无磁防静电(如何建设屏蔽机房项目——方案解析)

Posted 2023-05-28

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无磁防静电(如何建设屏蔽机房项目——方案解析)

屏蔽机房如何建设？

我们就一起来详细了解下屏蔽机房项目建设方案案例。

一、项目概况

本次建设总建筑面积约为60平方米，涉及内容有基础装修、机房配电系统、防雷及接地系统、门禁系统、气体消防系统、机房屏蔽系统等。

1、屏蔽机房要求：

（1）隔离外界电磁干扰，保证室内电子、电气设备正常工作。特别是在电子元件、电器设备的计量、测试工作中，利用电磁屏蔽室（或暗室）模拟理想电磁环境，提高检测结果的准确度。

（2）阻断室内电磁辐射向外界扩散。强烈的电磁辐射源应予以屏蔽隔离，防止干扰其他电子、电气设备正常工作甚至损害工作人员身体健康。

2、机房要求达到的环境条件

温度：23±1℃；

温度变化率：<5℃/h；

相对湿度：40%~55%；

照度：机房≥500LX；辅助房间≥300LX；应急照明≥30LX；

综合接地电阻：R≤1Ω，零地电位差≤2V；

工程设计必须保证系统的融合、质量和安全，考虑施工和维护的方便，便于系统的局部变更与功能升级，做到技术先进，经济合理，安全可靠。

为了保证机器设备稳定可靠的运行，机房环境必须满足计算机等微电子设备对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、屏蔽、防漏、电源质量、振动、防雷、接地和安全保护等方面的要求。

二、编制依据及规范

屏蔽机房项目建设方案编制依据及规范：

《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2017）；

《计算站场地技术要求》（GB/T2887-2000）；

《智能建筑设计规范》（GB 50314 - 2015）

《民用建筑电气设计标准》（GB 51348-2019 ）

《机要屏蔽室电信间技术要求》；

《涉密信息设备使用现场的电磁泄露发射防护要求》（BMZ1－2000）；

《涉及国家机密的计算机信息系统保密技术要求》（BMZ1－2000）；

《涉及国家机密的计算机信息系统安全保密方案设计指南》（BMZ2－2001）；

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

《七氟丙烷灭火系统施工及验收规范》GB 50263-2007

《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343-2004）

《建筑物综合布线规范》（ISO11801）

《商业建筑物电信布线规范》（EIA/TIA568A）

《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2016）

三、机房装修工程

1、装修原则

计算机场地技术涉及面广泛、技术复杂，为了保证计算机系统的正常运行，达到用户的应用目的，机房装修也提出了更高的要求。

根据规范，室内装修应采用非燃烧材料（燃烧性能A级）或难燃材料（燃烧性能B1级）。

2、装饰技术要求

（1）墙面部分

屏蔽机房内墙体内墙面及柱面基层和外墙面均采用金属结构，墙柱面采用彩钢板装饰。采用的材料应有较高的强度,美观、耐用、耐擦洗、不起尘，满足防火要求。安装时要求墙面平整、线条分隔简洁大方。

所有墙面基层所采用的材料要求为不燃材料，采用40mm*20mm*0.8mm的钢方管按照间距600mm进行焊接。以达到防火的要求，并且具有易清洁、保温、耐擦洗、抗腐蚀的特点。安装时要求墙面平整、简洁大方，长期使用不变形，安装牢固、平整。

（2） 吊顶部分

屏蔽机房内均采用600*600*0.8mm条形微孔铝合金吊顶，吊顶下到地板净空高度2.6米（屏蔽壳体高3.4米），吊顶上空做防尘处理，天花内所有顶棚和柱面均涂防火涂料，其它饰面选用不起尘的材料。

①施工工艺

弹墙面水平线 --→根据设计标高值通过水平线确定标高位置--→根据标高安装修边角--→确定吊点位置--→固定吊杆(吊杆间距为1200×1200) --→将龙骨吊码套入38# C槽龙骨--→把A字吊码套入A字龙骨上方--→通过吊码将38# C槽龙骨与A字龙骨固定--→调整龙骨的水平值和垂直度--→将天花板嵌进A字龙骨下方夹缝里。

②注意事项

按设计图纸确定吊杆位置，然后根据水平线钉修边角并安装吊杆，吊杆下端标高为吊顶设计标高加30～40mm,再按龙骨布置图安装并铺平38#C槽龙骨，将A字龙骨安装于38# C槽龙骨下面，形成井字型结构，然后把天花板夹入A字龙骨中，并调整对齐接缝即可。安装修边角时首先查看墙面的直线度，如果墙面不直，找平墙面之后再安装各修边角。

吊顶组装示意图

（3）地面装修工程

屏蔽机房全区域铺设抗静电活动地板。地板铺设高度400mm，支架要求地板同品牌，整个地板支架通过导线连成一个金属整体，并与主接地极良好连接。机房内地面必须刷防尘涂料，活动地板下的地面和四壁应按平整、耐磨、不起尘和易于清洁的要求进行装饰。

地板选用全钢无边框防静电活动地板耐磨贴面，符合国家标准《计算机机房用活动地板技术条件》，600×600×35mm抗静电活动地板。机房内防静电地板需做等电位体。

活动地板下部作为安装电源引线管槽及插座，线槽均应采用镀锌金属线槽，不得采用塑料或PVC线槽。地板下支架均要做好防静电接地。

机房静电地板防尘接地

（4）门及其他

屏蔽机房采用两樘2.0*1.2m电动屏蔽门，一扇0.6*1.8彩钢板门。

保证了屏蔽门有着卓越的磁场和电场屏蔽性能。在接触面上不会产生电腐蚀，能长时间保证屏蔽性能，提高了可靠性。

四、电气工程

1、工程内容

从低压配电室引到配电间的主电缆由甲方敷设到指定位置。屏蔽机房内市电配电柜及UPS配电柜内接线，配电柜内空开留有足够冗余备用。

2、动力系统

低压系统配电采用TN—S系统（三相五线）。设计及制造，结构紧凑，防护等级高，所有电器组件、空气开关、熔断器、接触器及配件为优质进口产品。总配电柜集中设置便于操作检修。考虑到将来设备的扩充，各开关柜均预留备用回路，各种电器组件、自动空气开关、熔断器、接触器等符合设备负载电压、电流要求。

配电柜主要考虑以下几方面：

▲ 配电柜的供电回路数满足设备使用并考虑到设备的扩充。

▲ 设有应急开关，当机房出现严重事故或火警时，能立刻切断市电一体化配电柜系统的总电源。

▲ 机房机柜配电采用市电、UPS双路供电，预计机房配置1台机柜，每台机柜设计为双回路供电。

▲ 各路电源设有指示灯，指示通断。

3、照明系统

计算机机房的照明供电属于辅助供电系统的范畴，但它具有一定的特殊性和独立性。机房照明的好坏不仅会影响计算机操作人员和软、硬件维修人员的工作效率和身心健康，而且还会影响计算机的可靠运行。因此就合理地选择照明方式，灯具类型、布局以及一些相关器材等在装修电气工程中不可忽视。

4、机房接地和防雷系统

电源防雷应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》标准。设计、施工要符合气象法、防雷管理办法等相关法规，并且实施过技术要求等同于或高于用户机房防雷标准要求的机房工程。

（1）接地要求

机房防雷接地、计算机逻辑工作地、交流工作地采用独立的共同接地系统，接地电阻小于1欧姆。要求计算机逻辑工作地为在机房内成口字形架空铜带，铜带和室外接地体可靠连接，设备和此铜带通过编织铜带进行连接。同时机房内所有金属材料均和此铜带进行SM型等电位连接，等电位是减少电气火灾，减少设备电气事故的一个重要措施。考虑到机房的静电泄露要求，对抗静电活动地板进行可靠的接地处理，并在机房静电地板下敷设1200*1200mm静电泄流网，规格为50*0.2mm，使用40*3mm铜带做口字形等电位。

① 机房做单独接地系统，各接地系统用BVR 25mm2铜缆引至大楼接地。

② 各机房内设立接地汇集排，尽量缩短汇集距离，并确保接地连接可靠。

③ 所有金属部件全部做导电连接至接地汇集排。

④ 接地主线埋设施工应不影响大楼整体外观，并进行装饰隐藏处理。

采用计算机系统直流逻辑地、交流工作地、安全保护地、防雷保护地四种接地方式。所有机房内接地电阻≤1Ω，零地电压＜1V。需达到国标GB2887《电子计算机场地通用规范》要求，计算机机房应采用四组接地装置，即：

▲ 交流工作接地，接地电阻值≤4欧姆；

▲ 安全保护接地PE，接地电阻值≤4欧姆；

▲ 计算机直流接地TE，接地电阻值≤1欧姆；

▲ 防雷接地，接地电阻值≤4欧姆。

▲ 接地采用40*3mm铜排。

设计同时参照国标GB50174-2008《电子计算机房设计规范》要求，计算机机房宜采用四种接地共用一组接地装置，其接地电阻值≤1欧姆；

（2）施工要求

① 交流工作地均需接入接地铜排。

② 交流安全保护接地都必须至配电柜有关接线端子。机房区域内安全保护接地与抗静电系统接地并联，机房的防静电活动地板及其地笼骨架、吊顶及其骨架、墙面、机柜等均需进行可靠的接地处理，形成一个同一接地体。有效防止空间雷电电磁脉冲侵入机房，减少机房受到雷击。同时采用金属网、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来，各种屏蔽都必须妥善接地。

③ 防雷器为配电柜内安装。

④ 弱电接地：机柜、线槽都需接到室内接地网上。

接地示意图

5、静电泄漏系统

《电子信息系统机房设计规范》中对静电防护作出如下规定：

（1）基本工作间不用活动地板时，可铺设导静电地面，导电性能应长期稳定，且不易发尘。

（2）主机房内的活动地板应是导静电的，单元活动地板的系统电阻应符合现行国家标准《计算机机房用活动地板技术条件》的规定。

（3）主机房内的工作台面及座椅垫套材料应是导静电的。

（4）主机房内的导体必须与大地做可靠的联接，不得有对地绝缘的孤立导体。

（5）导静电地面、活动地板、工作台面、和座椅垫套必须进行静电接地。

（6）主机房内绝缘体的静电电位不应大于1KV。

（7）静电接地可以经限流电阻及自己的连接线与接地装置相连，限流电阻的阻值宜为1MΩ。

关于机房防静电问题应该说也是一个十分重要的课题。静电问题处理的不好同样可损伤设备。

五、屏蔽机房系统

项目屏蔽室采用结构形式屏蔽室可以满足本工程要求的屏蔽室对屏蔽效能的要求，并符合《处理涉密信息的屏蔽室的技术要求和测试方法》的“C”级要求。

建成后的屏蔽机房应满足下述技术指标：

模拟干扰源置于室外时，屏蔽室安放前后的电场强度，磁场强度或功率之比。
磁场：14KHz≥70dB 200KHz≥85dB

平面波：450MH≥100dB 950MHz≥100dB

微波：6GHz≥100dB

机房墙面图

1、屏蔽主体工程

▲ 屏蔽机房主体工程主要包括：电磁屏蔽壳体、电磁屏蔽门、截止波导通风窗、光纤截止波导管、信号传输板、各种电源及信号滤波器。

▲ 屏蔽室工作频率范围：14KHz～20GHz

▲ 屏蔽室类型：焊接式电磁屏蔽室

▲ 屏蔽效能指标要求：BMB3-1999 C级标准

▲ 屏蔽壳体材质：底板采用3.0mm优质冷轧钢板，壁板和顶板采用2.0mm的优质冷轧钢板。

▲ 屏蔽骨架：主梁采用（120*60×4）矩形钢管；立柱采用方钢管（60×60×2）、固定梁采用方钢管（40×40×2）等混合组成。

2、屏蔽机房的设备组成：

（1）、屏蔽壳体

组成屏蔽壳体的内容主要有六面屏蔽材料、材料之间的连接、支撑龙骨。六面板体、支撑龙骨及壳体与地面之间的绝缘处理。其中顶、墙板采用厚度为2.0mm的冷轧钢板，底板采用厚度为3.0mm的冷轧钢板，支撑龙骨采用型钢。

电磁屏蔽壳体

（2）、屏蔽门

屏蔽门是屏蔽机房主要进出口，且要经常开闭，因此，屏蔽门是影响屏蔽室屏蔽效能的重要部位，是保持屏蔽系统总性能免于退化的最薄弱的部件，也是系统中唯一可动部分，因此保持屏蔽门屏蔽效能的稳定性尤为重要。

电磁屏蔽门

锁紧为双点锁紧结构，配有铰链页、手柄实现门的旋转运动。采用单刀插入式电磁密封技术，复合刀口，刀口采用具有良好导磁特性的优质冷轧钢板，经镀铜后同时具备了良好的导电性和导磁性，保证了屏蔽门有着卓越的磁场和电场屏蔽性能。刀口与簧片接触部分都为同一种材料，电位差相近，在接触面上不会产生电腐蚀，能长时间保证屏蔽性能，提高了可靠性。

（3）、电源滤波器

屏蔽室引入单路电源，经市电电源滤波器进入屏蔽机房配电箱，市电供给照明、维修、空调用电。

电源滤波器

（4）、网络蔽装置

进出机房的通信线缆尽量采用光纤传输（光纤的屏蔽效果最佳）。如有五类线或者六类线进出屏蔽机房，应采用光端机进行传输转换，并加装光纤截止波导，根据光缆规格加装相应数量和规格的光纤截止波导。

（5）、信号滤波器

信号滤波器用来从输入信号中过滤出有用信号滤除无用信号和噪声干扰。其原理是利用电路的幅频特性，其通带的范围设为有用信号的范围，而把其他频谱成分过滤掉。主要作用是解决空间电磁干扰问题，例如设备向空间辐射较强的电磁干扰，或者设备对空间的电磁干扰敏感等问题。

信号滤波器

（6）、截止波导管

本方案配备6只光纤截止波导管，对进出屏蔽机房的光纤进行屏蔽处理。

截止波导管

（7）、消防信号滤波器

该滤波器针对进出屏蔽机房的各种消防线缆的屏蔽处理。如：烟感、温感、报警、控制线等。根据消防线缆的数量来确定滤波器的数量。

本方案安装5台消防信号滤波器，用于消防感温、感烟、控制、电源线缆的屏蔽处理，另外配备2台消防直流电源滤波器，用于钢瓶启动。

（8）、空调屏蔽处理

当在屏蔽机房内安装空调时，空调室内机和室外机必然有线缆连接，其中有电源线缆和信号线缆，根据参数的不同选用不同的滤波器进行屏蔽处理。空调进出屏蔽室的气、液、水管均需加装波导管进行屏蔽处理。

本方案安装2台空调380V 16 A电源滤波器、2台3线空调信号滤波器，2套波导管（空调气、液、水管的屏蔽处理）及2套空调地漏波导管。

（9）、截止波导通风窗

是屏蔽机房通风换气的通道，并可起到屏蔽效果。波导窗的屏蔽效能要求应于屏蔽室的屏蔽效能保持一致，甚至高于屏蔽室总体屏蔽效能的要求。

屏蔽通风窗通常做成截止波导形式，其插入衰减应与屏蔽室指标一致，波导窗是由许多个小波导组成的波导束，小波导截面形状为六角形。

截止波导通风窗

由于方形及六角形波导允许传播的波型较圆波导少，故对电磁波的隔离较为有利。