电磁屏蔽室的设计与施工

◆吴继伟

电磁屏蔽室的设计与施工

◆吴继伟

（中航长沙设计研究院有限公司 湖南 410014）

分析了电磁屏蔽室建设标准和屏蔽效能，重点讨论了电磁屏蔽室的技术方案，明确了施工程序，并提出了其质量保证措施，可为电磁屏蔽室设计或施工提供参考，有一定的指导和借鉴意义。

电磁屏蔽室；屏蔽效能；屏蔽方案；施工技术

以涉密计算机为代表的电子设备，在使用时会向空间辐射信号频谱成分丰富的电磁波，存在被攻击和失泄密漏洞隐患，对国家信息安全构成一定的威胁。国家秘密直接关系国家安全和利益，一旦泄露，其危害重大而深远。

随着电子技术的快速发展，电磁屏蔽技术成为保护国家秘密的一种重要手段。电磁屏蔽室就是利用屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面封闭体，减弱其电磁波能量而产生屏蔽作用。电磁屏蔽室作为存放网络信息安全重要设备场地，可以限制其内部的电磁能量向外传播，同时可防止或降低外界电磁辐射能量向其传播。对涉及国家秘密或企业对商业秘密有保密要求的电子信息机房，宜设置电磁屏蔽室[1]。

1 电磁屏蔽室的建设标准

各行业对电磁屏蔽室都有不同的要求，对屏蔽室指标进行了规定和要求。制定的国家标准有：国家保密局BMB3-1999；中国人民解放军GJBz 20219-94；中国人民解放军国防、人防GJB 3928-2000、RFJ01-2015；部队军标GJB 5792-2006。仅从技术角度分析，这些标准制定相互之间有参考，施工工艺并没有太大区别，电磁屏蔽室基本上都划分为装配式可拆卸式和焊接式，主体材料均为金属丝或金属板，技术指标均能保证。

2 电磁屏蔽室的屏蔽效能

电磁屏蔽室的有效性以屏蔽效能（SE）来进行度量。屏蔽效能是没有屏蔽时空间某个位置的场强E1与有屏蔽时该位置的场强E2的比值，它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。由于屏蔽体通常能使电磁波的强度大大衰减，因此通常用分贝（dB）来表述屏蔽效能，其定义公示为：

SE=20lg（E1/E2）（dB）

屏蔽效能的测量一般是将规定频率的模拟信号源置于屏蔽室外，接收装置在同一距离条件下在室外和室内分别接收。

3 电磁屏蔽室的技术方案

电磁屏蔽室是网络设备集中放置的地方，在这进行大量重要数据的交换和存储，是网络信息汇聚的中心，故电磁屏蔽室建设对保护内部设备及数据安全有举足轻重的作用。电磁屏蔽室规划时应确保在物理空间上有足够的安全距离；选址应避免底层和顶层，电力稳定可靠，远离产生粉尘、油烟、有害气体等；远离强震源和强噪声源[2]；电磁屏蔽室工程设计应严格按照国家有关标准进行选型与配置，力求功能齐全，技术规范，安全可靠。

焊接式电磁屏蔽室由如下五部分组成：屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗、强弱电滤波器和接地系统。

3.1 屏蔽壳体

屏蔽壳体是保证电磁屏蔽室性能的基础，同时也是各种装饰材料及辅助装置安装的载体。屏蔽壳体主要包括六面屏蔽材料、支撑龙骨和材料之间的连接组成。

屏蔽效果与其屏蔽材料具有非常密切的关系，金属板可以最大限度地减少缝隙，提高屏蔽性能，基本保证在100dB以上，适用于建造高效能屏蔽室；金属网作为屏蔽材料，电气连接性能差，有缝隙，即使采用双层金属网屏蔽，其屏蔽效能只有80~90dB，适合建造低效能屏蔽室[3]。

支撑龙骨：地面存在空气和水分，将会导致金属接地体腐蚀，在接地体和地面之间，整体进行防潮防湿处理，采用绝缘垫块将电磁屏蔽室主体支起与地面绝缘。屏蔽壳体不同部位其承载力不同，应根据其受力情况选择不同截面积的矩形钢龙骨作为其支撑龙骨。材料之间的连接一般采用CO2气体保护焊，连续满焊，其特点是受热面积小，焊缝抗氧化好，可保证焊缝处屏蔽效能。

3.2 屏蔽门

屏蔽门为电磁屏蔽室的重要组成之一，是整个屏蔽机房唯一可活动的部分，主要方便工作人员及设备进出。屏蔽门是屏蔽机房系统中最薄弱的部件，是导致屏蔽机房性能下降的关键因素，原则上应选用屏蔽效能不低于电磁屏蔽室主体的屏蔽门。

在确保屏蔽效能的前提下，屏蔽门的可靠性、实用性及开启方便将至关重要。电磁屏蔽门宜选用市场成熟的产品，具有性能稳定、屏蔽效能高、维护维修方便等显著特点。屏蔽门既可选电动控制，也可通过应急装置手动开启，门净宽不宜小于1.2m，净高不宜小于2.2m。

3.3 通风波导窗

为了电磁屏蔽室内部保持空气的流通，还需要在屏蔽壳体上设置通风波导窗。波导窗是屏蔽室内空气与外界交换的主要通道，它能够有效截止电磁波的穿越，在保证空气流通的同时阻止电磁信号的泄露。

通风波导窗截面形状有以下类型：六角形、圆形及方形等。试验证明，在同等插入衰减能力条件下，六角形波导的通道面积大于方形或圆形波导的通道面积，能扩大了通风面积，并减少了换气阻力，故其截面形状一般设计制作为六角形。通风波导窗设计效能指标应不低于电磁屏蔽室的屏蔽效能，常见的通风波导窗的尺寸为300*300*5mm或者600*600*5mm。

3.4 强弱电滤波器

电源线或信号线等导体进入电磁屏蔽室，都会夹带电磁干扰，应配有相应的滤波器进行滤除。滤波器是一种无源双向网络，其一端是“源”，另一端是“负载”，当信号从源端进入时，仅容许工作必须的信号频率通过，而对工作不需要的信号频率有很大的衰减作用。

常用强弱电滤波器有电源滤波器、信号滤波器、烟感滤波器、温感滤波器等。根据各类强弱电信号种类及作用，分别选用与屏蔽室屏蔽效能相适应的滤波器，滤波器应集中安装，以方便后期维护和保养。

3.5 接地系统

接地的目的主要是防止电磁干扰，消除公共阻抗的耦合，同时保证人身和设备的安全。通常在电磁屏蔽室四周及活动地板下敷设铜带组成接地网格，屏蔽室内电气设备外壳、金属管道、屏蔽门等均通过软铜线就近与接地网格连接。电磁屏蔽室内交流工作地、安全保护地、防雷保护接地、直流接地系统建议使用大楼综合接地系统。

4 电磁屏蔽室的施工程序

电磁屏蔽室一般的施工工序流程：确认现场施工条件→放线、定位→绝缘层施工→支撑框架施工→屏蔽壳体施工→电磁屏蔽门、附属配套装置施工→等电位连接→捡漏和调试→涂装→电磁屏蔽效能测试→竣工验收[4]。

电磁屏蔽室的承建单位要有国家颁发的资质，并且在电磁屏蔽室建造完成后必须经过国家相关测评结构测试合格后才能使用。

4.1 电磁屏蔽室施工技术

屏蔽壳体施工：根据设计要求将预加工的金属板块焊接成整体，焊缝要均匀无毛刺，不可漏焊和虚焊；每层应连续焊完，当天施工结束时，不得留有未焊完的含扣；焊接过程中要随时对焊缝进行质量检验，焊接完成后，所有钢结构件做严格的防锈处理，涂刷二道防锈漆。

屏蔽门施工：屏蔽门通过利用簧片与门板上的“刀”压接，安装时一定要保证屏蔽门的垂直度和水平度，以确保屏蔽机房的电磁屏蔽效能；

通风波导窗施工：波导窗安装要可靠、平直，与屏蔽壳体接触面要均匀搪锡，搪锡处要严密、平整；滤波器施工：滤波器外壳与壳体之间必须衬垫软性导电材料，装接应牢固、可靠[5]。

4.2 工程质量保证措施

为了保证电磁屏蔽室工程质量，确保验收顺利，应制定如下质量措施。组织措施：建立以项目经理为首的质量管理领导小组，落实质量工作，明确职责，严格落实自检、互检和专检制度；制度措施：制定项目质量管理制度，严格执行，做到管理规范化、操作标准化、施工程序化；技术措施：做好图纸会审和技术交底工作，必要时进行专家认证，严把技术质量关。

5 结论

随着电子技术的不断发展，国家对信息安全保护也越来越重视。电磁屏蔽技术作为保护信息安全的一种重要手段，未来电磁屏蔽室的建设需求会不断增加。本文分析了电磁屏蔽室建设标准和屏蔽效能，重点讨论了电磁屏蔽室的技术方案，明确了施工程序，并提出了其质量保证措施。本文介绍的内容，可为电磁屏蔽室设计或施工提供参考，有一定的指导和借鉴意义。

[1]陈宏庆，张飞碧等.智能弱电工程设计与应用[M].北京：机械工业出版社，2013：792.

[2]GB 50174-2017 数据中心设计规范[S].

[3]陈光辉，黎连业等.网络综合布线系统与施工技术（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2018：530-532.

[4]GB/T 51103-2015 电磁屏蔽室工程施工及质量验收规范[S].

[5]GB 50462-2016 电子信息系统机房施工及验收规范[S].