古建筑一般是指古人遺留下來的具有較長歷史年代的寺,、廟,、殿,、樓、塔等建筑,，它是研究古代社會政治經(jīng)濟(jì),、文化藝術(shù)、宗教信仰的歷史資料,，也是人類文化遺產(chǎn)的瑰寶,。由于古建筑多為木結(jié)構(gòu)，火災(zāi)荷載較大,，一旦遭雷擊起火,，火勢易蔓延，可能造成難以挽回的損失,。而我國現(xiàn)存古建筑的防雷還存在許多問題,，比如防雷引下線少，不易采取均衡電位措施,，沒有防球雷措施等,。因此北京中漢悟誠智能防雷公司小編撰文介紹幾種常見的防雷技術(shù),，希望對古建筑防雷工作有所啟示。

 

 

 

1. 古建筑易遭雷擊的原因

 

一般雷擊類型可分為直擊雷,、感應(yīng)雷、雷電波侵入和球雷四種,。對古建筑危害較大的主要是直擊雷和球雷,。而要產(chǎn)生雷擊，首先必須有足夠的電量積累,，達(dá)到一定的強(qiáng)度,，擊穿絕緣空氣，形成電流通道,；其次要有突出的物體造成其周圍電場突變,，感應(yīng)出異號電荷。古建筑多為木結(jié)構(gòu),，木材經(jīng)過千百年變得十分干燥,，在雨天潮濕，電阻率變小,，并且內(nèi)部年久積滿灰塵,，易積蓄凈電，帶有電荷容易引來雷電流,。還有很多古建筑建于高山上,，本身地勢較高,，且位置突出,，更容易遭受雷擊；同時(shí)有些古建筑內(nèi)高大樹木較多,，也容易引雷殃及古建筑,。

 

2. 古建筑的雷擊規(guī)律

 

雷擊規(guī)律的影響因素。大量雷害事故統(tǒng)計(jì)資料和試驗(yàn)研究證明,，雷擊的地點(diǎn)和建筑物遭受雷擊的部位是有一定規(guī)律的,，這些規(guī)律稱為雷擊規(guī)律。地面上建筑物的性質(zhì),、形狀,，以及建筑物的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)備情況對雷擊的選擇都會產(chǎn)生影響,。當(dāng)雷電先驅(qū)發(fā)展到離地面不遠(yuǎn)的空中時(shí),，地面上的電場不斷增強(qiáng)，在高大建筑物的尖頂和邊緣上場強(qiáng)最大,，構(gòu)成雷電發(fā)展的良好條件,。雷電先驅(qū)就自然被吸引到這些地方,，因此高大建筑物就容易遭雷擊。

 

A,、地點(diǎn)上的規(guī)律,。雷害事故表明，多數(shù)雷擊發(fā)生在靠近河湖池沼和潮濕地區(qū),，其次是大樹,、旗桿、杉槁,，球雷占8%.

 

B,、雷擊部位上的規(guī)律。古建筑易受雷擊的部位多為屋角獸頭,、房脊和梁柱以及豐寶銅頂,。北京十三陵長陵的棱恩殿、鼓樓,、故宮的承乾殿皆因獸頭,、屋脊被雷擊起火，也恰恰說明了這一規(guī)律,。故此在防雷時(shí)應(yīng)加以防范,。

 

 

二、古建筑防雷技術(shù)

 

隨著科技大發(fā)展,，人們對雷電知識的了解逐步深入,，防雷技術(shù)也不斷更新，但主要有以下7種：避雷針防雷法,、法拉第籠式防雷法,、滾球防雷法、E·F避雷保護(hù)系統(tǒng),、消雷器防護(hù)法,、避雷設(shè)施保護(hù)法、人工影響雷電防雷法,。幾種方法各有側(cè)重,，對古建筑較為適用的是避雷針防雷法。

 

1. 避雷針系統(tǒng)

 

防雷原理及使用范圍

 

A,、防雷原理,。避雷針防雷法是利用避雷針高出被保護(hù)物的高度，使雷云下的電場發(fā)生畸變,，從而將雷電流吸引到避雷針上,，通過引下線和接地裝置導(dǎo)入大地，使被保護(hù)對象免遭雷電直擊,。也就是說其實(shí)質(zhì)并不是避雷,，而是引雷,。

 

B、適用范圍,。避雷針系統(tǒng)主要用于防直擊雷,，這一系統(tǒng)的接閃器有很多，如：避雷針,、避雷線,、避雷網(wǎng)、帶等,。由于古建筑防雷設(shè)置不僅要具有實(shí)效性,，同時(shí)要盡量保持其原有風(fēng)貌，所以多用避雷帶,、網(wǎng)作為古建筑防雷的接閃器,。

 

 

2. 避雷針系統(tǒng)的局限性

 

A、保護(hù)范圍不穩(wěn)定,。避雷針保護(hù)范圍是一個(gè)傘形或屋脊形保護(hù)區(qū),，其張開角度受到接閃器設(shè)置高度、雷電強(qiáng)度等多種參數(shù)的影響,，有的采用30,，有的采用60，盡管關(guān)于保護(hù)角的計(jì)算公式很多,，但如何確定一直是富蘭克林防雷理論的最大困擾所在,。

 

B、反擊問題,。當(dāng)雷擊避雷針或避雷帶時(shí),，由于引下線的阻抗，對地電壓可達(dá)到相當(dāng)高的數(shù)值,，以至于可能造成接閃器及引下線向周圍設(shè)備跳火反擊,。避雷針系統(tǒng)還存在著感應(yīng)電壓的危害,，以及接觸電壓和跨步電壓等問題,，但其對古建筑危害不大，在此不作詳細(xì)討論,。

 

3. 球雷的預(yù)防

 

球雷概述：

 

球雷很久以來就引起了人們的注意,，根據(jù)球雷現(xiàn)象規(guī)律和許多球雷案例剖析及模仿實(shí)驗(yàn)表明：球雷是空中帶靜電荷氣霧層運(yùn)動相互作用放電電離的結(jié)果。其本質(zhì)是一個(gè)由高速旋轉(zhuǎn)電子封閉的等離子球體,，之所以能形成球體,，主要是空氣中氣霧層電離產(chǎn)生強(qiáng)電場和高頻電磁振蕩，產(chǎn)生一團(tuán)漩渦狀等離子體的緣故,。漩渦體的存在或消失,，取決于其內(nèi)部的電磁平衡和能量補(bǔ)充,。球雷是一個(gè)復(fù)雜的電荷系統(tǒng)，球體本身好似法拉第籠,，對外不呈現(xiàn)電性,，普通避雷針、網(wǎng),、帶對其不起作用,，并能從網(wǎng)、帶孔洞縫隙中自由出入,。故此,，目前還沒有同它斗爭的較為有效、可靠的辦法,。

 

球雷的基本預(yù)防措施：

 

由于球雷的難預(yù)防性,，防護(hù)球雷的最好方法是采用屏蔽。對于一般的建筑（鋼筋混凝土）,，可將門窗加上金屬紗網(wǎng)與全部鋼筋連成一片,，構(gòu)成一個(gè)籠式防雷網(wǎng)，可以防止球雷侵入,。但對古建筑這樣做是很困難的,。對重要的古建筑應(yīng)當(dāng)做金屬紗窗和金屬紗門，將它可靠接地,；對次要的古建筑,，如不能補(bǔ)加金屬紗門窗，應(yīng)注意在雷雨天緊閉門窗,，力爭達(dá)到全封閉狀態(tài),，以防球雷的侵入，但不可用紙裱糊門窗,。