雷引下线少;接地引下线过长,独立垂直接地体数量少,接地装置位置不适宜;无均压环措施;室内外的电气管线路及设备与防雷系统的距离不够等;一些单位在设计防雷方案时因对雷电活动规律、气候环境影响缺乏认识,降低了建筑物防雷类别的要求,从而降低了防雷安全系数。
(2)与现代建筑物相比,大多古建筑物周围的地理环境、地质条件不理想,建筑物的外形结构也比较复杂。
因此,给古建筑物防雷装置的施工安装带来了一定的难度,防雷效果相对现代建筑物要差一些。