河南省電信公司 翟戰爭 李建偉
濮陽統一防靜電科技有限公司 李保華
電信機房防靜電水磨石地面的施工設計
河南省電信公司 翟戰爭 李建偉
濮陽統一防靜電科技有限公司 李保華
隨著電子工業的發展,集成電路也在飛速發展,數據芯片的運算速率、數據吞吐量在不斷增加。而電信及電氣儀表設備在運行中一些莫名故障一直沒有得到有效的遏制,給電信運營商及電氣儀表設備等造成的損失正在不斷地擴大,如IP數據設備重啟、瞬斷、誤碼率高等。產生這些故障的原因是多方面的,其中機房環境是造成這些故障最主要的因素之一。影響通信及電子設備機房環境包括溫濕度、潔凈度、電磁干擾、靜電感應、雷電感應、地線系統等,本文,筆者探討了防靜電水磨石地面的施工設計的保證設備。該方案可供在數據機房的設計參考。
隨著電子工業及集成電路的不斷發展,電子卡件兩級腳和芯片中線路之間的間距、線寬也越來越小,幾個納米的線寬或線路間距已成主流。如果設備在運行中不能使設備和人員的靜電有效泄放,靜電吸附灰塵造成的短路或散熱不良、靜電火花對電子元器件的損害等,都會對設備運行造成影響,會使數據失真,甚至造成芯片或卡件的損壞,從而造成數據中斷、系統癱瘓,給電信運營商帶來較大的經濟損失和負面影響。
防靜電工程是一個系統工程。做好電信及電氣儀表設備機房的防靜電必須從設計、施工、工作環境、檢修工具、維護人員的著裝等多方面入手。其中設計是基礎,施工是關鍵,這是防靜電安全設計的基本保證。一旦機房竣工,日后對防靜電設施改變所付出的代價將很大。因此,在設計過程中,機房應選擇建在能遠離產生粉塵,環境比較潔凈的地方;機房的所有設備應與等電位接地可靠連接,不允許有獨立存在的設備或接地體;機房的環境濕度應保證在40%~60%之間;機房應采用防靜電地面,維護人員應穿防靜電鞋、防靜電工作服。檢修用的工器具、工作臺也應該具有防靜電性能,其中防靜電地面的施工在防靜電系統工程中最復雜,要求條件最高,并且施工質量對整個機房防靜電系統的整體效果起決定性的作用。
對于機房的防靜電地面的設計在《電子信息系統機房設計規范》GB50174-2008中對機房的防靜電地面的要求做了如下規定:第8.3.1條,主機房和輔助區的地板或地面應有靜電泄放措施和接地構造,防靜電地板或地面的表面電阻或體積電阻應為2.5×104~1.0×109Ω。且應具有防火、環保、耐污耐磨性能。第8.3.2條,主機房和輔助區中不使用防靜電地板的房間,可敷設防靜電地面,其靜電性能應長期穩定,且不易起塵。
從以上條文可知,規范中明確規定了電子信息機房的地面需要采取靜電泄放措施和接地構造,應該采用防靜電地板或地面,并且其表面電阻或體積電阻應為2.5×104~1.0×109Ω,同時還應該具有防火、環保的特性。
目前,國內外市場的防靜電地板從活動性功能上可分為架空活動地板和直鋪防靜電地板。從材質上可分為:陶瓷、水磨石、PVC、環氧地坪、聚氨酯地坪等;從電阻的通透性上可分為具有表面電阻的防靜電地板和具有系統電阻的防靜電地板。
在防靜電地板的使用上,具有表面電阻的地板在使用一定年限后,由于面層的磨損,防靜電性能會逐漸減弱甚至喪失,需要重新更換。而具有系統電阻的地板或地面的防靜電性能是通透性的,不怕磨損,具有永久性。所以,數據機房推薦使用具有系統電阻的防靜電地板或地面。目前具有系統電阻的,性價比較高,耐用性久,防火、抗污染性好的地板當屬整體現澆防靜電水磨石地面。
整體澆注防靜電水磨石地面施工應按照中國標準化委員會頒發的《整體澆注防靜電水磨石地坪技術規程》CECS90—97進行施工。
整體澆注防靜電水磨石地坪施工工藝分為施工前的準備、施工、竣工驗收3個主要過程。其中施工過程主要分為導靜電接地網的施工、找平層的施工、銅裝飾分隔條的施工、水磨石面層施工和防靜電蠟膜的施工等幾個關鍵過程。下面逐步介紹主要施工過程中的幾個關鍵步驟。
1.導靜電接地網的施工敷設。導靜電接地網應在墊層上敷設,采用Φ4或Φ6的張拉鋼筋分隔成方陣(圖1)或魚骨狀如(圖2)。網格的接地極可根據樓層高低采用單獨接地或與土建防雷接地極焊接,接地電阻應小于10Ω。

圖 1 方陣導靜電接地網(間距2m)注:1)接地用引出鋼筋;2)Φ4或Φ6的張拉鋼筋網絡;3)節點處鋼筋焊牢
2.找平層的施工。在導靜電接地網格敷設、焊接結束,并與接地系統可靠連接之后,在墊層和導靜電網格上面采用425號水泥、水洗砂、白石子、導電粉,按照一定的比例均勻混合進行澆注,并采用平板震動器壓實、找平。
3.銅裝飾分隔條的施工。在找平層施工完24小時后,應敷設裝飾銅條,為防止銅條相互連接形成導電網絡,所以銅條接頭之間應有3mm的間隔,同時在裝飾銅條之前易對銅條涂刷絕緣漆。


4.水磨石面層的施工。425號水泥、白石子、導電粉按照一定的比例均勻攪拌,小心澆注到裝飾分隔條之間,并用平板振動器壓實、抹平。然后按照常規操作,磨出水磨石地坪。踢腳板的安裝可采用具有系統電阻的,由山東統一陶瓷有限公司生產的“電盾牌”防靜電陶瓷磚,灰漿易用水泥摻導電粉。本過程重點注意澆注料的壓實,防止水磨石產生氣泡影響質量,同時要重點控制好導電粉和水泥的比例,防止系統電阻值超出規范之外。
5.防靜電蠟膜的打磨。水磨石地面磨成以后,應先用5%~10%的草酸沸水溶液對地面進行中性潔凈處理,再采用防靜電上光蠟打磨,蠟膜不宜太厚,嚴禁使用不導電的礦物蠟。
通過以上步驟,完成了防靜電水磨石地面施工,經過相關儀器檢測檢驗,可達到國家相關規范所要求的性能。
防靜電水磨石地面的施工應由專業施工隊伍進行施工,竣工驗收也應該是工業和信息產業部批準的專業鑒定單位進行驗收。防靜電水磨石地面的驗收時,表面電阻、系統電阻的平均值應在2.5×104~1.0×109Ω之間。
整體澆注防靜電水磨石施工工藝在國內外已經出現約10年時間,但是該工藝一直被國內外極少數幾家企業所掌握,由于技術保密及市場壟斷等原因,施工成本一直不能有效降低,從而,不利于市場的大面積推廣,更不能滿足日益發展的電信行業等機房的施工安全的設計要求。隨著這項技術被防靜電企業的掌握,以及在電信行業等機房的應用,將為電信等行業減少相當數量的基礎投資以及后續的維護或翻新費用(相對于PVC等不耐磨地板)。
綜上所述,防靜電工程是一個系統工程,尤以防靜地面的施工工藝最為關鍵。在施工過程中,導電材料的選用及與水泥砂漿的配比尤為重要。防靜電水磨石地面是極具性價比的低碳產品,它能有效泄放設備、人體的靜電,減少維護人員自身靜電對設備造成的損害,同時能有效地減少地面對空氣中游離灰塵的吸附,保證了機房的潔凈度。