一、引言
双层焊接式屏蔽室是电磁兼容（EMC）领域中常用的高端屏蔽设施，其核心原理是通过内外两层金属屏蔽体的协同作用，大幅提升对电磁干扰（EMI）的抑制能力。而内外屏蔽体之间的木龙骨并非简单的结构部件，其作用贯穿于屏蔽效能、机械稳定性、电气性能等多个维度，是双层屏蔽室设计与安装中的关键环节。本文将从作用机制和安装要点两方面展开论述，结合工程实践与标准规范，深入剖析木龙骨的重要性及安装注意事项。
二、木龙骨在双层焊接式屏蔽室中的核心作用
双层焊接式屏蔽室的内外屏蔽体均为金属焊接结构（如冷轧钢板、铝板），中间需保留一定厚度的空气层或填充吸波材料。木龙骨作为中间层的骨架支撑体系，其作用可概括为以下四点：
1. 结构支撑与空间分隔：维持屏蔽体的几何稳定性
双层屏蔽室的内外屏蔽体均为薄板结构（通常厚度为1.2-2.0mm），自身刚度有限，无法承受垂直或水平方向的荷载（如自身重量、外部压力、设备安装荷载）。木龙骨通过网格状骨架将内外屏蔽体连接成一个整体，承担以下结构功能：
· 承重支撑：将外屏蔽体的重量均匀传递至内屏蔽体或基础结构，防止外屏蔽体因自重下垂变形；
· 形状保持：通过固定的间距和规格（如30×40mm、40×50mm的矩形龙骨），维持屏蔽体的平面度和垂直度，避免因外力导致的凹陷或凸起；
· 空间界定：明确内外屏蔽体之间的空气层厚度（通常为100-200mm），为中间填充吸波材料（如泡沫吸波棉、铁氧体砖）提供固定空间。
举例：若未设置木龙骨，外屏蔽体的重量会直接作用于内屏蔽体的焊接点，导致焊接点疲劳断裂，屏蔽体出现变形，进而影响屏蔽效能（通常屏蔽效能要求≥100dB，变形会使效能下降20-30dB）。
2. 电气绝缘：保障双层屏蔽的独立性
双层屏蔽的核心优势是叠加屏蔽效能，即内外屏蔽体分别对电磁干扰进行衰减，总效能为两者的乘积（如内层效能60dB，外层效能60dB，总效能120dB）。若内外屏蔽体之间存在导电通路，两者会形成一个“等效单层屏蔽体”，效能仅为两者中的最大值（如60dB），完全丧失双层屏蔽的优势。
木龙骨的高绝缘电阻（通常≥10¹⁰Ω·m）是实现电气绝缘的关键：
· 木龙骨作为中间支撑，避免了内外屏蔽体的直接接触；
· 屏蔽体因振动或变形产生微小位移，木龙骨的绝缘特性也能阻止电流传导。
标准要求：根据GB/T 31003-2014《电磁屏蔽室工程技术规范》，内外屏蔽体之间的绝缘电阻应≥10MΩ（用500V兆欧表测量），木龙骨的绝缘性能是满足这一要求的核心保障。
3. 缓冲与减震：防止屏蔽体焊接点疲劳损坏
屏蔽室在使用过程中会受到各种振动影响，如：
· 门开关时的冲击力；
· 内部设备（如服务器、空调）运行的振动；
· 外部环境（如车辆行驶、施工）的振动。
这些振动会传递至屏蔽体的焊接点，若长期作用，会导致焊接点疲劳断裂（即“振动疲劳”）。木龙骨的弹性模量较低（约10GPa，远低于钢板的200GPa），具有良好的缓冲减震特性：
· 当振动传递至木龙骨时，其弹性变形会吸收部分振动能量；
· 木龙骨与屏蔽体之间的接触为“软接触”（通常垫有橡胶垫片），降低了振动对焊接点的冲击。
工程案例：某数据中心的双层屏蔽室未设置木龙骨，仅用金属支架支撑，运行1年后，外屏蔽体的焊接点出现多处裂纹，屏蔽效能从110dB下降至85dB，经检测，裂纹均由振动疲劳引起。更换为木龙骨后，运行3年未出现类似问题。
4. 辅助填充与防潮：优化中间层的性能
双层屏蔽室的中间层通常会填充吸波材料（如碳粉泡沫、铁氧体 tiles），以增强对低频电磁干扰的抑制能力。木龙骨的网格结构为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；木材的吸湿性（平衡含水率约12%）可以调节中间层的湿度，避免吸波材料因潮湿而降低性能（如泡沫吸波材料受潮后，介电常数会发生变化，吸波效能下降）。
注意：木龙骨的吸湿性是一把“双刃剑”，若木材含水率过高（＞15%），会导致自身变形，进而影响屏蔽体的稳定性。安装前必须对木龙骨进行干燥处理（如自然晾晒或烘干），确保含水率≤12%。
三、木龙骨的安装注意事项
木龙骨的安装质量直接影响其作用的发挥，以下是关键注意事项：
1. 材料选择：确保材质符合要求
· 木材种类：应选用软质木材（如松木、杉木），其弹性好、重量轻，适合作为支撑骨架；避免使用硬质木材（如橡木、红木），因其弹性差、易变形。
· 含水率：木材的含水率必须≤12%（用含水率测试仪检测），否则安装后会因收缩导致龙骨松动，影响屏蔽体的稳定性。
· 导电性能：木材中不得含有金属杂质（如铁钉、铁丝），否则会降低其绝缘性能。安装前需对木材进行全面检查，去除所有金属杂质。
2. 结构设计：匹配屏蔽体的荷载要求
· 龙骨规格：根据屏蔽体的厚度和重量确定龙骨的截面尺寸（如1.5mm厚的钢板，龙骨截面可选用40×50mm）；根据屏蔽体的跨度确定龙骨的间距（如跨度≤2m，间距≤600mm；跨度＞2m，间距≤500mm）。
· 连接方式：龙骨之间采用螺钉连接（避免用钉子，因钉子易松动），螺钉的规格（如M6×50mm）应根据龙骨的截面尺寸确定，确保连接强度。
· 骨架稳定性：龙骨骨架应形成闭合的矩形网格（如600mm×600mm），增强整体稳定性；转角处应采用斜向支撑（如45°角的龙骨），防止骨架变形。
3. 绝缘处理：杜绝导电通路
· 接触面绝缘：在木龙骨与内外屏蔽体之间垫绝缘垫片（如橡胶垫片、绝缘纸），垫片的厚度≥2mm，覆盖龙骨与屏蔽体的全部接触面积；垫片的绝缘电阻应≥10¹⁰Ω·m（符合GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》）。
· 龙骨间绝缘：若龙骨之间采用金属连接件（如角码），必须在连接件与龙骨之间垫绝缘垫片，防止金属连接件形成导电通路。
· 绝缘测试：安装完成后，用500V兆欧表测量内外屏蔽体之间的绝缘电阻，确保≥10MΩ；若电阻不达标，需检查绝缘垫片是否安装到位，或木材中是否含有金属杂质。
4. 安装顺序：确保精度与稳定性
· 第 一步：安装内屏蔽体：先将内屏蔽体焊接固定在基础结构（如混凝土楼板）上，确保内屏蔽体的平面度≤2mm/m（用水平仪检测）。
· 第二步：固定木龙骨：在内屏蔽体上标记龙骨的位置（根据设计图纸），用镀锌螺钉（防止生锈）将龙骨固定在内屏蔽体上，螺钉的间距≤300mm；固定时需用水平仪调整龙骨的垂直度（≤1mm/m），确保骨架平整。
· 第三步：安装外屏蔽体：将外屏蔽体焊接固定在木龙骨上，焊接时需采用点焊（避免连续焊接导致龙骨变形），点焊的间距≤150mm；焊接完成后，用锤子轻敲外屏蔽体，检查是否有松动（若有松动，需补焊）。
5. 防火与防腐蚀：满足安全要求
· 防火处理：木龙骨属于易燃材料，屏蔽室的防火要求通常为B1级（难燃材料）。安装前需对木龙骨进行防火处理（如刷防火涂料），涂料的厚度≥0.5mm，确保达到B1级标准（用防火测试仪检测）。
· 防腐蚀处理：木龙骨与屏蔽体的接触部位（如螺钉孔）容易受到腐蚀（如潮湿空气、冷凝水），需用防锈漆或镀锌层进行防护；若屏蔽室位于潮湿环境（如地下室），还需在木龙骨表面刷防潮漆，防止木材受潮变形。
6. 变形控制：预留收缩间隙
木材具有湿胀干缩的特性，安装时需预留一定的收缩间隙：
· 纵向间隙：龙骨的长度方向（沿屏蔽体的高度方向）预留5-10mm的间隙，避免因收缩导致龙骨弯曲；
· 横向间隙：龙骨的宽度方向（沿屏蔽体的长度方向）预留3-5mm的间隙，避免因收缩导致骨架变形。
7. 验收检查：确保安装质量
安装完成后，需进行以下验收检查：
· 结构稳定性：用手推或敲击屏蔽体，检查是否有松动；用水平仪检测屏蔽体的平面度（≤2mm/m）和垂直度（≤1mm/m）。
· 绝缘性能：用500V兆欧表测量内外屏蔽体之间的绝缘电阻（≥10MΩ）。
· 屏蔽效能：用电磁干扰测试仪（如频谱分析仪）检测屏蔽室的屏蔽效能（≥设计要求，如100dB）。
· 防火性能：用防火测试仪检测木龙骨的防火等级（≥B1级）。
四、
双层焊接式屏蔽室中的木龙骨并非简单的结构支撑部件，其作用涵盖结构支撑、电气绝缘、缓冲减震、辅助填充等多个维度，是保障屏蔽室性能的关键环节。安装时需严格遵守材料选择、结构设计、绝缘处理、安装顺序、防火防腐蚀等注意事项，确保木龙骨的作用得到充分发挥。
在工程实践中，木龙骨的安装质量往往被忽视，导致屏蔽室出现变形、屏蔽效能下降等问题。必须加强对木龙骨安装的监督与验收，确保每一步都符合标准规范（如GB/T 31003-2014）。只有这样，才能保证双层焊接式屏蔽室长期稳定运行，为电子设备提供可靠的电磁防护环境。