一、项目概况

  1. 文物保护单位基本信息

    1.1 文物简介

    栖霞寺舍利塔位于南京市栖霞区栖霞山麓的栖霞寺东，是中国五代时期的佛教石塔，是中国最大的舍利塔。栖霞寺舍利塔的整体结构紧凑，雕饰华美，塔八角五檐，是研究南唐建筑的重要文物，中国佛塔艺术的精品之作，南方非常少见的密檐式塔。栖霞寺始建于南朝齐永明元年(483年)，舍利塔后于隋文帝仁寿元年(601年)复修原为五层方形木塔。现存石塔系五代南唐(937~975)重建。1988年中华人民共和国国务院公布为全国重点文物保护单位。

    1.2 价值评估

    栖霞寺舍利塔改变了唐代的密檐塔只有一层低低的素平台基的做法，吸取了唐代某些小塔的造型方式，在塔下用须弥座为基座，座上并有仰莲式平座，开创了以后密檐塔逐渐华丽的先风。栖霞寺舍利塔体量不大，各檐都由整块石材刻 成，挑檐较深，檐下只刻出凸圆线脚，不雕斗拱，柱材雕刻也简单有节，整体权衡包括敦实的塔刹都很得体，虽大体仍模仿木结构建筑的造型，但并未失掉石材的本性和小塔应具的一种婀娜风度，艺术价值很高。栖霞寺塔石面布满了浮雕，是五代雕刻精品。

  2. 栖霞寺舍利塔安装防雷设施的必要性

    2.1 栖霞寺舍利塔存在的雷击隐患

    （1）栖霞寺舍利塔所在地江苏省南京市，其所在地区的年平均雷暴日为32.6天/年，已经达到国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》G50343-2012规定中雷区标准。该地区发生雷电等强对流极端天气频次较高，易发生雷击事件。

    （2）栖霞寺舍利塔文物建筑1950年代安装有简易的避雷装置，防雷技术落后。避雷装置在长期的自然条件下己经锈迹斑斑，严重腐蚀，极易遭受雷击，成为带电云层放电的对象，对人身财产安全造成严重危害。

    （3）栖霞寺舍利塔文物建筑四周无高大树木及构筑物，为周围最高建筑，极易遭受雷击。安装避雷设施后将提高周边群众生命财产及国家文物的安全。

    综上所述，栖霞寺舍利塔存在雷灾隐患，一旦遭遇雷火文物建筑将严重受损。为防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡、文物损伤和财产损失，因此，亟待制定并因地制宜采取有效的防雷措施，建立完善的防雷保护系统，确实提高文物建筑对雷电的防御能力。

    2.2 栖霞寺舍利塔安装防雷设施的必要性

    为了贯彻落实《中华人民共和国文物保护法》及QX189-2013《文物建筑防雷技术规范》的要求，提高栖霞寺舍利塔文物建筑抵御雷电灾害的能力，保护文物建筑，进一步加强栖霞寺舍利塔文物建筑的防雷保护工作，拟在栖霞寺舍利塔文物建筑或周边安装防雷设施，对雷电的侵入实施接闪、泄流措施，减少雷电对文物建筑造成损坏。

  3. 编制依据

以下列标准、规范和文件作为设计必须遵循的依据，使工程设计方案符合规范、

标准和有关部门的管理要求：

《中华人民共和国文物保护法》

《文物建筑防雷工程勘察设计和施工技术规范（试行）》

QX189-2013《文物建筑防雷技术规范》

GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》

GB50601-2010《建筑物防雷施工与质量验收规范》

GB51017-2014《古建筑防雷工程技术规范》

二、现状勘察

  1. 栖霞寺舍利塔文物建筑本体防雷设施现状评估

      舍利塔防雷设施最初于1957年安装，1971年重新修复了拆除的避雷针，距今已有50余年。避雷装置在长期的自然条件下已经锈迹斑斑，严重腐蚀，极易遭受雷击，成为带电云层放电的对象，对人身财产安全造成严重危害。舍利塔一层及二层引下线未根据塔身外轮廓进行排布而是直接穿透塔檐，对文物建筑本体造成了一定的破坏。因引下线与塔身直接接触，塔身局部已形成铁件锈蚀印记。舍利塔塔身除了避雷针及引下线等防雷金属制品外每层塔体都用精铁环固，还对部分石构件用铁条拉固。部分精铁、铁条与防雷引下线相接。现精铁及铁条多出现锈蚀、松动迹象。根据2022年4月对舍利塔本体现存避雷设施进行接地电阻检测，检测结果为152，已不满足《文物建筑防雷技术规范》中第一类防雷文物建筑冲击接地电阻不大于102的规范要求，且已年久失修，腐蚀严重。因此，舍利塔本体的防雷系统已无法满足文物保护的需求，需重新安装防雷装置以避免之后遭遇雷击。

  2. 舍利塔本体防雷安装条件评估

  栖霞寺舍利塔自1993年修缮完成后未进行其它修缮工程，目前舍利塔基坛局部残损严重，石块缺失，且多处呈现烟火熏黑，据推测为南宋初年金兵焚烧舍利塔留下的印迹。塔身完整性保存较好，但经过长期的自然环境侵蚀，塔身浮雕等风化严重。每层塔身有精铁固束，且局部以铁棍支撑塔檐，在叶恭绰撰文的《修舍利塔记》中称之为“掌柱”。而塔檐多残损风化严重，局部石块间裂缝明显。每层塔檐多出上一层的部分，因为雨水的冲刷，石块风化、残损、脱落较为严重。据现场勘察，上个世纪70年代恢复的舍利塔防雷工程施工工艺并不成熟，塔身第二、三层的防雷引下线直接穿透第一、二、三层塔檐往下，局部与固束塔身的“精铁”连接在一起。因此在舍利塔本体安装防雷装置应避免对舍利塔塔檐的进一步破坏，接闪带考虑设置在一层及顶层。对塔檐破损严重的部位，可不做明敷接闪带，选择沿内沿做成均压环。同时引下线敷设沿塔体檐口破损处引下，应将其用卡箍固定在原固束的“精铁”上，避免对塔檐的破坏。

三、设计原则

  1. 文物建筑保护原则

    文物建筑防雷必须遵守不改变文物原状的文物保护原则，防雷装置安装最大程度做到与建筑原貌一致。防雷工程以保护文物建筑为主要目的，工程做法的制定、实施应坚持以“不改变文物原状”为基本原则，全面地保存、延续文物的真实历史信息和价值。在满足防雷需求下，设计本着对文物建筑本体和景观环境原貌影响最小，坚持“最小干预”。

  2. 文物建筑免受雷电灾害的安全可靠性原则

    安全可靠性原则是本次工程的核心，需按照国家相关法规、标准、技术规范、施工图集的要求，做到层层设防，分类防护。防雷设计从文物建筑特殊性出发，工程使用优质的防护产品，可靠有效保护文物建筑安全，使防雷装置发挥应有作用。

  3. 文物建筑防雷工程的技术先进性原则

    技术先进性原则是本次工程的关键，是实现安全可靠性的重要技术保障。防雷设计以国内先进、成熟技术，选用优良的设备、材料，实现对文物建筑雷电防护的目的。

  4. 文物建筑防雷工程的经济合理性原则

    经济合理性原则是本次工程的基础，它是实现安全可靠性、技术先进性的经济支撑，防雷设施所用材料选用性价比好、可靠性高、维护方便的产品。实现一次施工,多年使用。

  5. 防雷装置的耐久性原则

    文物建筑防雷工程以保护文物本体为主，防雷装置应具有长久性防护功能。防雷装置设备材料、施工安装要经久耐用寿命长，减少频繁施工改造对文物建筑的破坏损伤。

四、施工方案说明及技术要求

  4.1 防雷方式

      舍利塔采用由接闪器(接闪带、接闪网等)接闪雷电，引下线引下雷电流，接地装置将雷电流泄入地下的方式对其进行外部直击雷防护。栖霞寺舍利塔的塔顶、塔檐、塔身敷设紫铜接闪带，使塔身形成接闪网。在塔顶安装避雷针。防雷接地装置的选用是根据当地地形、地质和现场条件等诸多因素确定的。本次防雷工程采用耐腐蚀炭纤维复合离子接地体,目的是为了减小对文物基础影响和景区硬化路面、植被的破坏。为防止人员接触电压、跨步电压措施：采取警告、警示及防雷装置局部安装绝缘等保护措施。

  4.2主材选型

  （1）接闪导线/避雷针

   接闪导线选用铜材。与镀锌钢材相比，铜材具有良好的导电、导热性能，且使用年限长、耐腐蚀、膨胀系数小，材质颜色与文物建筑相协调，与文物建筑结合更为和谐，对文物建筑外观、风貌等影响最小。塔顶塔刹部分设置避雷针。

  （2）固定支架

        固定支架采用亚光不锈钢材质，从材料颜色、性能看不锈钢与铜材相匹配。亚光不锈钢的特性表现在：

   a.亚光不锈钢属高标号不锈钢，适合在室外安装使用，可确保不生锈，杜绝由于铁锈物对文物建筑的污染。

   b.亚光不锈钢材料之间焊接采用氩弧焊接法，焊接精度高，工艺美观效果好。

   c.亚光不锈钢钢性强、耐腐蚀、杜绝生锈源，使用时间更长久。

  （3）引下线

        考虑塔体不能实施打孔，以及塔体的破损程度。引下线固定方式不采用膨胀丝固定方式。引下线敷设沿着塔体屋檐破损处引下，并将其用卡箍或者卡扣固定在旧的金属带（精铁）上，避免引起新的破坏。引下线数量不少于2根。

  （4）护套管

        为保证人员安全，明敷引下线须装绝缘层隔离。选用绝缘性能好、机械强度高、耐用材料，防止雷电造成的接触电压，确保人身安全。PC绝缘保护管具有优越的耐热、耐赛性能；管材重量轻、柔韧性好，安装、施工便捷，适合引下线绝缘保护使用。

五、现场施工要求

  1. 文物保护要求

      (1)防雷施工工地要建立项目经理负责制，全面负责现场施工和文物保护管理工作。

  (2)施工工地要建围挡并在显要位置悬挂标识牌，无关人员不得入内及施工工地负责人等项。

  (3)开工前施工方要会同文物使用、管理部门划定文物建筑保护范围以及重点保护区域。施工前施工方要拟定详实可行的文保措施，上报文保部门和建设方备案。

  (4)施工方进场前要对施工人员进行文物保护教育，宣讲相关物保护法律、法规，宣讲文物保护的意义和重要性。要将文保措施、文物建筑保护范围、重点保护对象告知所有参与施工人员。使每个进入施工现场人员提高文保意识，将文物保护变为自觉行为。

  (5)施工现场要设文保员，佩戴专用标志，实时负责对现场进行巡视检查，发现问题及时向项目经理汇报。施工现场要建立施工日志，做好施工状况和文保工作文字记录、照片拍照。

  (6)施工要在确认文物建筑安全下方可开工。

  2. 施工安全要求

  (1)人身安全：为确保公众人身的安全，施工场地要设围挡，并悬挂警示牌，告知无关人员不得进入施工场地。工程施工人员进入现场要穿统一工作服；穿防滑胶鞋带安全帽。焊接工人必须要穿戴专用手套和护目镜。

  (2)用电安全：现场临时用电提前向相关部门申报，经主管部门批准后方可使用，并遵守相关规定。临电线路需用YC橡皮绝缘电缆，临电架空线禁止在树上架设及脚手架上敷设。移动电气设备时，必须切断电源后进行。电气专业工种(电工、电悍工等)均需持证上岗。

  (3)防火安全：施工现场要有专人负责防火，消防设备必须齐全、有效，施工区域禁止吸烟。电焊作业区无易燃物，周围要有警戒线。现场动用明火，使用电气焊前须向有关部门申请经批准后方可使用。

  (4)现场安全：施工材料要集中合理存放，尽量减少二次搬运；保持施工通道畅通；施工垃圾定点堆放，及时清理；保持工地井然有序，确保人员和文物各方安全。

六、现场施工图片

引下线及接地装置的铺设与安装

根据DB11/741-2010《文物建筑雷电防护技术规范》第7.3.1.4条要求，“第二类防雷文物建筑引下线分布间距不大于18米；冲击接地电阻值不大于10Ω”。“根据现场环境实际情况，引下线沿塔体引下。塔体用每根引下线，分别引导到塔底处的不同的接地装置上。为保证引下线与其他接触物质起到良好的绝缘性，采用直径纯铜圆线引下线进行全程保护，若现场施工环境不具备安装条件，可将引下线进行明敷设，明装引下线在尽量保持隐蔽不影响塔体美观的前提下最短路径垂直引下，为求整体美观性，经过专业的涂刷工艺，将接地保护管尽量与塔体等周围环境颜色保持一致。根据塔体的体量、级别、使用用途，其基础部分的土壤情况也相应较为复杂，为塑造百年工程目标，根据本公司多年在古建文物和塔体防雷工程中总结的实际经验，结合塔体现场特殊情况，设计每条引下线安装两组接地装置。接地装置采用镀铜离子接地极、高纯石墨降阻材料等降阻材料，并使用纯铜材料进行有效连接，形成环形接地体，保证其接地电阻持久保持良好范围内。达到持久泄流目的，电阻在10欧姆以下。

接闪器的安装

  依据规范要求，本次工程采用避雷针的接闪方式。在塔体顶部附近做避雷针，避雷针采用绝缘接闪器，接闪器针尖部分采用高导耐腐接闪器针尖，高出塔体1.5米左右，同时加装雷电峰值记录仪，实时记录直击雷数据。为保护古建筑本身不受破坏，本次工程选择长臂车作为登高工具实施避雷针的安装。

七、项目验收

徐航航空设备科技有限公司承建的南京栖霞寺舍利塔防雷接地工程顺利验收，符合国家规范及甲方要求，为国家重要文物保护做出自己的贡献。