江蘇南京棲霞寺舍利塔防雷接地工程
- 型號說明：
一、項目概況1. 文物保護單位基本信息 1.1 文物簡介 棲霞寺舍利塔位于南京市棲霞區(qū)棲霞山麓的棲霞寺東，是中國五代時期的佛教石塔，是中國最大的舍利塔。棲霞寺舍利塔的整體···
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17714306975 17714370292 一、項目概況
1. 文物保護單位基本信息
1.1 文物簡介
棲霞寺舍利塔位于南京市棲霞區(qū)棲霞山麓的棲霞寺東，是中國五代時期的佛教石塔，是中國最大的舍利塔。棲霞寺舍利塔的整體結(jié)構(gòu)緊湊，雕飾華美，塔八角五檐，是研究南唐建筑的重要文物，中國佛塔藝術(shù)的精品之作，南方非常少見的密檐式塔。棲霞寺始建于南朝齊永明元年(483年)，舍利塔后于隋文帝仁壽元年(601年)復修原為五層方形木塔?，F(xiàn)存石塔系五代南唐(937~975)重建。1988年中華人民共和國國務(wù)院公布為全國重點文物保護單位。
1.2 價值評估
棲霞寺舍利塔改變了唐代的密檐塔只有一層低低的素平臺基的做法，吸取了唐代某些小塔的造型方式，在塔下用須彌座為基座，座上并有仰蓮式平座，開創(chuàng)了以后密檐塔逐漸華麗的先風。棲霞寺舍利塔體量不大，各檐都由整塊石材刻 成，挑檐較深，檐下只刻出凸圓線腳，不雕斗拱，柱材雕刻也簡單有節(jié)，整體權(quán)衡包括敦實的塔剎都很得體，雖大體仍模仿木結(jié)構(gòu)建筑的造型，但并未失掉石材的本性和小塔應(yīng)具的一種婀娜風度，藝術(shù)價值很高。棲霞寺塔石面布滿了浮雕，是五代雕刻精品。
2. 棲霞寺舍利塔安裝防雷設(shè)施的必要性
2.1 棲霞寺舍利塔存在的雷擊隱患
（1）棲霞寺舍利塔所在地江蘇省南京市，其所在地區(qū)的年平均雷暴日為32.6天/年，已經(jīng)達到國家標準《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》G50343-2012規(guī)定中雷區(qū)標準。該地區(qū)發(fā)生雷電等強對流極端天氣頻次較高，易發(fā)生雷擊事件。
（2）棲霞寺舍利塔文物建筑1950年代安裝有簡易的避雷裝置，防雷技術(shù)落后。避雷裝置在長期的自然條件下己經(jīng)銹跡斑斑，嚴重腐蝕，極易遭受雷擊，成為帶電云層放電的對象，對人身財產(chǎn)安全造成嚴重危害。
（3）棲霞寺舍利塔文物建筑四周無高大樹木及構(gòu)筑物，為周圍最高建筑，極易遭受雷擊。安裝避雷設(shè)施后將提高周邊群眾生命財產(chǎn)及國家文物的安全。
綜上所述，棲霞寺舍利塔存在雷災(zāi)隱患，一旦遭遇雷火文物建筑將嚴重受損。為防止或減少雷擊建筑物所發(fā)生的人身傷亡、文物損傷和財產(chǎn)損失，因此，亟待制定并因地制宜采取有效的防雷措施，建立完善的防雷保護系統(tǒng)，確實提高文物建筑對雷電的防御能力。
2.2 棲霞寺舍利塔安裝防雷設(shè)施的必要性
為了貫徹落實《中華人民共和國文物保護法》及QX189-2013《文物建筑防雷技術(shù)規(guī)范》的要求，提高棲霞寺舍利塔文物建筑抵御雷電災(zāi)害的能力，保護文物建筑，進一步加強棲霞寺舍利塔文物建筑的防雷保護工作，擬在棲霞寺舍利塔文物建筑或周邊安裝防雷設(shè)施，對雷電的侵入實施接閃、泄流措施，減少雷電對文物建筑造成損壞。
3. 編制依據(jù)
以下列標準、規(guī)范和文件作為設(shè)計必須遵循的依據(jù)，使工程設(shè)計方案符合規(guī)范、
標準和有關(guān)部門的管理要求：
《中華人民共和國文物保護法》
《文物建筑防雷工程勘察設(shè)計和施工技術(shù)規(guī)范（試行）》
QX189-2013《文物建筑防雷技術(shù)規(guī)范》
GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
GB50601-2010《建筑物防雷施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》
GB51017-2014《古建筑防雷工程技術(shù)規(guī)范》
二、現(xiàn)狀勘察
1. 棲霞寺舍利塔文物建筑本體防雷設(shè)施現(xiàn)狀評估
舍利塔防雷設(shè)施最初于1957年安裝，1971年重新修復了拆除的避雷針，距今已有50余年。避雷裝置在長期的自然條件下已經(jīng)銹跡斑斑，嚴重腐蝕，極易遭受雷擊，成為帶電云層放電的對象，對人身財產(chǎn)安全造成嚴重危害。舍利塔一層及二層引下線未根據(jù)塔身外輪廓進行排布而是直接穿透塔檐，對文物建筑本體造成了一定的破壞。因引下線與塔身直接接觸，塔身局部已形成鐵件銹蝕印記。舍利塔塔身除了避雷針及引下線等防雷金屬制品外每層塔體都用精鐵環(huán)固，還對部分石構(gòu)件用鐵條拉固。部分精鐵、鐵條與防雷引下線相接。現(xiàn)精鐵及鐵條多出現(xiàn)銹蝕、松動跡象。根據(jù)2022年4月對舍利塔本體現(xiàn)存避雷設(shè)施進行接地電阻檢測，檢測結(jié)果為152，已不滿足《文物建筑防雷技術(shù)規(guī)范》中第一類防雷文物建筑沖擊接地電阻不大于102的規(guī)范要求，且已年久失修，腐蝕嚴重。因此，舍利塔本體的防雷系統(tǒng)已無法滿足文物保護的需求，需重新安裝防雷裝置以避免之后遭遇雷擊。
2. 舍利塔本體防雷安裝條件評估
棲霞寺舍利塔自1993年修繕完成后未進行其它修繕工程，目前舍利塔基壇局部殘損嚴重，石塊缺失，且多處呈現(xiàn)煙火熏黑，據(jù)推測為南宋初年金兵焚燒舍利塔留下的印跡。塔身完整性保存較好，但經(jīng)過長期的自然環(huán)境侵蝕，塔身浮雕等風化嚴重。每層塔身有精鐵固束，且局部以鐵棍支撐塔檐，在葉恭綽撰文的《修舍利塔記》中稱之為“掌柱”。而塔檐多殘損風化嚴重，局部石塊間裂縫明顯。每層塔檐多出上一層的部分，因為雨水的沖刷，石塊風化、殘損、脫落較為嚴重。據(jù)現(xiàn)場勘察，上個世紀70年代恢復的舍利塔防雷工程施工工藝并不成熟，塔身第二、三層的防雷引下線直接穿透第一、二、三層塔檐往下，局部與固束塔身的“精鐵”連接在一起。因此在舍利塔本體安裝防雷裝置應(yīng)避免對舍利塔塔檐的進一步破壞，接閃帶考慮設(shè)置在一層及頂層。對塔檐破損嚴重的部位，可不做明敷接閃帶，選擇沿內(nèi)沿做成均壓環(huán)。同時引下線敷設(shè)沿塔體檐口破損處引下，應(yīng)將其用卡箍固定在原固束的“精鐵”上，避免對塔檐的破壞。
三、設(shè)計原則
1. 文物建筑保護原則
文物建筑防雷必須遵守不改變文物原狀的文物保護原則，防雷裝置安裝最大程度做到與建筑原貌一致。防雷工程以保護文物建筑為主要目的，工程做法的制定、實施應(yīng)堅持以“不改變文物原狀”為基本原則，全面地保存、延續(xù)文物的真實歷史信息和價值。在滿足防雷需求下，設(shè)計本著對文物建筑本體和景觀環(huán)境原貌影響最小，堅持“最小干預”。
2. 文物建筑免受雷電災(zāi)害的安全可靠性原則
安全可靠性原則是本次工程的核心，需按照國家相關(guān)法規(guī)、標準、技術(shù)規(guī)范、施工圖集的要求，做到層層設(shè)防，分類防護。防雷設(shè)計從文物建筑特殊性出發(fā)，工程使用優(yōu)質(zhì)的防護產(chǎn)品，可靠有效保護文物建筑安全，使防雷裝置發(fā)揮應(yīng)有作用。
3. 文物建筑防雷工程的技術(shù)先進性原則
技術(shù)先進性原則是本次工程的關(guān)鍵，是實現(xiàn)安全可靠性的重要技術(shù)保障。防雷設(shè)計以國內(nèi)先進、成熟技術(shù)，選用優(yōu)良的設(shè)備、材料，實現(xiàn)對文物建筑雷電防護的目的。
4. 文物建筑防雷工程的經(jīng)濟合理性原則
經(jīng)濟合理性原則是本次工程的基礎(chǔ)，它是實現(xiàn)安全可靠性、技術(shù)先進性的經(jīng)濟支撐，防雷設(shè)施所用材料選用性價比好、可靠性高、維護方便的產(chǎn)品。實現(xiàn)一次施工,多年使用。
5. 防雷裝置的耐久性原則
文物建筑防雷工程以保護文物本體為主，防雷裝置應(yīng)具有長久性防護功能。防雷裝置設(shè)備材料、施工安裝要經(jīng)久耐用壽命長，減少頻繁施工改造對文物建筑的破壞損傷。
四、施工方案說明及技術(shù)要求
4.1 防雷方式
舍利塔采用由接閃器(接閃帶、接閃網(wǎng)等)接閃雷電，引下線引下雷電流，接地裝置將雷電流泄入地下的方式對其進行外部直擊雷防護。棲霞寺舍利塔的塔頂、塔檐、塔身敷設(shè)紫銅接閃帶，使塔身形成接閃網(wǎng)。在塔頂安裝避雷針。防雷接地裝置的選用是根據(jù)當?shù)氐匦?、地質(zhì)和現(xiàn)場條件等諸多因素確定的。本次防雷工程采用耐腐蝕炭纖維復合離子接地體,目的是為了減小對文物基礎(chǔ)影響和景區(qū)硬化路面、植被的破壞。為防止人員接觸電壓、跨步電壓措施：采取警告、警示及防雷裝置局部安裝絕緣等保護措施。
4.2主材選型
（1）接閃導線/避雷針
接閃導線選用銅材。與鍍鋅鋼材相比，銅材具有良好的導電、導熱性能，且使用年限長、耐腐蝕、膨脹系數(shù)小，材質(zhì)顏色與文物建筑相協(xié)調(diào)，與文物建筑結(jié)合更為和諧，對文物建筑外觀、風貌等影響最小。塔頂塔剎部分設(shè)置避雷針。
（2）固定支架
固定支架采用亞光不銹鋼材質(zhì)，從材料顏色、性能看不銹鋼與銅材相匹配。亞光不銹鋼的特性表現(xiàn)在：
a.亞光不銹鋼屬高標號不銹鋼，適合在室外安裝使用，可確保不生銹，杜絕由于鐵銹物對文物建筑的污染。
b.亞光不銹鋼材料之間焊接采用氬弧焊接法，焊接精度高，工藝美觀效果好。
c.亞光不銹鋼鋼性強、耐腐蝕、杜絕生銹源，使用時間更長久。
（3）引下線
考慮塔體不能實施打孔，以及塔體的破損程度。引下線固定方式不采用膨脹絲固定方式。引下線敷設(shè)沿著塔體屋檐破損處引下，并將其用卡箍或者卡扣固定在舊的金屬帶（精鐵）上，避免引起新的破壞。引下線數(shù)量不少于2根。
（4）護套管
為保證人員安全，明敷引下線須裝絕緣層隔離。選用絕緣性能好、機械強度高、耐用材料，防止雷電造成的接觸電壓，確保人身安全。PC絕緣保護管具有優(yōu)越的耐熱、耐賽性能；管材重量輕、柔韌性好，安裝、施工便捷，適合引下線絕緣保護使用。
五、現(xiàn)場施工要求
1. 文物保護要求
(1)防雷施工工地要建立項目經(jīng)理負責制，全面負責現(xiàn)場施工和文物保護管理工作。
(2)施工工地要建圍擋并在顯要位置懸掛標識牌，無關(guān)人員不得入內(nèi)及施工工地負責人等項。
(3)開工前施工方要會同文物使用、管理部門劃定文物建筑保護范圍以及重點保護區(qū)域。施工前施工方要擬定詳實可行的文保措施，上報文保部門和建設(shè)方備案。
(4)施工方進場前要對施工人員進行文物保護教育，宣講相關(guān)物保護法律、法規(guī)，宣講文物保護的意義和重要性。要將文保措施、文物建筑保護范圍、重點保護對象告知所有參與施工人員。使每個進入施工現(xiàn)場人員提高文保意識，將文物保護變?yōu)樽杂X行為。
(5)施工現(xiàn)場要設(shè)文保員，佩戴專用標志，實時負責對現(xiàn)場進行巡視檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時向項目經(jīng)理匯報。施工現(xiàn)場要建立施工日志，做好施工狀況和文保工作文字記錄、照片拍照。
(6)施工要在確認文物建筑安全下方可開工。
2. 施工安全要求
(1)人身安全：為確保公眾人身的安全，施工場地要設(shè)圍擋，并懸掛警示牌，告知無關(guān)人員不得進入施工場地。工程施工人員進入現(xiàn)場要穿統(tǒng)一工作服；穿防滑膠鞋帶安全帽。焊接工人必須要穿戴專用手套和護目鏡。
(2)用電安全：現(xiàn)場臨時用電提前向相關(guān)部門申報，經(jīng)主管部門批準后方可使用，并遵守相關(guān)規(guī)定。臨電線路需用YC橡皮絕緣電纜，臨電架空線禁止在樹上架設(shè)及腳手架上敷設(shè)。移動電氣設(shè)備時，必須切斷電源后進行。電氣專業(yè)工種(電工、電悍工等)均需持證上崗。
(3)防火安全：施工現(xiàn)場要有專人負責防火，消防設(shè)備必須齊全、有效，施工區(qū)域禁止吸煙。電焊作業(yè)區(qū)無易燃物，周圍要有警戒線。現(xiàn)場動用明火，使用電氣焊前須向有關(guān)部門申請經(jīng)批準后方可使用。
(4)現(xiàn)場安全：施工材料要集中合理存放，盡量減少二次搬運；保持施工通道暢通；施工垃圾定點堆放，及時清理；保持工地井然有序，確保人員和文物各方安全。
六、現(xiàn)場施工圖片
引下線及接地裝置的鋪設(shè)與安裝
根據(jù)DB11/741-2010《文物建筑雷電防護技術(shù)規(guī)范》第7.3.1.4條要求，“第二類防雷文物建筑引下線分布間距不大于18米；沖擊接地電阻值不大于10?”?！案鶕?jù)現(xiàn)場環(huán)境實際情況，引下線沿塔體引下。塔體用每根引下線，分別引導到塔底處的不同的接地裝置上。為保證引下線與其他接觸物質(zhì)起到良好的絕緣性，采用直徑純銅圓線引下線進行全程保護，若現(xiàn)場施工環(huán)境不具備安裝條件，可將引下線進行明敷設(shè)，明裝引下線在盡量保持隱蔽不影響塔體美觀的前提下最短路徑垂直引下，為求整體美觀性，經(jīng)過專業(yè)的涂刷工藝，將接地保護管盡量與塔體等周圍環(huán)境顏色保持一致。根據(jù)塔體的體量、級別、使用用途，其基礎(chǔ)部分的土壤情況也相應(yīng)較為復雜，為塑造百年工程目標，根據(jù)本公司多年在古建文物和塔體防雷工程中總結(jié)的實際經(jīng)驗，結(jié)合塔體現(xiàn)場特殊情況，設(shè)計每條引下線安裝兩組接地裝置。接地裝置采用鍍銅離子接地極、高純石墨降阻材料等降阻材料，并使用純銅材料進行有效連接，形成環(huán)形接地體，保證其接地電阻持久保持良好范圍內(nèi)。達到持久泄流目的，電阻在10歐姆以下。
接閃器的安裝
依據(jù)規(guī)范要求，本次工程采用避雷針的接閃方式。在塔體頂部附近做避雷針，避雷針采用絕緣接閃器，接閃器針尖部分采用高導耐腐接閃器針尖，高出塔體1.5米左右，同時加裝雷電峰值記錄儀，實時記錄直擊雷數(shù)據(jù)。為保護古建筑本身不受破壞，本次工程選擇長臂車作為登高工具實施避雷針的安裝。
七、項目驗收
南京聚寧防雷科技有限公司承建的南京棲霞寺舍利塔防雷接地工程順利驗收，符合國家規(guī)范及甲方要求，為國家重要文物保護做出自己的貢獻。