電磁屏蔽室的設計與施工

◆吳繼偉

電磁屏蔽室的設計與施工

◆吳繼偉

（中航長沙設計研究院有限公司 湖南 410014）

分析了電磁屏蔽室建設標準和屏蔽效能，重點討論了電磁屏蔽室的技術方案，明確了施工程序，并提出了其質量保證措施，可為電磁屏蔽室設計或施工提供參考，有一定的指導和借鑒意義。

電磁屏蔽室；屏蔽效能；屏蔽方案；施工技術

以涉密計算機為代表的電子設備，在使用時會向空間輻射信號頻譜成分豐富的電磁波，存在被攻擊和失泄密漏洞隱患，對國家信息安全構成一定的威脅。國家秘密直接關系國家安全和利益，一旦泄露，其危害重大而深遠。

隨著電子技術的快速發展，電磁屏蔽技術成為保護國家秘密的一種重要手段。電磁屏蔽室就是利用屏蔽的原理，用金屬材料制成一個六面封閉體，減弱其電磁波能量而產生屏蔽作用。電磁屏蔽室作為存放網絡信息安全重要設備場地，可以限制其內部的電磁能量向外傳播，同時可防止或降低外界電磁輻射能量向其傳播。對涉及國家秘密或企業對商業秘密有保密要求的電子信息機房，宜設置電磁屏蔽室[1]。

1 電磁屏蔽室的建設標準

各行業對電磁屏蔽室都有不同的要求，對屏蔽室指標進行了規定和要求。制定的國家標準有：國家保密局BMB3-1999；中國人民解放軍GJBz 20219-94；中國人民解放軍國防、人防GJB 3928-2000、RFJ01-2015；部隊軍標GJB 5792-2006。僅從技術角度分析，這些標準制定相互之間有參考，施工工藝并沒有太大區別，電磁屏蔽室基本上都劃分為裝配式可拆卸式和焊接式，主體材料均為金屬絲或金屬板，技術指標均能保證。

2 電磁屏蔽室的屏蔽效能

電磁屏蔽室的有效性以屏蔽效能（SE）來進行度量。屏蔽效能是沒有屏蔽時空間某個位置的場強E1與有屏蔽時該位置的場強E2的比值，它表征了屏蔽體對電磁波的衰減程度。由于屏蔽體通常能使電磁波的強度大大衰減，因此通常用分貝（dB）來表述屏蔽效能，其定義公示為：

SE=20lg（E1/E2）（dB）

屏蔽效能的測量一般是將規定頻率的模擬信號源置于屏蔽室外，接收裝置在同一距離條件下在室外和室內分別接收。

3 電磁屏蔽室的技術方案

電磁屏蔽室是網絡設備集中放置的地方，在這進行大量重要數據的交換和存儲，是網絡信息匯聚的中心，故電磁屏蔽室建設對保護內部設備及數據安全有舉足輕重的作用。電磁屏蔽室規劃時應確保在物理空間上有足夠的安全距離；選址應避免底層和頂層，電力穩定可靠，遠離產生粉塵、油煙、有害氣體等；遠離強震源和強噪聲源[2]；電磁屏蔽室工程設計應嚴格按照國家有關標準進行選型與配置，力求功能齊全，技術規范，安全可靠。

焊接式電磁屏蔽室由如下五部分組成：屏蔽殼體、屏蔽門、通風波導窗、強弱電濾波器和接地系統。

3.1 屏蔽殼體

屏蔽殼體是保證電磁屏蔽室性能的基礎，同時也是各種裝飾材料及輔助裝置安裝的載體。屏蔽殼體主要包括六面屏蔽材料、支撐龍骨和材料之間的連接組成。

屏蔽效果與其屏蔽材料具有非常密切的關系，金屬板可以最大限度地減少縫隙，提高屏蔽性能，基本保證在100dB以上，適用于建造高效能屏蔽室；金屬網作為屏蔽材料，電氣連接性能差，有縫隙，即使采用雙層金屬網屏蔽，其屏蔽效能只有80~90dB，適合建造低效能屏蔽室[3]。

支撐龍骨：地面存在空氣和水分，將會導致金屬接地體腐蝕，在接地體和地面之間，整體進行防潮防濕處理，采用絕緣墊塊將電磁屏蔽室主體支起與地面絕緣。屏蔽殼體不同部位其承載力不同，應根據其受力情況選擇不同截面積的矩形鋼龍骨作為其支撐龍骨。材料之間的連接一般采用CO2氣體保護焊，連續滿焊，其特點是受熱面積小，焊縫抗氧化好，可保證焊縫處屏蔽效能。

3.2 屏蔽門

屏蔽門為電磁屏蔽室的重要組成之一，是整個屏蔽機房唯一可活動的部分，主要方便工作人員及設備進出。屏蔽門是屏蔽機房系統中最薄弱的部件，是導致屏蔽機房性能下降的關鍵因素，原則上應選用屏蔽效能不低于電磁屏蔽室主體的屏蔽門。

在確保屏蔽效能的前提下，屏蔽門的可靠性、實用性及開啟方便將至關重要。電磁屏蔽門宜選用市場成熟的產品，具有性能穩定、屏蔽效能高、維護維修方便等顯著特點。屏蔽門既可選電動控制，也可通過應急裝置手動開啟，門凈寬不宜小于1.2m，凈高不宜小于2.2m。

3.3 通風波導窗

為了電磁屏蔽室內部保持空氣的流通，還需要在屏蔽殼體上設置通風波導窗。波導窗是屏蔽室內空氣與外界交換的主要通道，它能夠有效截止電磁波的穿越，在保證空氣流通的同時阻止電磁信號的泄露。

通風波導窗截面形狀有以下類型：六角形、圓形及方形等。試驗證明，在同等插入衰減能力條件下，六角形波導的通道面積大于方形或圓形波導的通道面積，能擴大了通風面積，并減少了換氣阻力，故其截面形狀一般設計制作為六角形。通風波導窗設計效能指標應不低于電磁屏蔽室的屏蔽效能，常見的通風波導窗的尺寸為300*300*5mm或者600*600*5mm。

3.4 強弱電濾波器

電源線或信號線等導體進入電磁屏蔽室，都會夾帶電磁干擾，應配有相應的濾波器進行濾除。濾波器是一種無源雙向網絡，其一端是“源”，另一端是“負載”，當信號從源端進入時，僅容許工作必須的信號頻率通過，而對工作不需要的信號頻率有很大的衰減作用。

常用強弱電濾波器有電源濾波器、信號濾波器、煙感濾波器、溫感濾波器等。根據各類強弱電信號種類及作用，分別選用與屏蔽室屏蔽效能相適應的濾波器，濾波器應集中安裝，以方便后期維護和保養。

3.5 接地系統

接地的目的主要是防止電磁干擾，消除公共阻抗的耦合，同時保證人身和設備的安全。通常在電磁屏蔽室四周及活動地板下敷設銅帶組成接地網格，屏蔽室內電氣設備外殼、金屬管道、屏蔽門等均通過軟銅線就近與接地網格連接。電磁屏蔽室內交流工作地、安全保護地、防雷保護接地、直流接地系統建議使用大樓綜合接地系統。

4 電磁屏蔽室的施工程序

電磁屏蔽室一般的施工工序流程：確認現場施工條件→放線、定位→絕緣層施工→支撐框架施工→屏蔽殼體施工→電磁屏蔽門、附屬配套裝置施工→等電位連接→撿漏和調試→涂裝→電磁屏蔽效能測試→竣工驗收[4]。

電磁屏蔽室的承建單位要有國家頒發的資質，并且在電磁屏蔽室建造完成后必須經過國家相關測評結構測試合格后才能使用。

4.1 電磁屏蔽室施工技術

屏蔽殼體施工：根據設計要求將預加工的金屬板塊焊接成整體，焊縫要均勻無毛刺，不可漏焊和虛焊；每層應連續焊完，當天施工結束時，不得留有未焊完的含扣；焊接過程中要隨時對焊縫進行質量檢驗，焊接完成后，所有鋼結構件做嚴格的防銹處理，涂刷二道防銹漆。

屏蔽門施工：屏蔽門通過利用簧片與門板上的“刀”壓接，安裝時一定要保證屏蔽門的垂直度和水平度，以確保屏蔽機房的電磁屏蔽效能；

通風波導窗施工：波導窗安裝要可靠、平直，與屏蔽殼體接觸面要均勻搪錫，搪錫處要嚴密、平整；濾波器施工：濾波器外殼與殼體之間必須襯墊軟性導電材料，裝接應牢固、可靠[5]。

4.2 工程質量保證措施

為了保證電磁屏蔽室工程質量，確保驗收順利，應制定如下質量措施。組織措施：建立以項目經理為首的質量管理領導小組，落實質量工作，明確職責，嚴格落實自檢、互檢和專檢制度；制度措施：制定項目質量管理制度，嚴格執行，做到管理規范化、操作標準化、施工程序化；技術措施：做好圖紙會審和技術交底工作，必要時進行專家認證，嚴把技術質量關。

5 結論

隨著電子技術的不斷發展，國家對信息安全保護也越來越重視。電磁屏蔽技術作為保護信息安全的一種重要手段，未來電磁屏蔽室的建設需求會不斷增加。本文分析了電磁屏蔽室建設標準和屏蔽效能，重點討論了電磁屏蔽室的技術方案，明確了施工程序，并提出了其質量保證措施。本文介紹的內容，可為電磁屏蔽室設計或施工提供參考，有一定的指導和借鑒意義。

[1]陳宏慶，張飛碧等.智能弱電工程設計與應用[M].北京：機械工業出版社，2013：792.

[2]GB 50174-2017 數據中心設計規范[S].

[3]陳光輝，黎連業等.網絡綜合布線系統與施工技術（第5版）[M].北京：機械工業出版社，2018：530-532.

[4]GB/T 51103-2015 電磁屏蔽室工程施工及質量驗收規范[S].

[5]GB 50462-2016 電子信息系統機房施工及驗收規范[S].