به میلگردی که در روش همبندی به عنوان هادی جریان الکتریکی استفاده می شود، میلگرد همبندی می گویند. میلگرد همبندی باید ویژگی های مشخصی داشته باشد؛ می توان آن را از هر دو نوع میلگرد ساده یا آجدار انتخاب کرد، اما قطر میلگرد همبندی باید ۸ یا ۱۰ میلی متر انتخاب شود. این میلگرد با استفاده از سیم آرماتوربندی و یا جوشکاری به شبکه همبند متصل می شود و باید طبق اصول اجرا شود تا ایمنی ساختمان را به طور کامل تامین کند. مراحل اصلی همبندی، طریقه همبندی با میلگرد و مزایا و معایب آن و به طور کل تمام اطلاعات لازم در زمینه همبندی با میلگرد را در این مقاله از دانشنامه آهن ملل بخوانید.
نسخه صوتی مقاله میلگرد همبندی
| آهن ملل | ویژگی های محصول | |
|---|---|---|
| ۱ | نام محصول | میلگرد همبندی |
| ۲ | نوع میلگرد | میلگرد ساده، میلگرد آجدار |
| ۳ | سایز مورد استفاده | میلگردهای قطر ۸ تا ۱۰ میلیمتر |
| ۴ | کاربرد | استفاده به عنوان هادی در همبندی ساختمان |
همبندی چیست؟
قبل از این که از میلگرد همبندی بگوییم، ابتدا باید تعریف همبندی و اهمیت آن را بدانیم.
تمام تجهیزات فلزی ساختمان با استفاده از روش همبندی (Equipotential Bonding) به هم متصل و هم‌پتانسیل می شوند تا دیگر اختلاف پتانسیل و خطراتی مانند برق گرفتگی وجود نداشته باشد. البته باید گفت وجود پتانسیل بزرگ، به خودی خود برای انسان خطرناک نیست؛ آنچه خطرناک است، قرار گرفتن در معرض یک اختلاف پتانسیل بزرگ است. در روش همبندی، با اتصال الکتریکی تمامی سازه‌های فلزی به یکدیگر، از شکل گیری اختلاف پتانسیل خطرناک (و عبور جریان الکتریکی) بین آن ها جلوگیری می‌شود.
در اصل، همبندی به معنی کم کردن اندازه ولتاژ تماس در ساختمان و نقاطی است که عبور جریان از زمین اتفاق می افتد. برای این منظور با استفاده از یک هادی که دارای سطح مقطع بزرگ و مقاومت الکتریکی کم باشد، اسکلت هادی ساختمان و بدنه هادی بیگانه (مثل لوله کشی فلزی) به یکدیگر متصل می شوند و با این کار، تمام نقاط سازه هم‌پتانسیل می شوند. هادی که در همبندی استفاده می شود، می تواند سیم مسی، تیر فلزی، میلگرد، ستون و یا تسمه باشد.
در بین هادی های فوق، استفاده از میلگرد در همبندی در ایران محبوبیت زیادی دارد. معرفی میلگرد همبندی، دلیل این محبوبیت و روش استفاده از میلگرد همبندی را در ادامه بررسی می کنیم.
میلگرد همبندی چیست؟
همانطور که گفتیم، ایجاد اختلاف پتانسیل بین سازه های فلزی ساختمان خطرناک بوده و باعث ایجاد جریان الکتریکی می شود. بنا بر این اگر از سمت زمین، جریانی به اسکلت هادی ساختمان وارد شود، ولتاژ تماسی* ایجاد می شود که خطرناک است. در این حالت با استفاده از میلگرد همبندی، تمام نقاطِ تماس را هم‌پتانسیل می کنند تا از بروز خطر جلوگیری شود. البته میلگرد، یکی از انواع هادی هایی است که می توان در روش همبندی استفاده کرد. دیگر هادی های مورد استفاده، سیم مسی، تیر فلزی، ستون و یا تسمه هستند.
(*ولتاژ تماس یا Touch Voltage به اختلاف ولتاژ بین دست و پای شخصی می گویند که دستش به بدنه برق دار وصل شده باشد)
میلگرد همبندی را می توان از بین میلگردهای اصلی (در شناژها یا ستون های سازه) انتخاب نمود و یا از یک میلگرد اضافه (میلگردی که به میلگردهای اصلی سازه اضافه شده است) به عنوان میلگرد همبندی استفاده کرد. اما در هر صورت، میلگرد همبندی باید ویژگی های مشخصی داشته باشد و نحوه همبندی ساختمان با میلگرد نیز باید طبق اصول انجام گیرد.
آیا استفاده از میلگرد همبندی مجاز است؟
بسیاری از استانداردهای معتبر مرتبط با همبندی و الکترود زمین در فونداسیون ساختمان، استفاده از چندین هادی الکتریکی با مشخصات فنی مختلف را مجاز اعلام کرده اند. مناسب ترین هادی های الکتریکی از جنس مس، استنلس استیل، فولاد گالوانیزه گرم و …، به صورت اشکالی نظیر هادی مدور، تسمه و … هستند؛ اما در کشور ما عمدتا به دلیل پایین تر بودن هزینه میلگرد فولادی به عنوان هادی، استفاده از میلگرد همبندی نسبت به هادی الکتریکی کلاسیک، متداول تر است.
به طور کل استفاده از میلگرد برای همبندی سازه، با کسب اجازه از مهندس ناظر سازه بلامانع است.
سایز و نوع میلگرد همبندی
سایز میلگرد همبندی و نوع آن (ساده یا آجدار بودن) باید به صورت زیر انتخاب شود:
- از هر دو نوع میلگرد ساده و آجدار می توان به عنوان هادی استفاده کرد.
میلگردها از لحاظ ظاهری به دو نوع آجدار و ساده تقسیم می شوند. میلگرد ساده، ظاهری نسبتا صیقلی داشته ولی میلگرد آجدار دارای آج هایی با طرح های متفاوت است. برای آشنایی بیشتر با انواع میلگرد، توصیه می کنیم مقاله انواع میلگرد و کاربرد آن ها مطالعه کنید.
- قطر میلگرد همبندی نباید از ۸ میلی متر کمتر باشد و بر اساس سطح مقطع هادی اصلی فاز ساختمان، قطر ۱۰ میلی متری نیز قابل استفاده است.
ویژگی های میلگرد همبندی
ویژگی های آن باید مطابق نکات زیر باشد:
- تمامی قطعات شبکه همبند به واسطه اتصال الکتریکی مطمئن باید به گونه ای به یکدیگر متصل شوند که مقاومت الکتریکی در محل اتصال به حداقل مقدار ممکن برسد.
- جوشکاری، گزینه مناسب برای اتصالات بین میلگرد و تجهیزات است.
انواع همبندی
انواع همبندی به منظور جلوگیری از ایجاد اختلاف پتانسیل، به دو دسته همبندی اصلی و اضافی تقسیم می شود.
۱- همبندی اصلی (Main E.B)
همبندی اصلی به معنی اتصال تمامی تاسیسات فلزی ساختمان (مانند لوله‌های فلزی آب، فاضلاب و گاز، شیلد کابل برق، تلفن و …)، اسکلت فلزی و آرماتورهای اسکلت بتنی، به شینه* اصلی ساختمان است. سطح مقطع هادی مورد استفاده برای این نوع همبندی در استاندارد IEC 60364-5-54 ذکر شده است. به طور مثال برای هادی مسی بین ۶ تا ۲۵ میلی متر مربع تعیین شده است.
(*شینه یک شمش یا یک رسانا است که به آن باس‌بار (Busbar) نیز می گویند. می‌توان گفت شینه، وسیله ای است که در آن واحد، انرژی را پخش و جمع می کند. تمام وسایل ساختمان بایستی به شینه متصل شوند.)
۲- همبندی اضافی یا همبندی تکمیلی (Supplementary E.B)
همبندی اضافی در قسمت هایی که احتمال برود همبندی اصلی نمی تواند از برق گرفتگی جلوگیری کند استفاده می شود. به طور مثال این همبندی در کلیه تاسیسات فلزی که داخل محیط‌های خاص و مرطوب هستند (مانند حمام، سرویس بهداشتی، استخر، اتاق عمل، دامداری، اسطبل اسب و … ) انجام می شود. جزئیات مربوط به هادی در این همبندی نیز در استادنارد IEC 60364-5-54 آمده است.
نحوه اجرای همبندی
به طور کلی، اجرای همبندی ساختمان باید قبل از مرحله بتن ریزی یا پوشاندن اسکلت فلزی و همزمان با اجرای فونداسیون، در همه طبقات ساختمان اجرا شود. زیرا در این حالت تمامی تجهیزات و تاسیسات ساختمان در دسترسی هستند و همبندی به راحتی انجام می شود. (اجرای فونداسیون را در مقاله آرماتوربندی فونداسیون به طور کامل توضیح داده ایم.)
جزئیات طراحی و اجرای سیستم همبندی ساختمان توسط گروه تخصصی برق سازمان نظام مهندسی ساختمان تهیه می شود و با عنوان دستور العمل طرح و اجرای همبندی در ساختمان ها در اختیار مهندسان قرار داده می شود. اما به طور کل، مراحل طراحی همبندی باید به صورت زیر انجام شود:
- انتخاب هادی مناسب
- ترسیم نقشه های همبندی در میلگردها
- طراحی شکل شبکه همبندی و جزئیات آن
- اتصال شبکه همبند شده به سیستم اتصال زمین ساختمان
به عنوان مثال در همبندی اصلی ساختمان باید تمام قسمت های زیر را به وسیله هادی های جداگانه روی شینه اصلی اتصال‌زمین ساختمان به یکدیگر متصل کرد:
- اسکلت فلزی ساختمان و تمام قسمت های اصلی سازه
- آرماتورهای بتن مسلح
- هادی حفاظتی و خنثی، الکترود اصلی و فرعی اتصال، لوله های اصلی فلزی (مانند لوله اصلی آب، گاز و …)، کانال های فلزی و سایر تاسیسات
به این ترتیب می توان اتصالات الکتریکی مطمئنی ایجاد کرد و در مرحله بعد شبکه ایجاد شده را به اتصال‌زمین ساختمان وصل می کنیم.
آموزش همبندی با میلگرد
تمامی مراحلی که برای اجرای همبندی گفتیم در همبندی میلگرد نیز اجرا می شود. نحوه اجرای میلگرد همبندی به این صورت است:
۱- انتخاب میلگرد مناسب
میلگرد همبندی یا هر هادی دیگری که برای اجرای همبندی استفاده می شود در سقف و ستون های ساختمان جایگذاری می شود. میلگرد همبندی می تواند یکی از میلگردهای موجود در شناژ یا ستون های سازه و یا میلگرد اضافه ای باشد که فقط به منظور همبندی آن را به میلگردهای موجود سازه اضافه می کنیم. در هر صورت در انتخاب این میلگرد باید به سایز، نوع و سطح مقطع آن توجه کنید.
۱-۱- انتخاب سایز میلگرد همبندی
نمره میلگرد همبندی باید ۸ یا ۱۰ میلی متر و بر اساس سطح مقطع تجهیزات انتخاب شود. در حالت عادی حداقل قطر میلگرد همبندی ۸ میلی متر در نظر گرفته می شود، اما اگر سطح مقطع هادی اصلی فاز ساختمان بیشتر از ۹۵ میلی متر مربع باشد، از میلگرد ۱۰ برای همبندی استفاده می کنند.
۱-۲- انتخاب نوع میلگرد همبندی
انتخاب میلگرد سازه یا میلگرد اضافی برای همبندی، با موافقت ناظر سازه انجام می شود. فقط توجه کنید اگر از میلگردهای موجود برای همبندی استفاده می کنید، الزامات جوشکاری اهمیت بیشتری خواهد داشت.
در هر صورت میلگردی که برای همبندی انتخاب می شود باید تا خرپشته امتداد داشته باشد. مجریان معمولا میلگرد همبندی را نشانه گذاری می کنند تا تشخیص آن ساده باشد. برای این منظور قبل از هر مرحله بتن ریزی، سر میلگرد را به صورت L خم می کنند و یا با رنگ آمیزی میلگرد آن را نشانه گذاری می کنند.
۱-۳- سطح مقطع هادی اصلی
به طور کل سطح مقطع هادی همبندی نباید از ۶ میلی متر مربع کمتر باشد، اما حداقل سطح مقطع برای هادی استیل ۵۰ میلی متر مربع است.
۲- ترسیم نقشه های همبندی
باید نقشه مسیرها و تجهیزات همبندی در هر دو نوع همبندی اصلی و همبندی اضافی، روی پلان شالوده، پلان های تیرریزی و ستون ها رسم شود. برای دقیق تر انجام شدن عملیات همبندی، علاوه بر پلان فونداسیون برای سایر پلان های ساختمان نیز مسیر همبندی ترسیم می شود.
همبندی با میلگرد در فونداسیون یا همبندی سقف بتنی بدون نقشه غیر اصولی است.
۳- طراحی شکل شبکه همبندی
برای اجرای همبندی، باید شبکه ای از هادی در شالوده و همه طبقات ساختمان ایجاد شود. اتصال میلگرد همبندی برای تشکیل شبکه همبند باید به صورتی باشد که شبکه همبند تمامی بخش های فونداسیون یا شالوده و سقف ها و همچنین ستون ها، تیرها و میلگردها را در بر گیرد.
۴- اتصال شبکه همبند شده به سیستم اتصال زمین ساختمان
شبکه همبند معمولا از سه نقطه به سیستم اتصال زمین متصل می شود. با افزایش تعداد طبقات، تعداد اتصالات بیشتر می شود. برای اتصال میلگرد همبندی به شبکه همبند از سیم آرماتور بندی و همچنین جوشکاری و به صورت زیر استفاده می شود:
۴-۱- نحوه اتصال میلگرد همبندی به سازه اصلی
میلگرد همبندی با استفاده از سیم آرماتوربندی یا سیم مفتول مسی به میلگردهای اصلی سازه متصل می شوند.
۴-۲- نحوه جوشکاری میلگرد همبندی در شبکه همبند
تمامی قسمت های شبکه همبند باید با استفاده از اتصالات الکتریکی مطمئن به یکدیگر متصل شوند. میلگرد همبندی نیز به وسیله جوشکاری و با رعایت نکات زیر به قطعات دیگر متصل می شود.
- جوشکاری میلگرد همبندی معمولا از روش جوش قوس الکتریکی انجام می شود. فقط توجه داشته باشید نوع و طول جوش میلگرد همبندی باید با تایید دستگاه نظارت بوده و برای فولادهای جوش پذیر انجام شود.
- همچنین جوشکاری میلگرد همبندی نباید باعث کاهش سطح مقطع میلگرد و یا ایجاد زدگی در آن شود.
- برای جوشکاری میلگردهای همبندی طولی، باید حدود ۱۰ سانتی متر از انتهای هر دو میلگرد روی یکدیگر قرار گیرند و جوش داده شوند. (مطابق شکل زیر)
نکات اجرای همبندی در اجزای ساختمان
برای اجرای هرچه دقیق تر همبندی ساختمان و یا زمانی که قصد دارید بعد از بتن ریزی همبندی انجام دهید، حتما نکات را نیز در نظر بگیرید:
معمولا همبندکننده، یک رشته سیم مسی و تسمه مسی با یک میلگرد، تیر یا ستون است که بر اساس طرح و نقشه در سقف یا ستون های ساختمان قرار می گیرد.
در شالوده ساختمان بایستی تمامی شناژهای ارتباطی همبند شوند.
در همبندی بعد از بتن ریزی، برای انجام بهتر همبندی در طبقات، خوب است از سیم مسی افشان در کنار ستون های ساختمان استفاده کرد تا اتصال به صورت کامل انجام گیرد.
در سقف ساختمان، سقف خرپشته و سقف موتورخانه های آسانسور باید شناژها و تیرهای فلزی دور تا دور سقف به شبکه همبندی متصل شوند. همچنین، یکی از شناژها و یا تیرهای فلزی در مکان هایی که به طور معمول در کف آن ها آبریزی وجود دارد (مانند حمام، آشپزخانه، آبدارخانه، سرویس بهداشتی و …) باید همبندی شود. علاوه بر این، شناژها و یا تیرهای فلزی در طول و عرض ساختمان، باید حداقل در هر ۲۰ متر، همبندی انجام شوند.
شبکه همبند باید در ستون های گوشه های ساختمان، تمام ستون های خرپشته و موتورخانه، یکی از ستون های راه پله و در هر ۲۰ متر از طول و عرض ساختمان و در تمامی طبقات به یکدیگر متصل شوند.
مزایای اجرای همبندی
مزایای استفاده از روش همبندی، عبارتند از:
- حفظ سلامتی ساکنین ساختمان و جلوگیری از برق گرفتگی ناشی از تماس غیر مستقیم
- کاهش خطر آتش سوزی ناشی از برق
- حفاظت از آسیب دیدن وسایل الکترونیکی و مخابراتی ساختمان
- افزایش ضریب اطمینان وسایل حفاظتی
- هدایت جریان های ناشی از صاعقه به سمت زمین و جلوگیری از آسیب تجهیزات الکتریکی و اشخاص
- کاهش مقاومت سیستم زمین (ارتینگ) ساختمان و افزایش عملکرد وسایل حفاظتی
- ایمن سازی ساختمان هایی که مقاومت کل سیستم زمین بیش از حدِ مجاز بوده و امکان کاهش آن نیست
- کاهش اثرات الکتریسیته ساکن و کمک به بهبود سازگاری اثرات الکترومغناطیسی
معایب استفاده از میلگرد همبندی
اکثر استانداردهای اجرای همبندی، استفاده از انواع میلگرد فولادی را به عنوان جایگزین هادی های کلاسیک جهت همبندی مجاز دانسته اند؛ با این حال، میلگرد همبندی نسبت به سایر هادی های کلاسیک معایبی دارد که در ادامه به بیان آن ها می پردازیم:
- طول محدود میلگرد
میلگرد، طول محدودی دارد و برش و فرم دهی آن برای برخی نقاط فونداسیون، مخصوصا در فواصل کوتاه، دشوار خواهد بود. این امر، موجب کاهش کیفیت اتصال می شود. چون میلگردهای ساختمانی معمولا در طول ۳ و ۶ متر در ساختمان سازی اجرا می شوند، استفاده از آن ها باعث افزایش قابل توجه اتصالات در مسیر هادی می شود؛ اما هادی های الکتریکی کلاسیک این مشکل را نداشته و در طول های ۱۰۰ متر یا بیشتر در دسترس هستند.
- عدم وجود پوشش برای میلگرد
از آنجایی که میلگرد، لخت است و پوششی ندارد، ریسک خوردگی آن بالاست (مخصوصا برای میلگردهای فولادی که به سطح تماس فونداسیون با خاک نزدیک هستند). هر چند به دلیل روکش بتنی روی میلگرد، این اتفاق به ندرت پیش می آید، ولی شبکه همبندی ممکن است با خوردگی در چند نقطه، پیوستگی الکتریکی خود را از دست داده و غیر قابل استفاده شود.
- هدایت الکتریکی کمتر
میلگرد، استقامت مکانیکی بالایی دارد، اما ممکن است هدایت الکتریکی مناسبی نداشته باشد.
- امکان شکستن در نقطه جوش
معمولا استفاده از میلگرد همبندی به دلیل شکنندگی در نقطه جوش، کمتر توصیه می شود، ولی در صورت استفاده، اجرای صحیح جوشکاری در میلگرد باید توسط ناظر برق تایید شود.
قیمت میلگرد همبندی
میلگرد همبندی با توجه به قیمت روز میلگرد در بازار تعیین می شود. اینکه از میلگرد ساده یا آجدار و کدام سایز آن استفاده کنید، قیمت میلگرد همبندی دستخوش تغییر خواهد شد. از آنجا که قیمت انواع میلگرد به صورت روزانه تعیین و اعلام می شود، به همین دلیل برای اطلاع از قیمت روز میلگرد کافی است وارد صفحه زیر شده با مشاهده قیمت لحظه ای انواع میلگرد، قیمت میلگرد همبندی را برآورد نمایید.
تفاوت همبندی اسکلت فلزی و اسکلت بتنی
در اسکلت فلزی، نیازی به همبندی در طبقات مختلف نیست، ولی باید در کف پایین ترین طبقه یا همان سطح رویی فونداسیون، شبکه همبندی به وسیله هادی‌های الکتریکی اجرا شود. سپس، مطابق با استاندارد، این شبکه همبندی در نقاط مناسب توسط بست به آرماتورهای فونداسیون متصل شود. برای آشنایی بیشتر با نحوه اجرای فونداسیون ساختمان با اسکت فلزی، مقاله زیر را مطالعه نمایید.
# حتما بخوانید
در اسکلت های بتنی هم از همین روش همبندی استفاده می شود. تنها تفاوت این است که در اسکلت بتنی، ساختمان های حساس و مهم و همینطور ساختمان هایی که مجهز به سیستم حفاظت صاعقه هستند در تمامی طبقات و ستون‌های اسکلت، شبکه همبندی باید مشابه فونداسیون اجرا شود.
نتیجه گیری
روش همبندی می تواند خطرات ناشی از عیب زمین (عبور جریان از زمین) و متعاقبا خطر آتش سوزی و مرگ و میر را کاهش دهد. همبندی، با جلوگیری از ایجاد اختلاف پتانسیل خطرناک در تاسیسات و اسکلت ساختمان (مانند بدنه، سازه، تاسیسات الکتریکی و غیرالکتریکی فلزی)، مانع بروز برق گرفتگی می شود. نحوه اجرای همبندی، معمولا همزمان با اجرای فونداسیون است. اگرچه همبندی فونداسیون با میلگرد، معایب اندکی دارد، اما نسبت به هادی الکتریکی تفاوت چندانی نداشته و استفاده از هر دو نوع هادی در همبندی مجاز است.
چرا به این میلگرد، میلگرد همبندی می گویند؟
به این دلیل که در اجرای همبندی، به جای هادی های کلاسیک از میلگرد به عنوان هادی استفاده می شود، به به این نوع میلگرد ها میلگرد همبندی می گیوند.
سایز میلگرد همبندی باید چقدر باشد؟
میلگرد همبندی می تواند از هر دو نوع میلگرد ساده یا آجدار باشد. طول میلگرد متغیر است ولی قطر آن باید بین ۸ تا ۱۰ میلی متر باشد.
انواع همبندی چگونه است؟
همبندی به دو دسته همبندی اصلی و همبندی اضافی تقسیم می شود. همبندی اصلی در تمامی اتصالات ساختمان اجرا می شود و هبمندی اضافی در کلیه تاسیسات فلزی داخل محیط‌های خاص و مرطوب اجرا می شود.
بسیار عالی
با تشکر از شما
سلامت باشید
خوشحالیم براتون مفید بوده
بسیار عالی خوشحال شدم
سلامت باشید، باعث افتخاره براتون مفید بوده