雷電災(zāi)害是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一
雷擊雖然是小概率事件
但對(duì)于被雷擊中的人或建筑物來說
都是百分之百的災(zāi)難
為了減少和避免雷電造成的災(zāi)難
科學(xué)家富蘭克林發(fā)明了“避雷針”
“避雷針”防雷的技術(shù)已存在了200多年。在世界各地,處處可見“避雷針”的蹤跡。但是,古代并沒有現(xiàn)在的高科技避雷方式,那么古代人類都是如何讓古建筑防雷的呢?
翻看中國浩瀚的文史資料后,人們會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn):有著五千年悠久歷史的文明古國,中國不但有造紙、火藥、指南針和活字印刷這四大發(fā)明,同時(shí)也是直擊雷防護(hù)技術(shù)上的領(lǐng)先者。
唐代《炙轂子》一書在記載了這樣一件事:漢朝時(shí)柏梁殿遭到火災(zāi),一位巫師建議,將一塊魚尾形狀的銅瓦放在屋頂上,就可以防止雷電所引起的天火。屋頂上所設(shè)置的魚尾開頭的瓦飾,實(shí)際上兼作避雷之用,可認(rèn)為是現(xiàn)代“避雷針”的雛形。
故宮是世界上現(xiàn)存規(guī)模最大的以木結(jié)構(gòu)為主的古代宮殿建筑群。不論何時(shí),防火都是故宮建筑安全的重中之重。
為了防雷避火,古人們在建筑設(shè)計(jì)上也是用心良苦。在明代的紫禁城中,一些尖頂、錐形的建筑上就出現(xiàn)了類似于“避雷針”的設(shè)計(jì)——也就是寶頂和屋架內(nèi)的雷公柱所組合而成的裝置,其避雷方式首先由寶頂接收雷電,再由寶頂連接隱藏在琉璃瓦下的的雷公柱將電流引向地面。
而隨著故宮保護(hù)工程的開展,故宮匠人們采取了現(xiàn)代防雷技術(shù)。故宮的“避雷針”除了考慮實(shí)用外還要保證美觀,因而有很多不同的形式。
對(duì)于有寶頂?shù)慕ㄖ,則沿用了古人的智慧:利用金屬寶頂做“避雷針”,再把線路隱藏在瓦片下,達(dá)到最佳隱蔽。大型建筑正吻上的“避雷針”做不到完全保護(hù)。(屋頂中央部分前后兩面坡頂相交的屋脊稱為“正脊”,處于正脊左右兩端與垂脊相交的節(jié)點(diǎn)稱“正吻”。)對(duì)于這類建筑,則架設(shè)避雷帶,有時(shí)還會(huì)將脊獸的角或者仙人頭改為金屬制造,作為“避雷針”使用。
沒想到吧!我們也是“避雷針”
當(dāng)你在故宮參觀拍照時(shí)是否嫌棄過這些不起眼的金屬桿和金屬線?
千萬別忘記:它們可是古建筑名副其實(shí)的“生命線”,它們也在很努力地與我們一起守護(hù)著故宮的平安。
古代建筑上的避雷裝置
結(jié)構(gòu)上是否已和現(xiàn)代避雷針基本相似
那么 ,“避雷針”是如何避雷的呢
“避雷針”剛出現(xiàn)時(shí),人們認(rèn)為這種裝置可以避免房屋遭受雷擊,所以把它叫做“避雷針”。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中,已經(jīng)放棄了這一稱呼,而代之以"接閃桿"。
事實(shí)上,“避雷針”本身就是一個(gè)引雷針,它是由接閃器、引下線和接地體組成的。由于它比建筑物本身高一些,所以雷電一般先打到避雷針上,通過引下線跟地相連的導(dǎo)體,把雷電的大電流引到大地中去,來保護(hù)周圍的環(huán)境。