小型电磁屏蔽室和大型电磁屏蔽室在设计和建造上有哪些主要区别？

电磁屏蔽室作为电子信息系统安全的重要保障设施，其设计与建造需根据空间规模（通常以50㎡为小型与大型的大致分界，参考《数据中心设计规范GB》）、屏蔽效能要求及使用场景（如涉密信息处理、EMC测试、大型实验设备防护等）进行差异化规划。小型电磁屏蔽室（≤50㎡）多适用于实验室、小型机房或需频繁搬迁的场景；大型电磁屏蔽室（＞50㎡）则常见于国家重大科技基础设施、大型数据中心或军用级EMC暗室。二者在结构形式、材料选择、关键部件设计、施工工艺及性能保障等方面存在显著差异，具体分析如下：

一、结构形式：可拆卸式 vs 自撑式（焊接式）

结构形式是二者最核心的区别，直接决定了屏蔽室的稳定性、可迁移性及屏蔽效能。

· 小型电磁屏蔽室：优先采用可拆卸式结构（模块拼装式）。此类结构以1.5-2mm冷轧钢板为单元模块（墙、顶部），底部采用3mm厚钢板，通过M8镀锌螺栓、螺母及导电衬垫组装而成（参考资料5、6）。其优势在于施工周期短、可重复拆装，适合建筑面积小于50㎡且需日后搬迁的场景（如小型实验室或临时测试场地）。例如，某高校的小型EMC测试屏蔽室，采用1.2m×1.2m的钢板模块，仅需3天即可完成拼装，搬迁时可拆解为模块运输。

· 大型电磁屏蔽室：必须采用自撑式焊接结构（又称“整体焊接式”）。此类结构以槽钢、方管焊接成龙骨框架（地面龙骨需与地面绝缘处理），再将2mm厚墙/顶部钢板、3mm厚底部钢板预制成模块，焊接于龙骨内侧（参考资料1、4、7）。其特点是结构稳固、屏蔽效能高，可满足建筑面积大于50㎡、电场屏蔽衰减＞120dB的要求（如国家超级计算中心的电磁屏蔽机房）。例如，某航天院所的大型屏蔽室，采用10号槽钢焊接龙骨框架，钢板模块间采用CO₂保护焊连续满焊，确保无漏波点。

二、材料规格：轻量化 vs 高强度

材料选择需平衡屏蔽效能、结构强度及成本，二者在钢板厚度、龙骨规格及屏蔽材料上差异明显：

· 小型电磁屏蔽室：

o 钢板厚度：墙、顶部采用1.5-2mm冷轧钢板，底部采用3mm钢板（参考资料5、7），以减轻整体重量，便于拆装。

o 龙骨框架：采用轻型方管（如40×40mm），仅起固定作用，无需承受过大荷载。

o 屏蔽材料：若屏蔽要求较低（电场衰减25-60dB），可采用金属丝网（如100目镀锌铁丝网）替代钢板，降低成本（参考资料1）。

· 大型电磁屏蔽室：

o 钢板厚度：墙、顶部钢板厚度升级至2mm以上，底部钢板增厚至3-5mm（部分军用级屏蔽室采用5mm钢板），以增强结构强度。

o 龙骨框架：采用重型槽钢（如8-12号槽钢）或H型钢，规格根据屏蔽室大小确定（参考资料7）。例如，某1000㎡的大型屏蔽室，采用12号槽钢焊接地面龙骨，间距≤600mm，确保框架能承受顶部吸波材料（若为暗室）及大型设备的荷载。

o 屏蔽材料：必须采用冷轧钢板（或镀锌钢板），禁止使用金属丝网（参考资料3、4），因为大型屏蔽室的屏蔽效能要求高（＞120dB），金属丝网的网孔易导致电磁波泄漏。

三、关键部件设计：简易化 vs 精细化

1. 屏蔽门：手动插刀门 vs 电动平移门

屏蔽门是屏蔽室唯一活动部件，其性能直接影响综合屏蔽效能（占比约30%）。

· 小型电磁屏蔽室：采用手动铰链式插刀门（又称“单刀插入式”）。门洞尺寸通常为1800×850mm（参考资料5），采用双点手动锁紧结构，密封件为可拆卸式铍青铜簧片（参考资料5）。此类门结构简单、成本低，适合小型设备进出（如实验室仪器）。

· 大型电磁屏蔽室：采用电动平移门（或全自动平移门）。门洞尺寸需扩大至1000×2000mm以上（参考资料9），以满足大型设备（如超级计算机、卫星通信设备）的进出需求。密封结构采用多点电动锁紧（如4-6个锁紧点），簧片为复合刀口式，确保门关闭时无间隙（参考资料7）。例如，某大型数据中心的屏蔽门，采用电动驱动系统，可实现0.5m/s的平移速度，锁紧时误差≤0.1mm。

2. 通风与管线处理：基础配置 vs 系统集成

通风与管线是屏蔽室的“薄弱环节”，需兼顾空气流通、电磁屏蔽及设备需求：

· 小型电磁屏蔽室：

o 通风：采用300×300mm蜂窝型波导窗（参考资料9），按“1个/10㎡”配置（如10㎡屏蔽室配置1个进风、1个排风波导窗），确保空气交换率≥0.5次/小时。

o 管线：电源滤波器采用单相高性能滤波器（参考资料5），集中安装于屏蔽墙体上；非导体管线（如光纤、消防喷淋）采用小型波导管引入（参考资料3），避免电磁波泄漏。

· 大型电磁屏蔽室：

o 通风：采用更大尺寸的蜂窝型波导窗（如400×400mm），按“1个/5㎡”配置（如100㎡屏蔽室配置20个波导窗），并配套工业级通风机组，确保空气交换率≥1次/小时（参考资料7）。

o 管线：电源系统需在主电源前端设置隔离变压器+UPS（参考资料3），确保电力持续稳定；、数据通信等管线需设置高性能信号滤波器（参考资料3），并采用“屏蔽电缆+波导管”双重防护；消防喷淋、地漏等非导体管线需采用大尺寸波导管（如φ100mm），防止电磁波通过管线传入（参考资料3）。

四、接地系统：常规接地 vs 低阻独立接地

接地系统是屏蔽室“防干扰”的关键，二者在接地电阻要求、施工工艺上差异显著：

· 小型电磁屏蔽室：采用独立接地系统（不与企业电网共用），接地电阻要求≤1Ω（参考资料2）。施工时，采用1根φ50mm、长2.5m的铜质接地棒，埋深≥2m，接地引线采用35mm²铜芯电缆（参考资料2）。

· 大型电磁屏蔽室：需采用0.1Ω级低阻接地系统（参考资料3），以满足大型实验设备（如高压脉冲发生器）的瞬间放电需求。施工时，采用多根φ80mm铜质接地棒（间距≥5m），焊接成接地网，并填充降阻剂（如膨润土），确保接地电阻≤0.1Ω（参考资料3）。例如，某核工业院所的大型屏蔽室，采用6根接地棒组成接地网，接地电阻测试值为0.08Ω，有效保护了大型粒子加速器的安全运行。

五、施工工艺：拼装为主 vs 焊接为主

施工工艺直接影响屏蔽室的屏蔽效能（漏波点数量），二者在焊接工作量、精度要求上差异明显：

· 小型电磁屏蔽室：施工以“模块拼装”为主，焊接工作量小（仅模块间连接处需点焊），精度要求较低（模块间隙≤0.5mm）（参考资料5、6）。例如，某小型屏蔽室的拼装误差≤1mm，屏蔽效能测试值为80dB（满足BMB3-1999 C级要求）。

· 大型电磁屏蔽室：施工以“焊接”为主，需完成板块间焊接、龙骨焊接、波导管焊接等多道工序（参考资料3、7）。例如，某航天院所的大型屏蔽室，采用“机器人焊接+人工补焊”结合的方式，确保焊缝连续、无气孔（参考资料3）。此外，需采用“专用检漏仪”（如高频火花检漏仪）检测所有焊缝，确保漏波点≤1个/100㎡（参考资料7）。

六、性能测试：常规级别 vs 高 级别

性能测试是验证屏蔽室是否符合要求的关键，二者在测试标准、测试范围上差异明显：

· 小型电磁屏蔽室：通常满足**《处理涉密信息的电磁屏蔽室技术要求和测试方法》（BMB3-1999 C级）或《军用电磁屏蔽室通用技术要求》（GJBC级），测试项目包括电场屏蔽效能（14kHz-1GHz）、磁场屏蔽效能（14kHz-100MHz）**等，测试点数量≤5个（参考资料9）。

· 大型电磁屏蔽室：需满足BMB3-1999 A级或GJBA级要求，测试项目增加平面波屏蔽效能（1GHz-18GHz）、脉冲磁场屏蔽效能等，测试点数量≥10个（参考资料9）。例如，某国家重点实验室的大型屏蔽室，采用Agilent E5071C网络分析仪测试，屏蔽效能在1GHz时达到150dB（远高于A级要求的120dB）。

结论

小型电磁屏蔽室与大型电磁屏蔽室的设计建造差异，本质是**“需求驱动”**的结果：小型屏蔽室需平衡“便携性与成本”，采用可拆卸结构、轻量化材料及简易部件；大型屏蔽室需优先满足“高屏蔽效能与稳定性”，采用自撑式焊接结构、高强度材料及精细化部件。二者的核心目标均为“阻断电磁波传播”，但在具体实现路径上，需根据空间规模、使用场景及性能要求进行差异化设计。

随着电子信息系统的不断升级（如5G、人工智能、量子计算），电磁屏蔽室的需求将持续增长，小型与大型屏蔽室的设计建造技术也将不断迭代（如小型屏蔽室采用“柔性屏蔽材料”提升便携性，大型屏蔽室采用“智能监测系统”实时监控漏波点）。未来，二者的差异将更加明显，但“屏蔽效能优先”的原则始终不变。