一、引言

雙層焊接式屏蔽室是電磁兼容（EMC）領域中常用的高端屏蔽設施，其核心原理是通過內外兩層金屬屏蔽體的協同作用，大幅提升對電磁干擾（EMI）的抑制能力。而內外屏蔽體之間的木龍骨并非簡單的結構部件，其作用貫穿于屏蔽效能、機械穩定性、電氣性能等多個維度，是雙層屏蔽室設計與安裝中的關鍵環節。本文將從作用機制和安裝要點兩方面展開論述，結合工程實踐與標準規范，深入剖析木龍骨的重要性及安裝注意事項。

二、木龍骨在雙層焊接式屏蔽室中的核心作用

雙層焊接式屏蔽室的內外屏蔽體均為金屬焊接結構（如冷軋鋼板、鋁板），中間需保留一定厚度的空氣層或填充吸波材料。木龍骨作為中間層的骨架支撐體系，其作用可概括為以下四點：

1. 結構支撐與空間分隔：維持屏蔽體的幾何穩定性

雙層屏蔽室的內外屏蔽體均為薄板結構（通常厚度為1.2-2.0mm），自身剛度有限，無法承受垂直或水平方向的荷載（如自身重量、外部壓力、設備安裝荷載）。木龍骨通過網格狀骨架將內外屏蔽體連接成一個整體，承擔以下結構功能：

· 承重支撐：將外屏蔽體的重量均勻傳遞至內屏蔽體或基礎結構，防止外屏蔽體因自重下垂變形；

· 形狀保持：通過固定的間距和規格（如30×40mm、40×50mm的矩形龍骨），維持屏蔽體的平面度和垂直度，避免因外力導致的凹陷或凸起；

· 空間界定：明確內外屏蔽體之間的空氣層厚度（通常為100-200mm），為中間填充吸波材料（如泡沫吸波棉、鐵氧體磚）提供固定空間。

舉例：若未設置木龍骨，外屏蔽體的重量會直接作用于內屏蔽體的焊接點，導致焊接點疲勞斷裂，屏蔽體出現變形，進而影響屏蔽效能（通常屏蔽效能要求≥100dB，變形會使效能下降20-30dB）。

2. 電氣絕緣：保障雙層屏蔽的獨立性

雙層屏蔽的核心優勢是疊加屏蔽效能，即內外屏蔽體分別對電磁干擾進行衰減，總效能為兩者的乘積（如內層效能60dB，外層效能60dB，總效能120dB）。若內外屏蔽體之間存在導電通路，兩者會形成一個“等效單層屏蔽體”，效能僅為兩者中的最大值（如60dB），完全喪失雙層屏蔽的優勢。

木龍骨的高絕緣電阻（通常≥101?Ω·m）是實現電氣絕緣的關鍵：

· 木龍骨作為中間支撐，避免了內外屏蔽體的直接接觸；

· 屏蔽體因振動或變形產生微小位移，木龍骨的絕緣特性也能阻止電流傳導。

標準要求：根據GB/T 31003-2014《電磁屏蔽室工程技術規范》，內外屏蔽體之間的絕緣電阻應≥10MΩ（用500V兆歐表測量），木龍骨的絕緣性能是滿足這一要求的核心保障。

3. 緩沖與減震：防止屏蔽體焊接點疲勞損壞

屏蔽室在使用過程中會受到各種振動影響，如：

· 門開關時的沖擊力；

· 內部設備（如服務器、空調）運行的振動；

· 外部環境（如車輛行駛、施工）的振動。

這些振動會傳遞至屏蔽體的焊接點，若長期作用，會導致焊接點疲勞斷裂（即“振動疲勞”）。木龍骨的彈性模量較低（約10GPa，遠低于鋼板的200GPa），具有良好的緩沖減震特性：

· 當振動傳遞至木龍骨時，其彈性變形會吸收部分振動能量；

· 木龍骨與屏蔽體之間的接觸為“軟接觸”（通常墊有橡膠墊片），降低了振動對焊接點的沖擊。

工程案例：某數據中心的雙層屏蔽室未設置木龍骨，僅用金屬支架支撐，運行1年后，外屏蔽體的焊接點出現多處裂紋，屏蔽效能從110dB下降至85dB，經檢測，裂紋均由振動疲勞引起。更換為木龍骨后，運行3年未出現類似問題。

4. 輔助填充與防潮：優化中間層的性能

雙層屏蔽室的中間層通常會填充吸波材料（如碳粉泡沫、鐵氧體 tiles），以增強對低頻電磁干擾的抑制能力。木龍骨的網格結構為吸波材料提供了固定框架，防止吸波材料因自重下沉或移位；木材的吸濕性（平衡含水率約12%）可以調節中間層的濕度，避免吸波材料因潮濕而降低性能（如泡沫吸波材料受潮后，介電常數會發生變化，吸波效能下降）。

注意：木龍骨的吸濕性是一把“雙刃劍”，若木材含水率過高（＞15%），會導致自身變形，進而影響屏蔽體的穩定性。安裝前必須對木龍骨進行干燥處理（如自然晾曬或烘干），確保含水率≤12%。

三、木龍骨的安裝注意事項

木龍骨的安裝質量直接影響其作用的發揮，以下是關鍵注意事項：

1. 材料選擇：確保材質符合要求

· 木材種類：應選用軟質木材（如松木、杉木），其彈性好、重量輕，適合作為支撐骨架；避免使用硬質木材（如橡木、紅木），因其彈性差、易變形。

· 含水率：木材的含水率必須≤12%（用含水率測試儀檢測），否則安裝后會因收縮導致龍骨松動，影響屏蔽體的穩定性。

· 導電性能：木材中不得含有金屬雜質（如鐵釘、鐵絲），否則會降低其絕緣性能。安裝前需對木材進行全面檢查，去除所有金屬雜質。

2. 結構設計：匹配屏蔽體的荷載要求

· 龍骨規格：根據屏蔽體的厚度和重量確定龍骨的截面尺寸（如1.5mm厚的鋼板，龍骨截面可選用40×50mm）；根據屏蔽體的跨度確定龍骨的間距（如跨度≤2m，間距≤600mm；跨度＞2m，間距≤500mm）。

· 連接方式：龍骨之間采用螺釘連接（避免用釘子，因釘子易松動），螺釘的規格（如M6×50mm）應根據龍骨的截面尺寸確定，確保連接強度。

· 骨架穩定性：龍骨骨架應形成閉合的矩形網格（如600mm×600mm），增強整體穩定性；轉角處應采用斜向支撐（如45°角的龍骨），防止骨架變形。

3. 絕緣處理：杜絕導電通路

· 接觸面絕緣：在木龍骨與內外屏蔽體之間墊絕緣墊片（如橡膠墊片、絕緣紙），墊片的厚度≥2mm，覆蓋龍骨與屏蔽體的全部接觸面積；墊片的絕緣電阻應≥101?Ω·m（符合GB/T 1410-2006《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》）。

· 龍骨間絕緣：若龍骨之間采用金屬連接件（如角碼），必須在連接件與龍骨之間墊絕緣墊片，防止金屬連接件形成導電通路。

· 絕緣測試：安裝完成后，用500V兆歐表測量內外屏蔽體之間的絕緣電阻，確保≥10MΩ；若電阻不達標，需檢查絕緣墊片是否安裝到位，或木材中是否含有金屬雜質。

4. 安裝順序：確保精度與穩定性

· 第 一步：安裝內屏蔽體：先將內屏蔽體焊接固定在基礎結構（如混凝土樓板）上，確保內屏蔽體的平面度≤2mm/m（用水平儀檢測）。

· 第二步：固定木龍骨：在內屏蔽體上標記龍骨的位置（根據設計圖紙），用鍍鋅螺釘（防止生銹）將龍骨固定在內屏蔽體上，螺釘的間距≤300mm；固定時需用水平儀調整龍骨的垂直度（≤1mm/m），確保骨架平整。

· 第三步：安裝外屏蔽體：將外屏蔽體焊接固定在木龍骨上，焊接時需采用點焊（避免連續焊接導致龍骨變形），點焊的間距≤150mm；焊接完成后，用錘子輕敲外屏蔽體，檢查是否有松動（若有松動，需補焊）。

5. 防火與防腐蝕：滿足安全要求

· 防火處理：木龍骨屬于易燃材料，屏蔽室的防火要求通常為B1級（難燃材料）。安裝前需對木龍骨進行防火處理（如刷防火涂料），涂料的厚度≥0.5mm，確保達到B1級標準（用防火測試儀檢測）。

· 防腐蝕處理：木龍骨與屏蔽體的接觸部位（如螺釘孔）容易受到腐蝕（如潮濕空氣、冷凝水），需用防銹漆或鍍鋅層進行防護；若屏蔽室位于潮濕環境（如地下室），還需在木龍骨表面刷防潮漆，防止木材受潮變形。

6. 變形控制：預留收縮間隙

木材具有濕脹干縮的特性，安裝時需預留一定的收縮間隙：

· 縱向間隙：龍骨的長度方向（沿屏蔽體的高度方向）預留5-10mm的間隙，避免因收縮導致龍骨彎曲；

· 橫向間隙：龍骨的寬度方向（沿屏蔽體的長度方向）預留3-5mm的間隙，避免因收縮導致骨架變形。

7. 驗收檢查：確保安裝質量

安裝完成后，需進行以下驗收檢查：

· 結構穩定性：用手推或敲擊屏蔽體，檢查是否有松動；用水平儀檢測屏蔽體的平面度（≤2mm/m）和垂直度（≤1mm/m）。

· 絕緣性能：用500V兆歐表測量內外屏蔽體之間的絕緣電阻（≥10MΩ）。

· 屏蔽效能：用電磁干擾測試儀（如頻譜分析儀）檢測屏蔽室的屏蔽效能（≥設計要求，如100dB）。

· 防火性能：用防火測試儀檢測木龍骨的防火等級（≥B1級）。

四、

雙層焊接式屏蔽室中的木龍骨并非簡單的結構支撐部件，其作用涵蓋結構支撐、電氣絕緣、緩沖減震、輔助填充等多個維度，是保障屏蔽室性能的關鍵環節。安裝時需嚴格遵守材料選擇、結構設計、絕緣處理、安裝順序、防火防腐蝕等注意事項，確保木龍骨的作用得到充分發揮。

在工程實踐中，木龍骨的安裝質量往往被忽視，導致屏蔽室出現變形、屏蔽效能下降等問題。必須加強對木龍骨安裝的監督與驗收，確保每一步都符合標準規范（如GB/T 31003-2014）。只有這樣，才能保證雙層焊接式屏蔽室長期穩定運行，為電子設備提供可靠的電磁防護環境。