تفاوت ارت و همبندی ساختمان

یکی از اشتباهات رایج این است که ارت و همبندی یک مفهوم تلقی شوند؛ در حالی که این دو عملکرد یکسانی ندارند. سیستم ارت به ارتباط سیستم الکتریکی یا تجهیزات مشخص با زمین مربوط است، در حالی که همبندی عمدتاً برای ایجاد ارتباط الکتریکی بین قسمت‌های رسانا و کاهش اختلاف پتانسیل میان آن‌ها استفاده می‌شود.

در یک طراحی اصولی، این دو سیستم می‌توانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند و در کنار حفاظت‌های دیگری مانند قطع خودکار مدار، RCD و SPD، یک سیستم حفاظت الکتریکی کامل‌تر ایجاد کنند. برای مطالعه بیشتر می‌توانید به صفحه اجرای ارت و همبندی مراجعه کنید.

همچنین برای آشنایی بیشتر با تفاوت‌ها و ارتباط میان این دو مفهوم، مقاله سیستم ارت و همبندی ساختمان نیز می‌تواند مفید باشد.

چرا همبندی در ساختمان بتنی اهمیت دارد؟

وجود مقدار زیادی فلز در ساختمان‌های بتنی باعث می‌شود مسئله هم‌پتانسیل کردن قسمت‌های رسانا اهمیت بیشتری پیدا کند. میلگردهای سازه، لوله‌های فلزی، تابلوهای برق، تجهیزات مکانیکی و سایر اجزای فلزی می‌توانند در شرایط مختلف دارای اختلاف پتانسیل شوند.

در صورت طراحی و اجرای صحیح، همبندی می‌تواند به کاهش اختلاف پتانسیل بین قسمت‌های رسانا کمک کند و در کنار سیستم حفاظت در برابر برق‌گرفتگی، احتمال ایجاد ولتاژ تماس نامطلوب را کاهش دهد. بنابراین، همبندی را باید از ابتدای پروژه و هم‌زمان با طراحی تأسیسات برق و سازه بررسی کرد.

همبندی فونداسیون و آرماتور ساختمان

یکی از نقاط مهم در ساختمان بتنی، فونداسیون و شبکه آرماتورها است. در برخی طرح‌ها، آرماتورهای فونداسیون می‌توانند به عنوان بخشی از شبکه هم‌پتانسیل یا الکترود مورد استفاده قرار گیرند، مشروط بر اینکه الزامات طراحی و مقررات مربوط رعایت شود.

نکته مهم این است که صرفاً وجود میلگرد در بتن به معنی ایجاد یک سیستم همبندی استاندارد نیست. مسیرهای الکتریکی باید از نظر پیوستگی، محل اتصال، خوردگی، دسترسی برای تست و هماهنگی با طراحی ارت بررسی شوند.

آیا تمام میلگردهای ساختمان باید به هم متصل شوند؟

پاسخ به این سؤال به طراحی پروژه و هدف موردنظر از استفاده از آرماتور در سیستم همبندی بستگی دارد. نمی‌توان برای تمام ساختمان‌ها یک نسخه ثابت ارائه کرد که در آن تمام میلگردها بدون بررسی طراحی باید به یکدیگر متصل شوند.

آنچه اهمیت دارد، ایجاد پیوستگی الکتریکی موردنیاز در مسیرهای تعیین‌شده و اطمینان از عملکرد آن مسیرها است. نوع اتصال نیز باید با توجه به جزئیات سازه، روش اجرای پروژه و الزامات فنی انتخاب شود.

آیا اتصال یک سیم به میلگرد کافی است؟

در بسیاری از پروژه‌ها تصور می‌شود که اتصال یک سیم مسی به یک میلگرد، به تنهایی به معنی اجرای کامل همبندی است. چنین رویکردی می‌تواند باعث ایجاد سیستم ناقص شود. مسیر همبندی باید از نقطه اتصال تا شینه یا سایر نقاط موردنظر، پیوستگی و مشخصات فنی قابل قبول داشته باشد.

همچنین محل اتصال باید در برابر شل شدن، خوردگی و قطع شدن ناخواسته مقاوم باشد. استفاده از بست و تجهیزات مناسب همبندی باید متناسب با شرایط محیطی و نوع اتصال انجام شود.

همبندی ستون‌ها و تیرهای بتنی

در ساختمان‌های بتنی چندطبقه، بررسی پیوستگی بین بخش‌های مختلف سازه اهمیت دارد. بسته به طراحی، ممکن است لازم باشد نقاط مشخصی از ستون‌ها، تیرها یا شبکه آرماتورها در مسیر همبندی قرار بگیرند.

اجرای این قسمت باید با هماهنگی مهندس سازه و مهندس برق انجام شود. تغییر خودسرانه آرماتورها، جوشکاری نامناسب یا ایجاد اتصال بدون توجه به جزئیات سازه‌ای می‌تواند مشکلات فنی و اجرایی ایجاد کند.

شینه اصلی ارت و همبندی

در بسیاری از سیستم‌های تأسیسات الکتریکی، شینه اصلی ارت و همبندی نقش مهمی در جمع‌آوری و سازمان‌دهی هادی‌های حفاظتی و همبندی دارد. محل نصب این شینه باید به گونه‌ای انتخاب شود که مسیرهای اتصال تا تجهیزات و قسمت‌های فلزی موردنیاز، منطقی و قابل بازرسی باشند.

به همین دلیل طراحی شینه اصلی، مسیر هادی‌ها و ارتباط آن با سیستم ارت باید از ابتدا در نقشه‌های برق پروژه دیده شود. برای آشنایی با ساختار کلی تأسیسات برق ساختمان می‌توانید این بخش از سایت مهراص را نیز مطالعه کنید.

همبندی لوله‌های فلزی ساختمان

لوله‌های فلزی آب، گرمایش، تأسیسات مکانیکی و سایر قسمت‌های رسانای ساختمان ممکن است در شرایط مشخص نیازمند اتصال همبندی باشند. هدف از این اتصال، کاهش اختلاف پتانسیل بین قسمت‌های فلزی قابل دسترس است.

در مورد لوله گاز باید با دقت بیشتری عمل شود و اتصال آن صرفاً بر اساس یک روش عمومی انجام نشود. نوع اتصال، محل اتصال و الزامات شرکت گاز و مقررات مربوط باید بررسی شود. در پروژه‌هایی که اتصال همبندی لوله گاز مطرح است، می‌توانید بست همبندی لوله گاز را نیز بررسی کنید.

رابطه همبندی با سیستم ارت

همبندی و ارت دو بخش مجزا اما مرتبط در طراحی حفاظت الکتریکی هستند. سیستم ارت مسیر ارتباطی مشخصی با زمین ایجاد می‌کند و همبندی، قسمت‌های رسانای موردنیاز را در یک شبکه هم‌پتانسیل قرار می‌دهد.

بنابراین وجود یک چاه ارت یا الکترود زمین، به تنهایی به معنی اجرای همبندی مناسب ساختمان نیست. در مقابل، اجرای همبندی نیز بدون بررسی ارتباط آن با سیستم ارت و حفاظت الکتریکی پروژه، نمی‌تواند به عنوان یک سیستم کامل تلقی شود.

همبندی و کلید محافظ جان RCD

کلید محافظ جان یا RCD یکی از تجهیزات مهم حفاظت در برابر جریان نشتی است، اما عملکرد آن جایگزین همبندی نمی‌شود. همبندی، RCD و سایر روش‌های حفاظت الکتریکی هرکدام وظیفه مشخصی دارند و باید در کنار یکدیگر و مطابق طراحی سیستم برق مورد استفاده قرار گیرند.

برای درک بهتر ارتباط میان ارت، همبندی و حفاظت الکتریکی، مطالعه آموزش مبانی برق نیز می‌تواند مفید باشد.

همبندی و سیستم حفاظت در برابر صاعقه

در ساختمان‌هایی که سیستم حفاظت در برابر صاعقه دارند، هم‌پتانسیل‌سازی اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. جریان صاعقه می‌تواند بسیار بزرگ باشد و اختلاف پتانسیل قابل توجهی بین قسمت‌های مختلف ساختمان ایجاد کند.

طراحی سیستم حفاظت در برابر صاعقه باید بر اساس ارزیابی ریسک، ساختار ساختمان، تجهیزات نصب‌شده و الزامات استاندارد مربوط انجام شود. در این حوزه، استانداردهای خانواده IEC 62305 از منابع مهم طراحی حفاظت در برابر صاعقه محسوب می‌شوند.

همبندی و SPD

تجهیزات حفاظت در برابر اضافه‌ولتاژ یا SPD برای محدود کردن اضافه‌ولتاژهای گذرا استفاده می‌شوند، اما عملکرد مناسب آن‌ها به مسیر اتصال صحیح و کوتاه تا سیستم هم‌پتانسیل و ارت وابسته است.

بنابراین در طراحی تابلو برق، فقط انتخاب SPD کافی نیست؛ مسیر هادی اتصال، طول مسیر، محل نصب و هماهنگی آن با سیستم حفاظت ساختمان نیز باید بررسی شود. این موضوع در ساختمان‌های دارای تجهیزات حساس مانند سیستم‌های هوشمند، شبکه، دوربین مداربسته و تجهیزات کنترلی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

انتخاب هادی همبندی

انتخاب سطح مقطع هادی همبندی را نباید با یک عدد ثابت برای تمام پروژه‌ها تعیین کرد. سطح مقطع، جنس هادی، مسیر نصب، شرایط محیطی، نوع اتصال و الزامات سیستم حفاظتی باید بر اساس مقررات و طراحی پروژه مشخص شوند.

در پروژه‌های واقعی، استفاده از سیم یا کابل مسی مناسب و اتصالات استاندارد می‌تواند نقش مهمی در دوام سیستم داشته باشد. برای بررسی تجهیزات مرتبط با ارت و همبندی می‌توانید از فروشگاه مهراص بازدید کنید.

روش اتصال هادی همبندی به آرماتور

اتصال هادی به آرماتور باید به گونه‌ای انجام شود که اتصال الکتریکی پایدار و قابل اطمینان ایجاد کند. روش اتصال بسته به نوع پروژه، جزئیات سازه و تجهیزات مورد استفاده متفاوت است و باید از روش‌های مورد تأیید پروژه و مقررات استفاده شود.

نکته مهم این است که کیفیت اتصال فقط با ظاهر آن مشخص نمی‌شود. بعد از اجرای سیستم، باید پیوستگی مسیرهای موردنظر بررسی و نتیجه تست ثبت شود.

تست همبندی ساختمان چگونه انجام می‌شود؟

یکی از مراحل مهم تحویل سیستم، کنترل پیوستگی الکتریکی مسیرهای همبندی است. این آزمایش با اندازه‌گیری مناسب و تجهیزات تست موردنیاز انجام می‌شود و هدف آن بررسی وجود مسیر پیوسته بین نقاط طراحی‌شده است.

باید توجه داشت که تست پیوستگی همبندی با اندازه‌گیری مقاومت الکترود زمین یکسان نیست. اندازه‌گیری مقاومت سیستم زمین، روش و تجهیزات خاص خود را دارد و نباید نتیجه یکی را جایگزین دیگری کرد.

اشتباهات رایج در اجرای همبندی ساختمان

• شروع اجرای همبندی بدون بررسی نقشه‌های برق و سازه.
• تصور اینکه وجود آرماتور به تنهایی یعنی سیستم همبندی کامل است.
• استفاده از اتصال ضعیف یا نامناسب بین هادی و قسمت فلزی.
• نداشتن مسیر مشخص برای رسیدن هادی‌ها به شینه اصلی.
• عدم کنترل پیوستگی قبل از بتن‌ریزی.
• اشتباه گرفتن تست مقاومت زمین با تست پیوستگی همبندی.
• اجرای اتصال روی لوله‌های فلزی بدون بررسی الزامات مربوط.
• عدم هماهنگی بین مجری برق و تیم سازه.
• پوشاندن اتصالات قبل از بازرسی و ثبت وضعیت اجرا.

چک‌لیست همبندی ساختمان بتنی قبل از بتن‌ریزی

1. نقاط اتصال همبندی مطابق نقشه مشخص شده باشند.
2. مسیر هادی‌های همبندی کنترل شده باشد.
3. اتصالات از نظر مکانیکی و الکتریکی بررسی شده باشند.
4. خروجی‌های موردنیاز به شینه یا نقاط اتصال مشخص شده باشند.
5. پیوستگی مسیرهای موردنظر قبل از پوشیده شدن کنترل شود.
6. مستندات و تصاویر اجرای اتصالات تهیه شود.
7. هماهنگی نهایی بین مهندس برق و مهندس سازه انجام شود.

نمونه اجرای همبندی در ساختمان سه‌طبقه بتنی

فرض کنیم یک ساختمان سه‌طبقه بتنی دارای تابلو اصلی برق، تجهیزات مکانیکی فلزی، شبکه آرماتور و سیستم ارت است. در چنین پروژه‌ای ابتدا باید ساختار کلی سیستم حفاظت الکتریکی مشخص شود. سپس نقاط موردنیاز برای همبندی و مسیر اتصال آن‌ها تا شینه اصلی طراحی و اجرا شوند.

در این حالت، مجری نباید صرفاً یک سیم به نزدیک‌ترین میلگرد متصل کند و کار را پایان‌یافته تلقی کند. باید مشخص باشد این هادی از کجا آمده، به کجا متصل شده، مسیر آن چگونه است و چگونه قرار است پیوستگی آن در زمان تست کنترل شود.

تجربه پروژه‌های اجرایی نشان می‌دهد هماهنگی هم‌زمان میان تیم سازه و برق می‌تواند از بسیاری از دوباره‌کاری‌ها جلوگیری کند. برای مشاهده بخشی از پروژه‌های اجرایی می‌توانید صفحه نمونه پروژه‌های مهراص را مشاهده کنید.

استانداردهای مرتبط با همبندی ساختمان

برای طراحی و اجرای سیستم‌های ارت و همبندی، باید مقررات ملی ساختمان، الزامات تأسیسات الکتریکی پروژه و استانداردهای مرتبط مورد بررسی قرار گیرند. در سطح بین‌المللی، خانواده استانداردهای IEC 60364 در زمینه تأسیسات الکتریکی فشار ضعیف و استانداردهای IEC 62305 در زمینه حفاظت در برابر صاعقه از مراجع مهم هستند.

در ایران نیز مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان از مراجع اصلی تأسیسات برقی ساختمان است. با توجه به اینکه ویرایش مقررات و الزامات پروژه‌ها ممکن است تغییر کند، برای هر پروژه باید آخرین نسخه معتبر مقررات و نقشه‌های مصوب بررسی شود.

همبندی در ساختمان‌های مختلف

جزئیات همبندی یک ساختمان مسکونی معمولی با یک کارخانه، مرکز درمانی، ساختمان دارای تجهیزات حساس یا تأسیسات خورشیدی یکسان نیست. نوع کاربری، سیستم برق، تجهیزات فلزی، شرایط محیطی و سطح ریسک می‌تواند بر طراحی اثر بگذارد.

برای مثال در تأسیسات خورشیدی، موضوع ارت و هم‌پتانسیل‌سازی پنل‌ها، سازه فلزی و تجهیزات DC و AC باید در کنار طراحی کل سیستم بررسی شود. مقاله ارت سیستم خورشیدی و پنل‌های PV نیز در همین زمینه قابل مطالعه است.

همبندی صحیح یعنی چه؟

به زبان ساده، همبندی صحیح ساختمان یعنی قسمت‌هایی که طبق طراحی باید از نظر الکتریکی هم‌پتانسیل باشند، از طریق مسیرهای مناسب و قابل اطمینان به یکدیگر متصل شوند و پیوستگی این مسیرها قابل کنترل باشد.

بنابراین کیفیت سیستم همبندی را نمی‌توان فقط با مقدار مقاومت چاه ارت یا ظاهر یک اتصال مشخص کرد. طراحی، اجرای صحیح، انتخاب هادی و اتصالات، پیوستگی مسیر و تست نهایی، همگی بخشی از ارزیابی سیستم هستند.

جمع‌بندی

همبندی ساختمان‌های بتنی یکی از اجزای مهم طراحی حفاظت الکتریکی است و اجرای آن باید از مرحله طراحی و پیش از بتن‌ریزی مورد توجه قرار گیرد. اتصال مناسب قسمت‌های رسانا، پیش‌بینی مسیرهای دسترسی، هماهنگی با سیستم ارت، توجه به RCD و SPD، بررسی الزامات حفاظت در برابر صاعقه و انجام تست پیوستگی، مجموعه‌ای از مواردی هستند که در یک اجرای اصولی باید در نظر گرفته شوند.

در پروژه‌های واقعی، بهترین نتیجه زمانی حاصل می‌شود که مهندس برق، مهندس سازه و مجری سیستم ارت و همبندی از مراحل ابتدایی پروژه با یکدیگر هماهنگ باشند و جزئیات اجرا قبل از بتن‌ریزی کنترل شود.