基于倒C形卡座的抱瓦式防雷装置设计与应用

董翔 宋建芳

摘    要：近年来，由于瓦片材质和结构的特殊性，仿古建筑在安装防雷设施时易造成瓦片损坏、屋面漏雨等质量问题，因此，我们设计了一种基于倒C形卡座的抱瓦式防雷装置，在保持仿古建筑物原有艺术风貌的基础上，做到了安全可靠、经济合理。本文介绍了该装置的设计理念及应用方式，以供参考。

关键词：倒C形卡座;防雷;仿古建筑;设计与应用

1  前言

随着我国对外开放和招商引资的逐步深入，我国经济发展突飞猛进，全国人民的生活水平不断提升，人们对建筑的美学要求日益增加，故而在近年来的建筑中越来越多地出现仿古建筑，尤以挂瓦坡屋顶居多，并逐步盛行。由于瓦片材质和结构的特殊性，此类屋顶在安装防雷装置时易造成瓦片损坏、屋面漏雨等质量问题，所以此类建筑的防雷装置安装已是施工中急待于解决的难题。

2  工艺设计理念、技术特点及适用范围

2.1  工艺设计理念

设计初衷是在不改变建筑物原貌的情况下进行防雷装置的安装，最大限度的保留建筑物原有风貌。主要是在屋面瓦上与扣瓦衔接的位置设置锯口，在扣瓦的两末端预留孔洞;将防雷装置的倒C形卡座安装于扣瓦之上，使其末端置于预先设置好的锯口内;卡座与扣瓦之间安装自黏式密封硅胶圈，并用镀锌螺杆进行连接;镀锌螺杆末端嵌入屋面瓦锯口内，使镀锌螺杆与各接触点之间形成紧密连接。

2.2  主要技术特点

首先，避免了在扣瓦顶部打孔，可以很好地保护成品;其次，防雷装置采用自主设计的倒C形卡座和具有自黏性质的硅胶密封圈，可以有效地避免天气降水带来的渗漏;三是，采用卡座式的连接方式，技术先进、操作简便，便于安装和移动;最后，该技术具有保持建筑物原貌、保证质量、降低工程造价、节省工时等优点。

2.3  适用范围

该技术适用于各类具有挂瓦坡屋顶的仿古建筑及古建筑物（群）的防雷安装施工。

3  技术工艺的具体应用

3.1  防雷装置卡座的制作

为了保证所选用的材料安全可靠、经济合理，同时易于加工和后续改造，我们选用了技术较为成熟的镀锌扁钢（45mm×5mm）作为卡座的加工原材料。产品预制过程：（1）根据屋顶扣瓦的外径尺寸大小，将已选定的镀锌扁钢加工成类似“Ω”形状的倒C形，同时在两末端预留φ10的带丝孔洞且两孔洞要对称;（2）在已成型的卡座正上方垂直焊接250mm长的φ12镀锌圆钢，顶端焊接下支撑片，整体上形成“T”型，同时对已经制作完成的卡座，要单独放置，避免损坏。

3.2  扣瓦开孔及衔接的屋面瓦锯口设置

在扣瓦两末端开孔，所开孔洞口径应与卡座末端预留孔洞一致，两孔洞应对称。开孔完成的扣瓦，应在孔中填入锯末并用透明胶带在两面贴好加以保护，防止磕碰造成损坏。锯口设置时，要注意：（1）分别在与扣瓦衔接处的屋面瓦一端斜着开设锯口，锯口宽度应能保证扣瓦及卡座同时嵌入;（2）锯口深度应能保证扣瓦及卡座的对称孔深入锯口内。以上过程都需要注意对成品进行保护。

3.3  安装自黏式的硅胶密封圈

连接处采用的是一种自黏式硅胶密封圈，该产品具有自粘性，可塑性强，易于吸附在任何材料之上，而且具有较好的密封效果。具体地，安装时分别在扣瓦和卡座两侧的预留孔之间安装自黏式密封硅胶圈，安装时要边粘边压，使之牢固粘在扣瓦与卡座之间。

3.4  防雷装置卡座的安装

防雷装置卡座的安装，遵循每隔一点五米设置一个的原则，均匀的分布在屋脊上（如图1）。使用φ10的镀锌螺杆穿过预留孔，并旋扭紧固。螺杆与卡座之间要安装镀锌垫片，同时要保证镀锌螺杆的末端完全嵌进屋面瓦的锯口内（锯口内设有紧固用膨胀栓，如图2）。

3.5  防雷装置避雷线的安装

将φ12的镀锌圆钢按照屋面的纵向距离进行切割，然后平置于带有下支撑片的卡座支撑片上。圆钢上部采用带有半圆弧形的卡片，镀锌圆钢设在下支撑片和半圆弧形卡片之间，上半圆弧形卡片与下支撑片通过镀锌螺栓连接固定避雷线。安装完毕后要找平，要保证其处于同一水平面上（如图3）。待所有部件安装完成后还需要对开孔衔接部位进行防渗漏检测，检测完毕后方可进行施工验收。

4  结语

总体而言，本技术设计使用的基于倒C形卡座的抱瓦式防雷装置，可以较好地保护仿古建筑物原有艺术风貌，而且此防雷装置拆装较为方便、便于移动，即可以保证质量，又可重复利用，在建筑物（群）修葺或翻新后可继续使用，既美观大方，又能够有效降低施工成本，对同类施工具有借鉴意义。

参考文献：

[1] 王晓丽，张娟，章锡萍.古建筑外部防雷装置设计审查[J].商品与质量，2015.

[2] 曹方莹.中式别墅防雷设计[J].现代建筑电气，2018.

[3] 姜海灵，赵海江，郭砚茗.简议古建筑防雷保護[J].科技资讯，2015.