摘要:古代建筑既是一本具象的史書(shū),也是一門(mén)傳世的藝術(shù),它們是歷史文物的重要方面,具有極高的歷史、藝術(shù)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值以及重要的紀(jì)念和教育意義。古建筑物一般是指古人遺留下來(lái)的具有較長(zhǎng)歷史年代的民居、都城、宮殿、亭臺(tái)、樓閣、寺廟等建(構(gòu))筑物,中國(guó)古代建筑以其獨(dú)特的風(fēng)格,優(yōu)美的造型、雄偉的氣勢(shì),完善合理的結(jié)構(gòu)。在世界建筑史上,我國(guó)的古典建筑是獨(dú)樹(shù)一幟的。林徽因先生認(rèn)為,以木料為主要構(gòu)材是中國(guó)古建筑的主要特征之一。其最大特點(diǎn)是抗震,源于其“韌性”,榫鉚的柔性,木材本身的韌性,能抗拒突然力量的沖擊,這與“用石頭”寫(xiě)成的西方建筑史大為不同。
我國(guó)古代建筑物極具個(gè)性,它們獨(dú)有的特殊性決定其雷擊規(guī)律與現(xiàn)代建筑物有所不同。我國(guó)古建筑以宮殿和廟宇為主,多數(shù)依山傍水并且周?chē)蠖加懈叽髽?shù)木,古建頂部的屋脊、挑檐、走獸,左右吻獸及寶頂?shù)榷际墙ㄖ锷喜康募舛?,容易接閃。另外多數(shù)古建筑物大殿正脊中部埋設(shè)有用于辟邪金屬寶盒,有的建筑物屋頂內(nèi)部還有錫背,銅質(zhì)寶頂。從防雷觀點(diǎn)來(lái)看,古建筑物以上特點(diǎn)更容易遭受雷擊。
1 殷其雷 布其位——穴雖在山,禍福在水
經(jīng)實(shí)地考察,我們發(fā)現(xiàn):時(shí)常遭到雷擊自然災(zāi)害的古建筑地理位置分布有著很強(qiáng)的普遍規(guī)律性。風(fēng)水理論是中國(guó)古人對(duì)建筑物選址的重要依據(jù),而風(fēng)水理論的理想環(huán)境主要是由山和水構(gòu)成,其中尤以水為生氣之源?!端埥?jīng)》中說(shuō):"穴雖在山,禍福在水。因此現(xiàn)存的古建筑大多數(shù)建在地勢(shì)較高的山上或建在土壤電阻率有突變的山腳邊,大部分古建筑周?chē)€存在河、湖、池塘、泉水等,然而這些因素使得古建筑容易受到雷電的侵襲,并且容易多次落雷。
發(fā)生雷災(zāi)的古建筑80℅位于易于遭受雷擊的地方,表明現(xiàn)存古建筑大多數(shù)位于易受雷擊侵?jǐn)_的地方,防雷現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。例如故宮博物院內(nèi)的建筑物落雷較多,其原因在于紫禁城周?chē)亲o(hù)城河,并且護(hù)城河至今仍然有水,可以得出故宮博物院內(nèi)地下的土壤電阻率相對(duì)較低;而且院內(nèi)又有高大的古樹(shù),因此故宮博物院成為易受雷電侵?jǐn)_的地方;而梵凈山金頂則處于地勢(shì)高的山頂, 2008年11月5日11時(shí)發(fā)生在貴州省銅仁地區(qū)梵凈山風(fēng)景名勝區(qū)金頂發(fā)生雷擊事件,現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)致30多人受傷。
2 觀其表 識(shí)其理——源遠(yuǎn)流長(zhǎng),獨(dú)具特色
古建筑具有以下易遭受雷擊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。首先,為了體現(xiàn)建筑的雄偉、挺拔,古建筑物都建有高聳的屋脊,多以坡頂為主,且坡度較大,古建頂部的屋脊、挑檐、走獸,左右吻獸及寶頂?shù)榷际墙ㄖ锷喜康募舛?,按雷擊?guī)律它都是易于被雷擊的部位。在我們的統(tǒng)計(jì)中雷擊走獸、吻獸的雷擊事故有24起。
雖然我國(guó)古建筑主體多以磚木結(jié)構(gòu)為主,但部分古建筑頂部也有不少裝飾物采用金屬材質(zhì);另外多數(shù)古建筑物大殿正脊中部埋設(shè)有金屬寶盒,有的建筑物屋頂內(nèi)部還有錫背,銅質(zhì)寶頂,還有的建筑物屋面有金屬鏈條作裝飾用。1984年6月2日故宮博物院承乾宮被雷擊,沒(méi)擊在兩角較高的吻獸上,而擊中寶盒。這些金屬物均沒(méi)有任何接地處理,而且通常都安置在建筑物的頂端,大大增加了古建筑物遭受雷擊的概率。
3 復(fù)其修 衍其變——內(nèi)部修復(fù),亦有隱患
隨著文物保護(hù)、旅游事業(yè)的發(fā)展以及安全方面的考慮,古建筑的保護(hù)越來(lái)越受關(guān)注,越來(lái)越多的古建筑周?chē)惭b了服務(wù)于古建筑的電源、通信、安防系統(tǒng)等服務(wù)設(shè)施,增加了雷電侵入古建筑物的通道,還有一些重建或修復(fù)的古建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了變化,增加了不少現(xiàn)代元素,比如修復(fù)的大梁,為了結(jié)實(shí),在內(nèi)部嵌入了鋼板之類(lèi)的金屬物。
如山西省應(yīng)縣木塔雷害事故和山西榆次老城雷擊事故。2002年9月7日夜,山西省應(yīng)縣木塔遭受雷擊,有目擊者見(jiàn)到木塔塔頂發(fā)生火光,查看當(dāng)?shù)貧庀笥涗洠l(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)有雷電發(fā)生,9月15日,工作人員在木塔頂層清掃時(shí),發(fā)現(xiàn)木塔五層?xùn)|北角輔柱被雷擊。山西省雷電中心的技術(shù)人員勘查現(xiàn)場(chǎng)后分析認(rèn)為:塔內(nèi)加裝了某些儀器,改變了古塔原有對(duì)大地絕緣的物理狀態(tài)是此次雷害原因?!?/span>
古建筑內(nèi)部環(huán)境變化,可以看出修復(fù)后的吻獸中加入了金屬元素,而且古建筑中引入了電源、通信、安防系統(tǒng)等大量的服務(wù)設(shè)施,2008年10月4日13時(shí)30分,在榆次城區(qū)發(fā)生雷雨天氣,市區(qū)內(nèi)的旅游景點(diǎn)“榆次老城”遭雷擊,雷電擊中元代古建筑物顯佑殿,屋脊頂上西側(cè)吻獸被擊毀,琉璃瓦屋面擊崩(碎),西側(cè)木質(zhì)頂柱(梁)也被擊裂。景區(qū)內(nèi)消防控制、110報(bào)警弱電設(shè)備以及多臺(tái)電腦、電視機(jī)等電氣設(shè)備因雷電高壓引入被擊。
4 見(jiàn)其微 知其著——古樹(shù)華蓋,易驅(qū)急電
古代建筑和雷擊間的最小距離,可能只是一些花草樹(shù)木的距離,樹(shù)尤甚。樹(shù)木引雷,不容忽視。風(fēng)水學(xué)說(shuō)的另一個(gè)重要的選址原則,是對(duì)古建筑物生態(tài)環(huán)境的要求,樹(shù)木花草是建筑物的重要組成部分,因此古建筑所在之處,大都有高大樹(shù)木相依, 通常經(jīng)過(guò)數(shù)百年乃至近千年的生長(zhǎng),都已成為雄居一方的高大樹(shù)木,有些樹(shù)甚至高出附近的建筑物數(shù)米,本身就是某一空間范圍內(nèi)的最高點(diǎn),再加上冠大蔭濃,與空間接觸面大,而活著的樹(shù)體本身就具有一定的導(dǎo)電性能,因此這些高大的古樹(shù)容易成為雷電的落腳點(diǎn),特別是易受直擊雷的侵襲,引起雷電反擊,增大了古建筑遭受雷擊的概率;而雷擊樹(shù)木產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁感應(yīng)也會(huì)使的建筑內(nèi)部或外部的線路產(chǎn)生過(guò)電壓、過(guò)電流,容易造成起火事故。因樹(shù)木落雷造成建筑物毀壞的例子屢見(jiàn)不鮮,我們統(tǒng)計(jì)案例中古建筑中的古樹(shù)遭受雷擊為10起。如1957年7月,北京中山公園內(nèi)一棵大樹(shù)落雷,雷電流感應(yīng)至附近的配電線路,傳到公園內(nèi)的音樂(lè)堂,造成配電室、舞臺(tái)和觀眾廳頂棚燒毀;2005年4月29日,蘇州紫金庵內(nèi)的一棵銀杏樹(shù)冠突遭雷擊,隨即感應(yīng)電流擊穿了紫金庵房?jī)?nèi)的配電箱,造成電線短路起火。
5 原其始 察其終——?dú)v經(jīng)滄桑,年久失修
我國(guó)的古建筑絕大多數(shù)為磚木結(jié)構(gòu),整個(gè)建筑的支承結(jié)構(gòu)為粗大木料,內(nèi)外裝飾都采用了大量木材,然而不少古建筑物,長(zhǎng)年累月,飽經(jīng)風(fēng)雨侵蝕,原有的絕緣性能被破壞,當(dāng)雷雨來(lái)臨時(shí)有可能局部漏雨使部分木材潮濕,增加了古建筑物本身的雷擊概率,然而還有部分木材歷經(jīng)千百年后,內(nèi)部材質(zhì)疏松,含水量很低,極易燃燒,因此,此類(lèi)古建筑一旦遭受雷擊,極易引起木質(zhì)構(gòu)件起火。如十三陵長(zhǎng)陵棱恩殿落雷(當(dāng)時(shí)該殿西部房角剛剛修繕且很潮濕)和山西省運(yùn)城稷山雷害事故。
山西省運(yùn)城稷山雷害事故,2004年5月11日凌晨3時(shí)58分,稷山縣大佛寺第1次遭受雷災(zāi),雷擊引發(fā)大火,大佛寺兩層的佛閣和大量的珍貴木刻、磚雕藝術(shù)品被大火燒毀,只剩下三面殘墻。第2次雷害發(fā)生在2005年8月13日,大佛寺的修復(fù)工程剛剛完工,這次雷擊發(fā)生在維修后的偏殿,新徹的磚墻還沒(méi)有完全干透,偏殿內(nèi)的木柱也比較潮濕?!?/span>
通過(guò)對(duì)雷擊現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè),我們發(fā)現(xiàn)第一次雷擊是從大殿立柱開(kāi)始,燃燒從內(nèi)到外,經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察,該立柱內(nèi)部有腐敗跡象,而在雷擊前,大殿內(nèi)有過(guò)漏雨紀(jì)錄,我們可以得出:由于漏雨使得有些木材具有了導(dǎo)電性,而另一部分木材內(nèi)部材質(zhì)疏松,含水量很低易燃燒,因此,在雷電流的泄放過(guò)程中引發(fā)了火災(zāi)。從雷擊后的立柱,可見(jiàn)燃燒是從內(nèi)部開(kāi)始的。
再如景陽(yáng)宮的吻獸接閃后,雷電流串到正門(mén)上部的“景陽(yáng)宮”扁額,因扁額背后有較大的金屬鐵桿,雷電選擇在此處放電,因此點(diǎn)燃并燒毀木質(zhì)扁額。
一般情況古建筑的吻獸等突出部位接閃后,雷電流會(huì)沿著吻獸下面的雷公柱,三架梁、五架梁和大立柱進(jìn)入大地。而在年久失修、進(jìn)水潮濕的古建筑中,內(nèi)部的絕緣性被破壞,雷電流不能順利導(dǎo)入大地,然而閃電攜帶的巨大能量總得釋放掉,雷電流就會(huì)在絕緣最薄弱的部位放電,而此類(lèi)古建筑內(nèi)部材質(zhì)疏松,含水量很低,具有特別良好的燃燒和傳播火焰的條件,再加上大多數(shù)通風(fēng)條件比較好,往往引發(fā)大火。
綜上所述,我們更應(yīng)以高度責(zé)任感和使命感做好新時(shí)代的古建筑防雷工作:
千年古建景最奇。優(yōu)美的古建筑,不僅讓人們看到了那歷經(jīng)滄桑的歲月,還讓人們感受到了那厚重的歷史,它是古文化最美的積淀。梁思成先生曾說(shuō)過(guò),中國(guó)一定有自己的“建筑史”。那時(shí)序變遷,我們的任務(wù)便是,將這“建筑史”繼續(xù)寫(xiě)下去,想方設(shè)法將這些屹立千載古建筑更科學(xué)、更完美地保存下去,讓它們不僅在當(dāng)代,更要在未來(lái)熠熠生輝,更充分地發(fā)揮其獨(dú)特的實(shí)用、藝術(shù)和歷史文化價(jià)值。
一朝雷電撼乾坤。雷擊而引發(fā)的古建筑火災(zāi)在歷史上是一種常態(tài)。我國(guó)古建筑是柔性的,大多以木材作為主體構(gòu)架,如何科學(xué)有效地避免雷電災(zāi)害,是我們必須要攻克的課題。我們要充分考慮各類(lèi)建筑的實(shí)際,以科學(xué)的文物保護(hù)手段(諸如安裝各類(lèi)防雷設(shè)施)進(jìn)行有效干預(yù),保護(hù)古建筑防御雷擊自然災(zāi)害的同時(shí),還要考慮盡量保護(hù)文物原貌,這為我們的古建筑防雷工作增加難度系數(shù)。雖千萬(wàn)人吾往矣,我們要立足當(dāng)下,重新理解和重視古建筑的現(xiàn)狀和地位,用更科學(xué)、更精湛的防雷技藝來(lái)防御變幻莫測(cè)的自然災(zāi)害,盡力降低古建筑在雷電災(zāi)害中損毀的頻率,使我國(guó)古建筑可以真正的“祛病延年”。
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