همبندی فونداسیون
اگر بدانید همبندی فونداسیون چیست، می توانید هنگام اجرای پروژه های ساختمانی مرگ و میر و سایر خطرات مانند آتش سوزی ناشی از برق گرفتگی را کاهش دهید.
این موضوع به اندازه ای اهمیت دارد که در مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان به عنوان یکی از ضرورت های ایمنی ساختمان سازی معرفی شده است. بنابراین با ما همراه باشید تا اطلاعات کاملی در مورد هم بندی کسب کنید.
همبندی فونداسیون 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 فونداسیون استفاده می شود، می تواند سیم مسی، تیر فلزی، میلگرد، ستون و یا تسمه باشد.
مزایای همبندی فونداسیون چیست؟
همبندی عملیاتی است که به منظور حفاظت و ایمنی ساختمان و ساکنین انجام می شود و مزایای بسیاری دارد که در ادامه به برخی از این موارد اشاره می کنیم:
- حفظ جان ساکنین و پیشگیری از برق گرفتگی در هنگام تماس مستقیم
- کاهش حوادثی مانند آتش سوزی و خسارت های ناشی از آن
- جلوگیری از آسیب رسیدن به وسایل الکتریکی و مخابراتی ساختمان
- بالا بردن حفاظت و امنیت ساختمان به کمک همبندی اضافی
- هدایت جریان های ناشی از صاعقه
میلگرد همبندی فونداسیون 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 (ولتاژ تماسی در ادامه توضیح داده شده است).
در این حالت با استفاده از میلگرد همبندی، تمام نقاط تماس را هم‌پتانسیل می کنند تا از بروز خطر جلوگیری شود. البته می توان از اجسام دیگری به غیر از میلگرد برای این کار استفاده کرد.
(ولتاژ تماس یا Touch Voltage به اختلاف ولتاژ بین دست و پای شخصی می گویند که دستش به بدنه برق دار وصل شده باشد)
در 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.
مطلب پیشنهادی: نحوه محاسبه میلگرد فونداسیون
مزایای همبندی فونداسیون با میلگرد
- تضمین امنیت و سلامت ساکنین ساختمان در برابر حوادث ناگواری چون آتش سوزی و برق گرفتگی
- کاهش آسیب به تجهیزات الکتریکی و مخابراتی ساختمان.
- هدایت مستقیم جریان الکتریکی ناشی از صاعقه به سیستم ارت.
- کاهش اثر الکتریسیته ساکن در کف ساختمان.
- افزایش ضریب اطمینان عملکرد تجهیزات حفاظتی با استفاده از همبندی فونداسیون با میلگرد.
معایب استفاده از میلگرد همبندی فونداسیون
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.
مطلب پیشنهادی: آزمایش خاک
هدایت الکتریکی کمتر
میلگرد، استقامت مکانیکی بالایی دارد، اما ممکن است هدایت الکتریکی مناسبی نداشته باشد.
انواع همبندی فونداسیون
همبندی را بر اساس محل استفاده و تجهیزاتی که در بر می گیرد به دو دسته اصلی تقسیم بندی می کنند.
همبندی اصلی (Main Equipotential Bonding):
در این نوع همبندی سازه ها و تجهیزات اصلی ساختمان به شینه اصلی زمین متصل می شوند.
اجزای تشکیل دهنده این نوع همبندی فونداسیون چیست؟
- کلیه تاسیسات فلزی مانند لوله های آب، گاز، فاضلاب و شیلدهای فلزی
- کابل تلفن و برق
- آرماتورها در اسکلت بتنی
- تیر و ستون ها در اسکلت فلزی و فولادی
همبندی تکمیلی یا اضافی (Supplementary Equipotential Bonding)
از این نوع همبندی در کلیه دستگاه های نصب شده و ثابت موجود در محیط های خاص که رطوبت بالایی دارند و امکان برق گرفتگی زیاد است استفاده می شود.
اجزای تشکیل دهنده این نوع همبندی فونداسیون چیست؟
- وان فلزی موجود در حمام
- بدنه هادی وسایل نصب شده مانند یخچال، لباسشویی، ظرفشویی و غیره
- هادی حفاظتی پریزها و روشنایی ها
- وسایل رسانای نصب شده در آشپزخانه مانند اجاق گاز، یخچال، قفسه فلزی ظروف، سینک ظرفشویی و سایر وسایل برقی
- تاسیسات فلزی به کار رفته در اسطبل های دامداری
- تجهیزات رسانا و فلزی موجود در اتاق عمل بیمارستان
- تجهیزات فلزی موجود در استخر و سونای بخار
مراحل اجرای همبندی فونداسیون چیست؟
همبندی باعث رفع خطرات احتمالی ناشی از برق گرفتگی و آتش سوزی می شود؛ بنابراین باید تمام مراحل آن به درستی و اصولی انجام گیرد:
- رسم نقشه سیستم همبندی: قبل از عملیات همبندی باید نقشه مسیرها و تجهیزات همبندی بر روی پلان فونداسیون و ستون ها رسم شود
می توان علاوه بر ترسیم مسیر همبندی روی پلان فونداسیون، روی سایر پلان های ساختمان نیز مسیر همبندی را ترسیم نمود تا اجرای عملیات با دقت بیشتری انجام گیرد. - اجرای عملیات همبندی: بعد از آماده سازی نقشه همبندی نوبت اجرای عملیات است.
- همبندی با ایجاد شبکه ای متصل به میلگردها، تیرهای فلزی و ستون های تمام طبقات انجام می شود.
- اتصال شبکه هم بندی به شینه زمین: شبکه همبندی باید از سه نقطه به سیستم اتصال زمین متصل شود.
- هرچه تعداد طبقات بالاتر برود، تعداد اتصالات بیشتر می شود، برای مثال به ازای هر ۷ طبقه این اتصالات مجددا تکرار می شوند.
مطلب پیشنهادی: طراحی نقشه ساختمان
تفاوت همبندی فونداسیون 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.
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.