در پروژه‌های ساختمانی، تمین ایمنی و استحکام سازه یکی از اولویت‌های اصلی مهندسان است. در همین راستا، میلگرد همبندی به عنوان یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های ارتینگ و اتصال سازه‌ای شناخته می‌شود. این میلگردها با ایجاد اتصال الکتریکی میان قسمت‌های مختلف سازه، از بروز خطرات ناشی از اختلاف پتانسیل جلوگیری کرده و پایداری الکتریکی و مکانیکی ساختمان را تضمین می‌کنند. در واقع، میلگرد همبندی پلی میان اجزای فلزی ساختمان است تا در صورت وقوع جریان‌های ناگهانی مانند صاعقه یا نشت برق، مسیر مطمئنی برای انتقال جریان به زمین فراهم شود.
از آنجا که میلگرد همبندی در استحکام و ایمنی سازه‌ها نقش بسیار مهمی دارد، انتخاب نوع مناسب، اجرای صحیح و رعایت اصول همبندی در حین ساخت از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطلب به طور جامع درباره همبندی، انواع آن، نحوه اجرای میلگرد همبندی، تفاوت همبندی در سازه‌های فلزی و بتنی و سایر جزئیات فنی مرتبط صحبت خواهیم کرد.
فهرست محتوا
همبندی چیست؟
همبندی (Equipotential Bonding) به معنی برقراری اتصال الکتریکی بین تمام اجزای فلزی و هادی ساختمان است تا همه قسمت‌ها دارای پتانسیل الکتریکی یکسان شوند. هدف اصلی از اجرای همبندی، جلوگیری از ایجاد اختلاف ولتاژ بین بخش‌های مختلف ساختمان است که می‌تواند در اثر نشت جریان برق، صاعقه یا خطاهای سیستم برق‌رسانی رخ دهد.
با اجرای همبندی، مسیر مناسبی برای عبور جریان‌های الکتریکی ناخواسته فراهم می‌شود تا این انرژی‌ها به زمین منتقل شوند. به این ترتیب، هم خطر برق‌گرفتگی افراد کاهش می‌یابد و هم از آسیب به تجهیزات الکتریکی جلوگیری می‌شود.
انواع همبندی
همبندی در ساختمان‌ها بسته به نوع سازه و محل اجرای آن، می‌تواند در سطوح مختلفی انجام شود. هدف از تمام این روش‌ها، یکسان‌سازی پتانسیل الکتریکی میان اجزای فلزی سازه است، اما میزان و گستره اجرای آن‌ها با هم تفاوت دارد. به همین دلیل، سیستم همبندی به دو نوع اصلی و تکمیلی تقسیم می‌شود. شناخت تفاوت میان این دو نوع، برای طراحی و اجرای درست میلگرد همبندی اهمیت زیادی دارد، زیرا هر کدام نقش خاصی در تضمین ایمنی الکتریکی ساختمان ایفا می‌کنند. در ادامه با ویژگی‌ها، کاربردها و تفاوت‌های همبندی اصلی و همبندی تکمیلی آشنا می‌شویم.
همبندی اصلی:
در این روش، تمامی اجزای فلزی ساختمان مانند اسکلت فلزی، میلگردهای فونداسیون، لوله‌های فلزی آب و گاز، و تجهیزات الکتریکی اصلی به یک هادی مشترک (هادی اصلی همبندی) متصل می‌شوند. این نوع همبندی معمولاً در ابتدای پروژه و هم‌زمان با اجرای فونداسیون انجام می‌شود.
همبندی تکمیلی:
در این نوع، هدف ایجاد اتصال بین بخش‌های کوچک‌تر یا نقاطی است که در همبندی اصلی به طور مستقیم درگیر نبوده‌اند. به عنوان مثال، اتصال بدنه وان حمام، سیستم گرمایش از کف یا تجهیزات فلزی داخلی ساختمان به شبکه همبندی کلی.
اجرای همبندی تکمیلی بیشتر در مراحل نازک‌کاری و نصب تجهیزات انجام می‌شود و تکمیل‌کننده سیستم همبندی اصلی است.
تعریف میلگرد همبندی
میلگرد همبندی در واقع همان میلگردی است که برای ایجاد اتصال الکتریکی بین اجزای مختلف فلزی در سازه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این میلگرد معمولاً از فولاد با هدایت الکتریکی بالا ساخته می‌شود تا جریان‌های ناخواسته مانند صاعقه یا نشتی برق را به صورت ایمن به زمین منتقل کند.
میلگرد همبندی در هنگام اجرای فونداسیون و اسکلت ساختمان نصب می‌شود و به شبکه ارتینگ (سیستم زمین) متصل است. در نتیجه، هرگونه بار الکتریکی که در نقاط مختلف ساختمان ایجاد شود از طریق این میلگردها به زمین هدایت خواهد شد.
انواع میلگرد همبندی
با توجه به محل قرارگیری و نقش میلگرد در شبکه همبندی، نوع و نحوه استفاده از آن می‌تواند متفاوت باشد. هر بخش از سازه، بسته به شرایط اجرایی و نوع سیستم ارت، به نوع خاصی از میلگرد همبندی نیاز دارد تا اتصال الکتریکی مطمئن بین قسمت‌های مختلف ساختمان برقرار شود. انتخاب صحیح نوع میلگرد همبندی تاثیر مستقیمی بر عملکرد سیستم ارتینگ و ایمنی کلی ساختمان دارد. در ادامه با انواع میلگرد همبندی و کاربرد هر یک در بخش‌های مختلف سازه آشنا می‌شویم.
میلگرد همبندی فونداسیون
این نوع میلگرد در کف فونداسیون و درون بتن قرار می‌گیرد. وظیفه آن اتصال آرماتورهای مختلف و برقراری مسیر رسانا میان آن‌ها است.
میلگرد همبندی ستون‌ها
در سازه‌های بتنی، برای انتقال جریان از فونداسیون به ستون‌ها از میلگردهای همبندی عمودی استفاده می‌شود. این میلگردها معمولاً تا بالاترین نقطه سازه ادامه دارند.
میلگرد همبندی سقف و تیرها
در سقف‌ها و تیرهای بتنی نیز از میلگرد همبندی استفاده می‌شود تا تمامی اجزای فلزی به هم متصل و هم‌پتانسیل شوند.
سایز میلگرد همبندی
انتخاب سایز میلگرد همبندی بستگی به نوع سازه، مقدار جریان احتمالی و دستورالعمل‌های طراحی دارد. معمولاً در پروژه‌های ساختمانی، از میلگرد با قطر ۱۰ تا ۱۶ میلی‌متر برای همبندی استفاده می‌شود. در سازه‌های بزرگ یا صنعتی ممکن است از سایزهای بالاتر مانند میلگرد ۱۸ یا ۲۰ نیز استفاده گردد.
برای انتخاب دقیق‌تر، مهندس ناظر با توجه به جدول وزن میلگرد و مقاومت الکتریکی آن، سایز مناسب را تعیین می‌کند. به طور کلی هرچه سطح مقطع میلگرد بیشتر باشد، مقاومت آن در برابر عبور جریان کاهش یافته و رسانایی بهتر خواهد بود.
در بازار، برندهای مختلفی از جمله میلگرد نیشابور، ذوب‌آهن اصفهان، بافق و بناب گزینه‌های مناسبی برای استفاده در همبندی هستند. میلگرد نیشابور به دلیل کیفیت بالا و سطح صاف، یکی از انتخاب‌های رایج در این زمینه است.
مراحل و نحوه اجرای میلگرد همبندی
اجرای صحیح میلگرد همبندی باید طبق ضوابط و استانداردهای سازمان نظام مهندسی انجام شود. مراحل کلی اجرای این میلگرد به شرح زیر است:
- طراحی مسیر همبندی:
پیش از آغاز بتن‌ریزی، نقشه مسیر عبور میلگردهای همبندی تهیه می‌شود تا همه بخش‌های فلزی به یکدیگر متصل شوند. - قرار دادن میلگرد در فونداسیون:
میلگردهای همبندی در شبکه آرماتوربندی فونداسیون قرار گرفته و با سیم آرماتوربندی به سایر میلگردها متصل می‌شوند. - اتصال به هادی اصلی ارتینگ:
در گوشه‌ای از فونداسیون، میلگرد همبندی به سیم یا تسمه ارت متصل می‌شود تا مسیر تخلیه جریان به زمین کامل گردد. - نصب صفحات یا تسمه‌های رابط:
در نقاطی که باید ارتباط بین میلگرد و اجزای فلزی دیگر برقرار شود (مانند اسکلت فلزی یا لوله‌ها)، از تسمه‌های رابط یا صفحه فلزی جوش‌شده استفاده می‌شود. - تست و کنترل اتصال:
پس از نصب، مقاومت الکتریکی بین بخش‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود تا اطمینان حاصل گردد هیچ نقطه‌ای از شبکه قطع نیست.
مزایا و معایب میلگرد همبندی
هرچند اجرای میلگرد همبندی ممکن است در نگاه اول به‌عنوان یک بخش جزئی از پروژه در نظر گرفته شود، اما در واقع نقشی اساسی در ایمنی الکتریکی و دوام سازه ایفا می‌کند. مانند هر سیستم فنی دیگر، استفاده از میلگرد همبندی نیز دارای مزایا و محدودیت‌هایی است که آگاهی از آن‌ها می‌تواند به تصمیم‌گیری بهتر در طراحی و اجرا کمک کند. در ادامه به مهم‌ترین مزایا و معایب میلگرد همبندی در ساختمان‌سازی می‌پردازیم تا دید دقیق‌تری نسبت به اهمیت این بخش به‌دست آوریم.
مزایا:
- افزایش ایمنی در برابر برق‌گرفتگی و صاعقه
- جلوگیری از ایجاد ولتاژ ناخواسته بین بخش‌های فلزی
- محافظت از تجهیزات الکتریکی در برابر جریان‌های اضافی
- افزایش یکپارچگی الکتریکی و مکانیکی سازه
- کاهش احتمال آتش‌سوزی ناشی از نشت برق
معایب:
- هزینه اجرای بالاتر نسبت به سازه‌هایی بدون همبندی
- نیاز به دقت زیاد در طراحی و اجرای صحیح
- در صورت جوشکاری نادرست، احتمال ایجاد خوردگی در نقاط اتصال وجود دارد
تفاوت همبندی اسکلت فلزی و اسکلت بتنی
در اسکلت‌های فلزی، بیشتر اجزای سازه ذاتاً رسانا هستند. در نتیجه، همبندی در این سازه‌ها بیشتر به اتصال میان ستون‌ها، تیرها و فونداسیون مربوط می‌شود. در این حالت معمولاً از تسمه یا کابل ارت استفاده می‌شود تا اجزای فلزی به زمین متصل شوند.
اما در اسکلت‌های بتنی، چون بتن ماده‌ای نارسانا است، باید از میلگرد همبندی برای ایجاد مسیر رسانا بین اجزای مختلف استفاده کرد. میلگردها درون بتن قرار گرفته و به صورت شبکه‌ای به هم متصل می‌شوند تا پتانسیل الکتریکی تمام بخش‌ها برابر شود.
بنابراین، در سازه‌های بتنی نقش میلگرد همبندی بسیار پررنگ‌تر از سازه‌های فلزی است و کیفیت اجرای آن به طور مستقیم بر ایمنی ساختمان تأثیر دارد.
اصول مهم اجرای همبندی با میلگرد
- برای اجرای صحیح میلگرد همبندی باید چند اصل کلیدی رعایت شود:
- میلگردها باید تمیز و بدون زنگ‌زدگی باشند تا اتصال الکتریکی کامل برقرار شود.
- تمام میلگردها باید به صورت مکانیکی یا با جوش الکتریکی به هم متصل شوند.
- محل اتصال به سیستم ارتینگ باید در دسترس باشد تا در صورت نیاز به تست، بتوان آن را بررسی کرد.
- نقشه همبندی باید توسط مهندس برق یا ناظر تأیید شود.
- در ساختمان‌های چندطبقه، همبندی باید در هر طبقه ادامه یابد تا همه بخش‌ها هم‌پتانسیل باشند.
- هنگام اجرای بتن‌ریزی باید از جابجایی میلگردهای همبندی جلوگیری شود.
نحوه اتصال میلگرد همبندی
اتصال میلگرد همبندی به سایر بخش‌های سازه معمولاً به یکی از روش‌های زیر انجام می‌شود:
جوشکاری مستقیم:
یکی از متداول‌ترین روش‌هاست که در آن میلگرد همبندی به دیگر میلگردها یا صفحات فولادی جوش داده می‌شود.
استفاده از بست فلزی یا سیم آرماتوربندی:
در محل‌هایی که جوشکاری ممکن نیست، می‌توان از بست‌های مخصوص استفاده کرد.
اتصال به سیم ارت:
برای اتصال شبکه میلگرد به سیستم زمین از بست‌های ارت یا صفحه مسی استفاده می‌شود.
در تمامی این روش‌ها باید از اتصالات استاندارد و مقاوم در برابر خوردگی استفاده شود تا طول عمر سیستم افزایش یابد.
ارتباط میلگرد همبندی با قیمت روز میلگرد و راهنمای خرید
از آنجا که همبندی بخش ثابتی از پروژه محسوب می‌شود، قیمت میلگرد همبندی تابعی از قیمت روز میلگرد در بازار است. با توجه به نوسانات نرخ ارز و هزینه مواد اولیه، بررسی قیمت روز میلگرد در سایت‌های معتبر پیش از خرید ضروری است. در پروژه‌های ساختمانی، میلگرد نیشابور به دلیل سطح صاف و کیفیت مناسب، انتخابی محبوب برای همبندی محسوب می‌شود.
جمع بندی
میلگرد همبندی یکی از اجزای حیاتی در اجرای سیستم هم‌پتانسیل و ارت ساختمان است که وظیفه آن برقراری ارتباط الکتریکی میان قسمت‌های مختلف فلزی و هدایت جریان‌های ناخواسته به زمین می‌باشد. اجرای درست آن نه‌تنها از خطرات برق‌گرفتگی جلوگیری می‌کند، بلکه موجب افزایش دوام و ایمنی سازه نیز می‌شود.
در انتخاب میلگرد مناسب برای همبندی باید به کیفیت فولاد، سایز، برند تولیدکننده و قیمت میلگرد توجه داشت. همچنین استفاده از برندهای معتبر و مراجعه به منابع قابل اعتماد برای بررسی جدول وزن میلگرد، به مهندسان کمک می‌کند تا بهترین گزینه را برای پروژه خود انتخاب کنند.
در نهایت، اجرای دقیق و اصولی همبندی طبق استانداردها، تضمین‌کننده ایمنی ساختمان در برابر خطرات الکتریکی است و رعایت آن برای تمام سازه‌های فلزی و بتنی الزامی می‌باشد.
