匠心防雷 守护“国家宝藏”

近日，以明星担当“国宝守护人”，以小剧场形式讲述我国重要文物前世今生的电视节目《国家宝藏》赢得口碑、收视率“双红”，在社会上带动了一场“文物保护热”。而事实上，一些气象工作者也正履行着“国宝守护人”的职责。

除人为因素，雷击事故是造成文物建筑破坏的原因之一。北京故宫博物院（以下简称“故宫”）为国家重点文物保护单位，然而，据历史记载，雷击事件曾对故宫造成了严重损失。

北京市避雷装置安全检测中心高级工程师宋平健介绍，从1993年开始，故宫就开始了针对文物建筑的防雷装置检测工作。随着故宫文物建筑的修缮，大体量建筑物的防雷装置日益完善。

2011年，由北京市文物局、北京市气象局共同编制的北京市地方标准《文物建筑雷电防护技术规范》实施，对故宫的防雷安全起到积极作用。

由于文物建筑物体量大、数量多，雷电会影响消防、电视监控、出入口管理、网络等电子系统的正常运行。宋平健回忆道，2011年6月23日，部分设备因雷击造成工作受影响。事后，北京市气象局高级工程师李京校等人分析了此次雷击的具体原因和防雷薄弱环节，针对存在的问题给出了强化故宫文物建筑雷电灾害风险评估、开展小范围雷电监测预警措施、加强故宫精细化雷电监测预警等建议。

雷击事故后，故宫更加重视文物古建以外的防雷工作。然而，单靠画图是无法看出故宫建筑物之间防雷装置的联系，图纸也无法覆盖到所有的角落。如何更加立体地监控故宫的整体防雷情况呢？

2013年，北京市气象局联合故宫研发了三维雷电灾害风险评估技术，将风险报告中的直击雷防护范围、明敷引下线跨步电压以三维动态的方式展现在虚拟场景中，从而将整个防雷风险评估报告以三维方式直观呈现出来，此项技术已应用在故宫文华殿和文渊阁内。

依托北京市自然科学基金“北京市古建筑雷击起火机理及防护技术研究”项目，李京校等人利用试验和数值模拟分析方法研究了古建筑木材雷击起火机理，进而探索了古建筑防止雷击起火的最优方法。

目前，北京市气象部门已建立起一套完善的文物建筑防雷安全检测、雷电灾害风险评估、雷电灾害调查技术方法，使得故宫的雷电灾害防御能力进一步提升，故宫管理人员防雷应急能力及防雷安全意识进一步增强。（冯子晏）