大型微波暗室建設(shè)項目施工管理的要點解析

盧嚴

（中國電子科技集團公司第三十八研究所，合肥 230088）

1 大型微波暗室的組成和結(jié)構(gòu)

1.1 微波暗室的組成

從工程項目管理考慮，微波暗室主要包括建筑工程（基礎(chǔ)工程、鋼結(jié)構(gòu)工程、外圍護）、屏蔽工程、吸波工程、機電工程、測試評估系統(tǒng)等專業(yè)專項工程。

1.2 大型微波暗室的結(jié)構(gòu)形式

微波暗室類型主要有近場、遠場、仿真、RCS 等暗室，暗室建筑造型基本以長方體、立方體偏多，建造工藝和測試評估系統(tǒng)比較成熟。隨著測試產(chǎn)品的革新和性能指標(biāo)要求，對屏蔽效能、靜區(qū)尺寸、電性能指標(biāo)關(guān)鍵性參數(shù)有特殊要求，由此產(chǎn)生一些不規(guī)則形狀的微波暗室，如錐形、梯形等[1，2]。

2 工程項目管理要點

2.1 暗室和建筑同步設(shè)計

根據(jù)多個暗室的工程建設(shè)經(jīng)驗并結(jié)合國內(nèi)大型暗室的調(diào)研，微波暗室和建筑主體工程同步設(shè)計、統(tǒng)籌施工，能夠有效降低項目的建設(shè)難度。從屏蔽體的安全穩(wěn)定性考慮，在建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)兼顧主受力框架、屋面頂部荷載、地面基礎(chǔ)等要求，尤其是主受力框架必須規(guī)劃預(yù)留屏蔽體立柱、頂部屏蔽體荷載以及相應(yīng)的連接節(jié)點。暗室外圍護建筑采用鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架和型鋼結(jié)構(gòu)偏多，需要在屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計和制作安裝時做好相應(yīng)對接節(jié)點的預(yù)留，并按照規(guī)范做好防火、防腐的設(shè)計和施工。同時考慮通風(fēng)空調(diào)、消防等機電設(shè)備的荷載。

2.2 工藝布局

建筑設(shè)計應(yīng)充分考慮暗室建設(shè)和測試產(chǎn)品情況，做好詳細的規(guī)劃布局，提高暗室的使用效率。如測控室應(yīng)盡可能與暗室緊鄰設(shè)置，一是方便測試人員進出和動態(tài)觀測，二是縮短射頻電纜以及各類數(shù)據(jù)鏈路的長度；采樣架（轉(zhuǎn)臺）基礎(chǔ)布置應(yīng)避開有長期振動源的場所；其他如機電設(shè)備、產(chǎn)品通道、疏散通道等布局，根據(jù)使用情況進行統(tǒng)籌布置。

2.3 與暗室相關(guān)的基礎(chǔ)工程

暗室的測試評估系統(tǒng)主要包括大型掃描架、采樣架、轉(zhuǎn)臺等精密設(shè)備，這類設(shè)備對基礎(chǔ)的隔震、沉降、平整度、防水等有極高的要求，土建基礎(chǔ)必須進行專項設(shè)計，嚴格控制施工質(zhì)量。因為測試系統(tǒng)通常為定制產(chǎn)品，所以在建設(shè)階段，必須針對擬安裝的測試設(shè)備進行基礎(chǔ)工程接口的專項設(shè)計和施工。屏蔽體鋼立柱尺寸和混凝土基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)暗室建造尺寸進行結(jié)構(gòu)設(shè)計；暗室地面承載力根據(jù)后期車輛通行等使用要求，進行相應(yīng)的地基處理和混凝土地面基層設(shè)計和施工。

3 屏蔽工程管理要點

3.1 屏蔽體結(jié)構(gòu)

屏蔽工程主要包括屏蔽體主次龍骨、屏蔽鋼板、屏蔽大門、波導(dǎo)窗、過壁暗箱等。屏蔽體有成品拼裝和現(xiàn)場手工焊接2種方式，成品屏蔽板拼裝完成后外形美觀、安裝快捷，但是該方式造價較高，以致在大型天線微波暗室建設(shè)中應(yīng)用性不強。采用現(xiàn)場手工焊接的方式，暗室建筑造型的可塑性強、結(jié)構(gòu)安全、造價可控，目前，大空間暗室基本以現(xiàn)場焊接為主。

3.2 屏蔽體安裝

關(guān)于現(xiàn)場焊接方式有2 種，第一種為模塊焊接式安裝，第二種為單板貼敷式焊接安裝。根據(jù)主鋼結(jié)構(gòu)承受荷載能力，可以將側(cè)面、頂面5 個面的屏蔽鋼板分塊并現(xiàn)場模塊化焊接。根據(jù)工程實踐，側(cè)面屏蔽模塊尺寸控制在長25 m、高12 m 內(nèi)能夠完成整體性吊裝；頂部模塊化尺寸在長20 m、寬8 m 內(nèi)實現(xiàn)整體性吊裝能夠保證屏蔽板不變形。模塊化焊接方式優(yōu)勢在于加快施工進度，將高空作業(yè)焊接質(zhì)量轉(zhuǎn)移至地面進行把控，能很好控制焊接質(zhì)量。模塊吊裝如圖1 所示。

圖1 模塊吊裝現(xiàn)場圖

3.3 屏蔽工程焊接要點

屏蔽工程的重點是做好屏蔽體的焊接工藝管控，殼體采用成熟的二氧化碳保護焊接工藝，暗室的屏蔽體由六面體組成，采用焊接方式搭建，基本選用典型鋼板尺寸2.0 m×1.0 m的優(yōu)質(zhì)雙面冷軋鋼板。墻面與頂面鋼板厚度不小于2 mm，地面鋼板厚度不小于3 mm；鋼板焊接時保證焊縫線條平直、均勻，不變形、不起泡、無流淌及龜裂。屏效指標(biāo)檢測合格后，再按對屏蔽體外殼進行防腐和防火涂料處理。

3.4 屏蔽工程關(guān)鍵部件實施

暗室配件的安裝質(zhì)量同樣影響到屏蔽效能的高低，因此，在屏蔽安裝施工過程中對每一個部件都要嚴格按照施工工藝、確保安裝質(zhì)量。關(guān)鍵是解決好屏蔽門、波導(dǎo)窗、濾波器、信號接口、穿線孔等與屏蔽室的接口。

屏蔽門設(shè)計是整個屏蔽部件項目中的重點。通常情況下，屏蔽小門用于消防疏散、人員通行，采用單扇手動門。屏蔽大門主要用于貨物通行、車輛進出等，主要采用自動和手動雙重控制方式，并根據(jù)現(xiàn)場情況配備升降平臺；在結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制系統(tǒng)選型時，應(yīng)重點考慮大門框架的安全穩(wěn)定、互鎖系統(tǒng)的可靠性。其他如波導(dǎo)窗、波導(dǎo)管、過壁暗箱等根據(jù)工藝布局進行制作安裝，施工過程必須控制安裝和焊接質(zhì)量。

4 吸波工程管理要點

4.1 吸波材料的選擇

吸波材料主要有聚氨酯泡沫和無紡布2 種材質(zhì)，聚氨酯泡沫材料在電性能上優(yōu)于無紡布材質(zhì)，尤其高頻性能頻段更加明顯，以致工程應(yīng)用中聚氨酯型泡沫吸波材料最為廣泛。但是無紡布防火性能較優(yōu)，平均功率大于1.5 kW/m2的暗室吸波材料基本以無紡布材質(zhì)為主。基于防火阻燃要求，原則上吸波材料氧指數(shù)≥28。使用優(yōu)質(zhì)的吸波材料，能保證暗室電性能、耐用性，因此，采用何種吸波材料在暗室建設(shè)前期必須明確方案。

吸波材料是待測設(shè)備測試時保證靜區(qū)性能的核心材料，其設(shè)計既需要考慮產(chǎn)品對測試場地電磁環(huán)境的要求，又需要考慮建設(shè)項目的成本等因素。依據(jù)靜區(qū)尺寸和指標(biāo)要求通過仿真計算，在6 個面選擇不同規(guī)格的吸波材料，達到最優(yōu)性價比的鋪設(shè)方案。常見的吸波尖錐有500 mm、700 mm、1 000 mm 等規(guī)格尺寸。

4.2 吸波材料的安裝

吸波材料有粘貼和掛裝2 種安裝方式，為保證粘貼質(zhì)量，施工過程的粘貼工藝是施工質(zhì)量控制重點。為避免吸波材料脫落，應(yīng)采用輔助固定方式加強，在屏蔽體上有規(guī)律地焊接“L”條，待吸波材料安裝完成后，采用高強度尼龍繩對墻面和頂部進行縱橫張拉，可以有效防止吸波材料的脫落。經(jīng)多個工程驗證，此方案堅固可靠，施工方便，角錐排列整齊、美觀。

吸波材料掛裝方式優(yōu)點是安裝方便快捷，可實現(xiàn)材料拆、搬、移動的方便性，尤其針對老暗室吸波材料拆裝維修拆項目比較適用。此方式需在暗室屏蔽體內(nèi)側(cè)再焊接一層掛裝骨架，相應(yīng)增加施工工序和建造成本。

4.3 特殊部位吸波材料鋪設(shè)方案

對于暗室6 個面先根據(jù)內(nèi)部尺寸進行吸波材料展開鋪裝圖的設(shè)計，然后按工藝流程進行鋪貼。針對屏蔽大門、燈具、視頻監(jiān)控、波導(dǎo)窗、人行走道、測試系統(tǒng)等部位的敷設(shè)，應(yīng)根據(jù)項目情況進行專項設(shè)計和特殊處理，采用不同規(guī)格的吸波材料。由于上述這樣部位功能性強、點多、面廣，施工質(zhì)量必須加強控制，否則會影響各部位或分系統(tǒng)的正常運行。

5 機電工程

5.1 機電工程內(nèi)容

機電安裝主要包括配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等專業(yè)工程，每個系統(tǒng)應(yīng)按照建設(shè)需求和規(guī)范進行設(shè)計和施工[3，4]。

5.2 機電專業(yè)項目管控要點

因為暗室有大量的精密設(shè)備，配電系統(tǒng)的設(shè)計尤為重要。原則上，測試系統(tǒng)電源和其他動力電源分開設(shè)置，并且測試系統(tǒng)需加裝穩(wěn)壓電源以及UPS 電源。暗室內(nèi)配電應(yīng)采用多回路設(shè)計，減少各用電設(shè)備之間的干擾和斷停電影響。

暗室的通風(fēng)設(shè)置十分關(guān)鍵，為保證通風(fēng)量盡可能多設(shè)置通風(fēng)波導(dǎo)窗；但為保證屏蔽效能，需盡可能減少各類洞口的設(shè)置，兩者始終是矛盾的。由于所有進出風(fēng)口均通過通風(fēng)波導(dǎo)窗與暗室內(nèi)部進行聯(lián)通，運行工況與普通廠房和辦公室有很大的區(qū)別，必須在空調(diào)機組選型、通風(fēng)量、數(shù)量、尺寸、形式、通風(fēng)率等進行合理化設(shè)計。通風(fēng)腔體設(shè)置，即通風(fēng)波導(dǎo)窗上焊接通風(fēng)支架，然后在通風(fēng)支架上安裝冷軋鋼板，吸波材料粘貼在鋼板上，保證鋼板上的吸波材料與周圍吸波材料高度一致，此通風(fēng)口設(shè)置可極大地提高通風(fēng)效率。通風(fēng)腔體示意圖如圖2 所示。

圖2 通風(fēng)腔體示意圖

6 結(jié)語

綜上所述，大型微波暗室建設(shè)專業(yè)性強、專業(yè)交叉多，針對現(xiàn)場的實際案例進行了深入剖析。通過科學(xué)合理的項目管理和整體策劃，能夠?qū)椖康氖┕こ杀尽⒅芷诤唾|(zhì)量做到很好的管控。