中國古建筑的一些避雷設(shè)施與世界上近代的避雷針有相似之處,是世界上近代避雷針的原型。避雷針,又名防雷針、接閃桿,是用來保護(hù)建筑物、高大樹木等避免雷擊的裝置。當(dāng)雷云放電接近地面時會使地面電場發(fā)生畸變,而避雷針的原理就是在其頂端形成局部電場集中的空間,以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向,引導(dǎo)雷電向避雷針放電,再通過接地引下線(應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求)和接地裝置(注意接地電阻要求)將雷電流引入大地,從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。 幾種古建筑避雷措施介紹 01 洞庭湖慈氏塔 慈氏塔初建于唐開元年間,位于洞庭湖邊西南,巍然聳立,雄視洞庭湖,為'巴陵勝狀'之一。其結(jié)構(gòu)為磚石結(jié)構(gòu),樓閣式,八角七層,通高39m,塔基用五層麻石鋪砌而成,塔身全部用青磚砌筑,為實心。塔頂置有鐵剎相輪,上有6根鐵鏈從塔頂直貫塔基,起穩(wěn)固和避雷作用。 02 應(yīng)縣木塔 釋迦塔全稱佛宮寺釋迦塔,俗稱應(yīng)縣木塔,為“前塔后殿”的布局。除底層及塔剎處有部分塔磚外,木塔全部為木結(jié)構(gòu),塔身材料絕緣。各層塔檐伸出7m或更多,兩檐間平均高度8.8m左右,因此雨雪天氣無法將側(cè)面完全打濕,各層之間均留有干燥部分,故雨雪天也能夠絕緣;塔基密閉性很好,淺層地下水不能侵入塔基,打開夯土層取樣非常干燥,塔基絕緣。只要保證這種絕緣性能不被破壞,木塔就不會遭受雷擊。另外,木塔的結(jié)構(gòu)為卯榫結(jié)合,剛?cè)嵯酀?jì),這種剛?cè)峤Y(jié)合的特點(diǎn)有著巨大的耗能減震作用。 03 武當(dāng)山雷火煉殿 特殊的地理位置、山勢及氣候,是造就雷火煉殿的主要原因。武當(dāng)山層巒疊嶂,氣候多變,云層常帶大量電荷。金殿屹立于峰巔,是一個龐大的金屬導(dǎo)體。當(dāng)帶電的積雨云移來時,云層與金殿頂部之間形成巨大的電勢差,電離空氣產(chǎn)生電弧,即閃電。強(qiáng)大的電弧使周圍空氣劇烈膨脹而爆炸,看似火球并伴有雷鳴,而且金殿與天柱峰合為一體,本身就是一個良好的放電通道,又巧妙地利用曲率不大的殿脊與脊飾物(龍、鳳、馬、魚、獅),保證了出現(xiàn)煉殿奇觀而又不被雷擊。 我國古建筑避雷的幾個要點(diǎn) 壹 接閃功能 指實現(xiàn)接閃功能所應(yīng)具備的條件。包括接閃器的形式(避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng))、耐流耐壓能力、連續(xù)接閃效果、造價及接閃器與建筑物的美學(xué)統(tǒng)一性等。 貳 分流影響 指引下線對分流效果的影響。引下線的數(shù)量和粗細(xì)直接影響分流效果,引下線多,則通過每根引下線的雷電流就小,其感應(yīng)范圍就小。引下線間的距離應(yīng)不小于規(guī)范所規(guī)定的。當(dāng)建筑物很高,引下線很長時,應(yīng)在建筑物的中間部位增加均壓環(huán),以減小引下線的電感電壓降。 叁 均衡電位 使建筑物內(nèi)的各個部位都形成一個相等的電位,即等電位。若建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬設(shè)置及金屬管線都能連接成統(tǒng)一的導(dǎo)電體,建筑物內(nèi)自然就不會產(chǎn)生不同的電位,這樣就可保證建筑物內(nèi)不會產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓,對防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。 肆 屏蔽作用 屏蔽的主要目的是使建筑物內(nèi)的通信設(shè)備、電子計算機(jī)、精密儀器及自動控制系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的危害。 伍 接地效果 指接地效果的好壞。良好的接地效果也是防雷成功的重要條件之一。每個建筑物都要選擇效果最好和最經(jīng)濟(jì)的接地方式。 陸 合理布線 指如何布線才能獲得最好的綜合效果。合理布線可減少靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)對線路和設(shè)備的影響。在防雷設(shè)計中,必須考慮防雷系統(tǒng)與現(xiàn)代化建筑物的照明、動力、電話、電視和計算機(jī)等設(shè)備的管線的關(guān)系。 來源:建筑技術(shù)雜志社 |
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