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雷雨天气来袭,古代建筑的避雷措施

 古建秦 2020-08-12

      中国古建筑的一些避雷设施与世界上近代的避雷针有相似之处,是世界上近代避雷针的原型。避雷针,又名防雷针、接闪杆,是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。当雷云放电接近地面时会使地面电场发生畸变,而避雷针的原理就是在其顶端形成局部电场集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线(应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求和接地装置(注意接地电阻要求)将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。

几种古建筑避雷措施介绍

01

洞庭湖慈氏塔

      慈氏塔初建于唐开元年间,位于洞庭湖边西南,巍然耸立,雄视洞庭湖,为'巴陵胜状'之一。其结构为砖石结构,楼阁式,八角七层,通高39m,塔基用五层麻石铺砌而成,塔身全部用青砖砌筑,为实心。塔顶置有铁刹相轮,上有6根铁链从塔顶直贯塔基,起稳固和避雷作用。

02

应县木塔

      释迦塔全称佛宫寺释迦塔,俗称应县木塔,为“前塔后殿”的布局。除底层及塔刹处有部分塔砖外,木塔全部为木结构,塔身材料绝缘。各层塔檐伸出7m或更多,两檐间平均高度8.8m左右,因此雨雪天气无法将侧面完全打湿,各层之间均留有干燥部分,故雨雪天也能够绝缘;塔基密闭性很好,浅层地下水不能侵入塔基,打开夯土层取样非常干燥,塔基绝缘。只要保证这种绝缘性能不被破坏,木塔就不会遭受雷击。另外,木塔的结构为卯榫结合,刚柔相济,这种刚柔结合的特点有着巨大的耗能减震作用。

03

武当山雷火炼殿

      特殊的地理位置、山势及气候,是造就雷火炼殿的主要原因。武当山层峦叠嶂,气候多变,云层常带大量电荷。金殿屹立于峰巅,是一个庞大的金属导体。当带电的积雨云移来时,云层与金殿顶部之间形成巨大的电势差,电离空气产生电弧,即闪电。强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸,看似火球并伴有雷鸣,而且金殿与天柱峰合为一体,本身就是一个良好的放电通道,又巧妙地利用曲率不大的殿脊与脊饰物(龙、凤、马、鱼、狮),保证了出现炼殿奇观而又不被雷击。

我国古建筑避雷的几个要点

接闪功能

      指实现接闪功能所应具备的条件。包括接闪器的形式(避雷针、避雷带和避雷网)、耐流耐压能力、连续接闪效果、造价及接闪器与建筑物的美学统一性等。

分流影响

      指引下线对分流效果的影响。引下线的数量粗细直接影响分流效果,引下线多,则通过每根引下线的雷电流就小,其感应范围就小。引下线间的距离应小于规范所规定的。当建筑物很高,引下线很长时,应在建筑物的中间部位增加均压环,以减小引下线的电感电压降。

均衡电位

      使建筑物内的各个部位都形成一个相等的电位,即等电位。若建筑物内的结构钢筋与各种金属设置及金属管线都能连接成统一的导电体,建筑物内自然就不会产生不同的电位,这样就可保证建筑物内不会产生反击和危及人身安全的接触电压或跨步电压,对防止雷电电磁脉冲干扰微电子设备也有很大的好处。

屏蔽作用

      屏蔽的主要目的是使建筑物内的通信设备、电子计算机、精密仪器及自动控制系统免遭雷电电磁脉冲的危害。

接地效果

      指接地效果的好坏。良好的接地效果也是防雷成功的重要条件之一。每个建筑物都要选择效果最好和最经济的接地方式。

合理布线

      指如何布线才能获得最好的综合效果。合理布线可减少静电感应和电磁感应对线路和设备的影响。在防雷设计中,必须考虑防雷系统与现代化建筑物的照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线的关系。

来源:建筑技术杂志社

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