電磁屏蔽室的設(shè)計(jì)與施工

◆吳繼偉

電磁屏蔽室的設(shè)計(jì)與施工

◆吳繼偉

（中航長沙設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖南 410014）

分析了電磁屏蔽室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和屏蔽效能，重點(diǎn)討論了電磁屏蔽室的技術(shù)方案，明確了施工程序，并提出了其質(zhì)量保證措施，可為電磁屏蔽室設(shè)計(jì)或施工提供參考，有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

電磁屏蔽室；屏蔽效能；屏蔽方案；施工技術(shù)

以涉密計(jì)算機(jī)為代表的電子設(shè)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(gòu)成一定的威脅。國家秘密直接關(guān)系國家安全和利益，一旦泄露，其危害重大而深遠(yuǎn)。

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，電磁屏蔽技術(shù)成為保護(hù)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(chǎn)生屏蔽作用。電磁屏蔽室作為存放網(wǎng)絡(luò)信息安全重要設(shè)備場地，可以限制其內(nèi)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(yè)對商業(yè)秘密有保密要求的電子信息機(jī)房，宜設(shè)置電磁屏蔽室[1]。

1 電磁屏蔽室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

各行業(yè)對電磁屏蔽室都有不同的要求，對屏蔽室指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定和要求。制定的國家標(biāo)準(zhǔn)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(duì)軍標(biāo)GJB 5792-2006。僅從技術(shù)角度分析，這些標(biāo)準(zhǔn)制定相互之間有參考，施工工藝并沒有太大區(qū)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(shù)指標(biāo)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(jìn)行度量。屏蔽效能是沒有屏蔽時空間某個位置的場強(qiáng)E1與有屏蔽時該位置的場強(qiáng)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(qiáng)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(guī)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(nèi)分別接收。

3 電磁屏蔽室的技術(shù)方案

電磁屏蔽室是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中放置的地方，在這進(jìn)行大量重要數(shù)據(jù)的交換和存儲，是網(wǎng)絡(luò)信息匯聚的中心，故電磁屏蔽室建設(shè)對保護(hù)內(nèi)部設(shè)備及數(shù)據(jù)安全有舉足輕重的作用。電磁屏蔽室規(guī)劃時應(yīng)確保在物理空間上有足夠的安全距離；選址應(yīng)避免底層和頂層，電力穩(wěn)定可靠，遠(yuǎn)離產(chǎn)生粉塵、油煙、有害氣體等；遠(yuǎn)離強(qiáng)震源和強(qiáng)噪聲源[2]；電磁屏蔽室工程設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選型與配置，力求功能齊全，技術(shù)規(guī)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(fēng)波導(dǎo)窗、強(qiáng)弱電濾波器和接地系統(tǒng)。

3.1 屏蔽殼體

屏蔽殼體是保證電磁屏蔽室性能的基礎(chǔ)，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(guān)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(wǎng)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(wǎng)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(dǎo)致金屬接地體腐蝕，在接地體和地面之間，整體進(jìn)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(yīng)根據(jù)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(hù)焊，連續(xù)滿焊，其特點(diǎn)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(jī)房唯一可活動的部分，主要方便工作人員及設(shè)備進(jìn)出。屏蔽門是屏蔽機(jī)房系統(tǒng)中最薄弱的部件，是導(dǎo)致屏蔽機(jī)房性能下降的關(guān)鍵因素，原則上應(yīng)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(shí)用性及開啟方便將至關(guān)重要。電磁屏蔽門宜選用市場成熟的產(chǎn)品，具有性能穩(wěn)定、屏蔽效能高、維護(hù)維修方便等顯著特點(diǎn)。屏蔽門既可選電動控制，也可通過應(yīng)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(fēng)波導(dǎo)窗

為了電磁屏蔽室內(nèi)部保持空氣的流通，還需要在屏蔽殼體上設(shè)置通風(fēng)波導(dǎo)窗。波導(dǎo)窗是屏蔽室內(nèi)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(fēng)波導(dǎo)窗截面形狀有以下類型：六角形、圓形及方形等。試驗(yàn)證明，在同等插入衰減能力條件下，六角形波導(dǎo)的通道面積大于方形或圓形波導(dǎo)的通道面積，能擴(kuò)大了通風(fēng)面積，并減少了換氣阻力，故其截面形狀一般設(shè)計(jì)制作為六角形。通風(fēng)波導(dǎo)窗設(shè)計(jì)效能指標(biāo)應(yīng)不低于電磁屏蔽室的屏蔽效能，常見的通風(fēng)波導(dǎo)窗的尺寸為300*300*5mm或者600*600*5mm。

3.4 強(qiáng)弱電濾波器

電源線或信號線等導(dǎo)體進(jìn)入電磁屏蔽室，都會夾帶電磁干擾，應(yīng)配有相應(yīng)的濾波器進(jìn)行濾除。濾波器是一種無源雙向網(wǎng)絡(luò)，其一端是“源”，另一端是“負(fù)載”，當(dāng)信號從源端進(jìn)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(qiáng)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(jù)各類強(qiáng)弱電信號種類及作用，分別選用與屏蔽室屏蔽效能相適應(yīng)的濾波器，濾波器應(yīng)集中安裝，以方便后期維護(hù)和保養(yǎng)。

3.5 接地系統(tǒng)

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(shè)備的安全。通常在電磁屏蔽室四周及活動地板下敷設(shè)銅帶組成接地網(wǎng)格，屏蔽室內(nèi)電氣設(shè)備外殼、金屬管道、屏蔽門等均通過軟銅線就近與接地網(wǎng)格連接。電磁屏蔽室內(nèi)交流工作地、安全保護(hù)地、防雷保護(hù)接地、直流接地系統(tǒng)建議使用大樓綜合接地系統(tǒng)。

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(rèn)現(xiàn)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(diào)試→涂裝→電磁屏蔽效能測試→竣工驗(yàn)收[4]。

電磁屏蔽室的承建單位要有國家頒發(fā)的資質(zhì)，并且在電磁屏蔽室建造完成后必須經(jīng)過國家相關(guān)測評結(jié)構(gòu)測試合格后才能使用。

4.1 電磁屏蔽室施工技術(shù)

屏蔽殼體施工：根據(jù)設(shè)計(jì)要求將預(yù)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(yīng)連續(xù)焊完，當(dāng)天施工結(jié)束時，不得留有未焊完的含扣；焊接過程中要隨時對焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，焊接完成后，所有鋼結(jié)構(gòu)件做嚴(yán)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(jī)房的電磁屏蔽效能；

通風(fēng)波導(dǎo)窗施工：波導(dǎo)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(yán)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(dǎo)電材料，裝接應(yīng)牢固、可靠[5]。

4.2 工程質(zhì)量保證措施

為了保證電磁屏蔽室工程質(zhì)量，確保驗(yàn)收順利，應(yīng)制定如下質(zhì)量措施。組織措施：建立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，落實(shí)質(zhì)量工作，明確職責(zé)，嚴(yán)格落實(shí)自檢、互檢和專檢制度；制度措施：制定項(xiàng)目質(zhì)量管理制度，嚴(yán)格執(zhí)行，做到管理規(guī)范化、操作標(biāo)準(zhǔn)化、施工程序化；技術(shù)措施：做好圖紙會審和技術(shù)交底工作，必要時進(jìn)行專家認(rèn)證，嚴(yán)把技術(shù)質(zhì)量關(guān)。

5 結(jié)論

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，國家對信息安全保護(hù)也越來越重視。電磁屏蔽技術(shù)作為保護(hù)信息安全的一種重要手段，未來電磁屏蔽室的建設(shè)需求會不斷增加。本文分析了電磁屏蔽室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和屏蔽效能，重點(diǎn)討論了電磁屏蔽室的技術(shù)方案，明確了施工程序，并提出了其質(zhì)量保證措施。本文介紹的內(nèi)容，可為電磁屏蔽室設(shè)計(jì)或施工提供參考，有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

[1]陳宏慶，張飛碧等.智能弱電工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013：792.

[2]GB 50174-2017 數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]陳光輝，黎連業(yè)等.網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)與施工技術(shù)（第5版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018：530-532.

[4]GB/T 51103-2015 電磁屏蔽室工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[5]GB 50462-2016 電子信息系統(tǒng)機(jī)房施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].