园林建筑的防雷设计探讨.pdf

园林建筑的防雷设计探讨 王鼎文 上海市园林工程有限公司 上海 2 0 0 0 8 3 摘要 ：园林 建筑 由于风水及文化原 因，往往建在 山顶 或偏僻 之处 ，周围没有相对高大的构筑物 ，加 之其独特 的造型 极 易遭致雷击。介绍 了木质及混凝2 _ 2种结构的园林 建筑 的防雷设计要点，可供类似工程借鉴 。 关键词：园林 建筑 防雷设计 木质结构 混凝土结构 建筑 中图分类号 ：T U 8 9 5 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 7 4 3 0 3 Di s c u s s io n on L ig h t n i n g Pr o t e c t i o n De s i g n f o r Ga r d en Ar c h i t e c t u r e W an g Di n g wen Sh a n g h a i L a n d s c ap e Ar c h it e c t u r e Co n s t r u c t io n Co ， L t d Sh a n g h ai 2 0 0 0 8 3 1 中国园林建筑特点 我 国园林 建筑 在世界建筑史上是独树一帜 的，按 外 形上区分主要有庑殿式、歇 山式、悬山式、硬 山式 ；按屋 顶形式区分有攒尖顶、卷棚项等 ：按格局区分有殿 、堂、 楼 、阁、亭、榭、廊、厦、坊、塔等 ；按建筑层级区分有 单檐、重檐 ，以及多檐 。由于风水及文化原 因有很多园林 建筑都建造在山顶及偏僻之处 ，周围没有相对高大的树木 及构筑物 ，正因为上述建筑独特 的造型 以及特殊的地理位 置，造成 了此类建筑相对易遭雷击的可能性。 2 木质结构园林建筑防_雷【 2 1木质园林古建筑特点 我 国木质 结构园林建筑物 的建筑材料主要 有木材和 砖瓦2种 ，建筑的屋架结构主要为木结构。木结构起着承 重、支撑，和维持整体建筑物的作用。梁 、柱 、斗、棋、 檩 、椽 、窗、扉主要材质均为木材。有些建筑物部位会用 金属材料装饰。某种程度上来说此类建筑物应为绝缘或半 绝缘物体。虽然经历了成百上千年 ，并没有采用任何防雷 措施 ，有些古建筑还是 以比较好 的状态存在 。但 是这并 不说 明这些建筑能避免雷 电的袭击，木结构虽然绝缘 ，但 并不一定能防雷，相反的遭受雷击的古建筑也有很多，如 1 9 7 6 年6 月2 8 日，全国重点文物保护单位、河北省易县清 西陵崇陵东配殿遭受雷击起火，五间殿宇被毁；1 9 8 7 年8 月 2 4日，北京故 宫博物院景阳宫遭受雷击引起火灾 ，景阳宫 是紫禁城重要殿之一 ，火灾中使局部建筑烧毁 ；等等。另 a 一 作者简介：王鼎文 ( 1 9 8 5 一)，男，本科，助理工程师。 通讯地址：上海市广中路6 6 8 号 ( 2 0 0 0 8 3 )。 收稿日期：2 01 4 - 0 3 2 7 外也有部分建筑往往会建立在相对较偏僻、地势较高 ，或 山或水体 附近 ，不同土壤 电阻也提供此类建筑不同的受雷 击率。 2 2 木质结构 园林建筑 防雷设计 首先现行防雷设计主要将防雷标准 建筑物防雷设计 规范 ( G B 5 0 0 5 7 -2 0 1 0) 作为建筑物防雷标； 隹 执行。将 防雷要求分为一、二、三类。 其次根据 古建筑木结构维护与加固技术规范 ( G B 5 0 1 6 5 1 9 9 2)第5 3 _ 1 条规定 ，古建筑的防雷 ，根据其 文 物价值与雷害后果分为三类。第一类，国家级重点保护的 古建筑 ；第二类 ，省、 自治区、直辖市保护的古建筑物 ； 第三类，其他古建筑。 然 后 将 现 行 防 雷 规范 与 古 建筑 分类 相 结 合 ，GB 5 0 1 6 5 1 9 9 2 第5 - 3 4 条第一款作了如下规定 ：防雷装置的 选择与构造要求 ，对第一类古建筑 ，应专门研究 ，对第二 类古建筑 ，应按第一类民用建筑考虑，对第三类古建筑， 应按第二类民用建筑考虑。根据 国家现行建筑物防雷设计 规范 ( G B 5 0 0 5 7 -2 0 1 0) 第3 章关于建筑物的防雷分类对于 古建筑的防雷等级划分为一、二、三类防雷3个等级。 2 3木质结构园林建筑防雷措施 为了和下文的混凝土结构园林建筑 防雷设计相比较 ， 这里主要选择第三类古建筑 ，以木质结构园林建筑 的三类 防雷建筑设计作为参照。 2 - 3 1 接 闪 器 木质结构园林建筑防雷设计一般采用避雷带和避雷针 ( 图1) ，材料为圆钢或扁钢。避雷带沿建筑物屋脊的轮廓 进行敷设 。避雷针安装在正脊上突出的尖塔、宝顶。尖塔 和宝项处如为金属外层 ，其厚度大于4 mm时可作为接闪器 用，但必须和避 雷带相连。为了与古建建筑相匹配 ，不影 2 01 4 6 Bu i l d i l I g c。 ns 协 l c 廿。 n l 7 4 3 雷带接 闪器焊接连通 ，下端与基础接地 网焊接连通，形成 良好的电气通路。防雷体 系的钢筋均可靠焊接 ，并在有接 地检测 电阻处距室外地坪0 5 m处设1 块1 0 0 mm x 1 O 0 mm 6 mm预埋钢板与引下线焊接作接地电阻测试点。 图4 赏樱亭防雷设计立面示意 3 3 - 3 接地装置 赏樱亭接地极利用其基础底板主钢筋及桩基 内主钢筋 作为基础接地 网，弓 1 下线上端与避雷带连接 ，下端与接地 极连接。基础 内主钢筋按柱网焊通 ，所有焊接的钢筋应焊 接成闭合回路，作 为环形接地体。按照三类防雷规范要求 接地电阻也不应大于1 O欧姆 ，如果不能满足要求 ，则引下 线3 m范围内地表层敷设厚1 5 c m砾石层。 4 结语 通过木质结构 园林建筑和混凝土园林建筑防雷设计的 比较可以看出。由于建筑结构和材料不一样 ，所 以采取的 防雷措施是有很大差异的。木质结构园林建筑 由于本身没 有电气通路，所以其防雷接闪带通常需要明敷 ，在建筑的 四周需要增设防雷引下线，其次由于土壤 电阻较大 ，一般 情况下需要另外增设人工接地体 。这样在某种程度上对建 筑外观肯定是会造成一定破坏的。另外由于大部分防雷设 施外露 ，如果长期受环境影响 ，也会带来一些危险性 ( 如 引下线 )，防雷效果也会有所减弱。 混凝土结构 园林 建筑由于本身内部 由钢筋互相连接 ， 板、梁和柱均配有受力或构造钢筋 ，柱子的钢筋也是深入 基础并可与基础配筋相连 ，这样就形成 了一个良好电气导 电通路。一般情况下防雷设计后外观不容易受到破坏。且 基础 内的钢筋与大地相连 ，接地 电阻本身就相对较小 ，只 有在达不到相应的防雷等级接地 电阻大小要求时 ，才增设 人工接地体。所以从防雷设计 的角度来说 ，混凝土结构园 林建筑是优于木质结构园林建筑的。 0 0 0 0 1 姚松 浅谈 园林仿古建筑的结构设计 J 林业建设， 2 0 0 0 ( 6 ) ： 3 2 3 3 2 】廖辉 中国古建筑木结构设计概谈 J 】 中国园林， 2 0 1 3 ( $ 2 ) ： 7 5 7 8 3 】 石拥军古建筑物防雷略论 J 】 - 消防技术与产品信息， 2 0 0 4 ( 1 2 ) ： 1 7 - 1 9 【 4 】龚家军 古建筑物防雷措施探讨 J 低压电气，2 0 0 8 ( 1 4 ) ： 3 3 3 6 ， 5 4 【 5 】 杨世刚， 张华明， 陶彪等古建筑防雷设计探讨 J 山西气象， 2 0 1 1 ( 1 ) ： 2 9 3 0 3 6 6 胡亚辉， 吕士东， 李鸿飞 建筑防雷接地 系统施工方法探讨 J 科 技创新导报，2 0 1 3 ( 1 2 ) ： 5 7 ( 上接 第7 4 2 页 ) 崾 卫 r 厂 黼 署鼻 50 耕 牛 署蠊 盯 慢 埽 一 ： 曩 【 【 图 7 楼板配筋优化 + IE：L I Y B Z 一 1 采用组合配筋婀 Y B Z 一 1 采用组合配筋后 图 8剪力墙 暗柱配筋对 比 可采用组合配筋计算结果。本工程L 形剪力墙P K P M计算结 果 ，长肢方向为0 ，短肢方向为7 ，则采用组合配筋方式和 不采用组合配筋方式对比见图 8。经与审图公司沟通 ，最 终选用了组合配筋 ，剪力墙配筋大幅优化。 3 实施效果 本工程经采取 以上措施后，上部结构用钢量指标标准 层从5 1 5 3 k g m ，降f ,J 3 9 k g l m ，地下室用钢量指标标 准从1 5 O 1 7 0 k g m 降低到1 2 2 k g m ( 1 楼 ) 和1 1 8 k g m ( 2 、3 楼 )：住 宅结构综合 用钢量从6 3 k g m 降低到 4 5 2 k g m ( 1 楼 ) 和4 4 8 k g m ( 2 、3 楼 )。共节约造价 7 0 9 0元 m (以钢筋综合造价6 ； k g 计 )，工程桩节省 造价约6 0 0万元，为类似工程积累 了丰富的经验。 0 0 0 0 1 栗新 住宅用铜量分析与设计控制 J 】 建筑施工， 2 0 0 8 ( 5 ) ： 4 0 7 - 4 0 8 2 】 曹林 钢筋混凝 土结构建筑物 中用铜量优化探讨 科技 向导， 2 0 1 1 ( 6 ) ： 1 3 9 1 4 0 3 黄少聪 结构控制q , m钢量的问题分析【 J 世界 家苑， 2 0 0 8 ( 6 1 l： 3 4 - 3 5 4 】林凤钦 浅析彰响建筑物结构用钢量的因素 J 山西建筑，2 0 1 0 ( 9 ) ： 6 2 6 3 【 5 】 闰忠明 影响结构用钢量的因素及一些控制措施 J 科技创新导报， 2 0 1 0 ( I 1 ) ： 6 9 7 0 I 2 0 1 4。 6 B u i l d i n g C o n s t r u c t i o n I 7 4 5