СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЭКРАНИРОВАНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

Полезная модель относится к отделочным строительным материалам, предназначенным для комплексной защиты технических средств и человека в производственных, административных и жилых помещениях от воздействия электромагнитных полей (ЭМП) методом экранирования и для защиты человека от неблагоприятного воздействия геопатогенных зон.
Основными факторами, воздействующими на технические средства, являются (см., например, Барсуков B.C. Персональная энергозащита. Средства защиты от вредных излучений и не только. М.: Амрита-Русь, 2004.):
- электромагнитные излучения и поля в радиочастотном и СВЧ диапазонах, функционально присущие техническим средствам;
- побочные электромагнитные излучения (ПЭМИ) средств обработки информации;
- паразитное электромагнитное излучение;
- непреднамеренные облучения технических средств электромагнитными полями техногенных источников;
- электромагнитные факторы грозовых разрядов и других природных явлений;
- намеренное силовое электромагнитное воздействие, создаваемое в криминальных и преступных целях.
К вредным производственным факторам, воздействующим на персонал, относятся (см, например, «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда». Руководство Р 2.2.2006-05):
- техногенные факторы, в первую очередь, электромагнитное излучение технических средств;
- патогенное излучение геоактивных зон;
- объемный резонанс электромагнитного излучения в экранированном помещении;
- экранирование естественного магнитного поля Земли;
- статическое электричество.
Необходимо также учитывать факторы другой физической природы:
- радиационное облучение;
- термическое воздействие (пожары и т.д.);
- климатические явления;
- механические факторы;
- биологические факторы (микробы, грызуны и т.д.);
- химические факторы (химически агрессивные среды и т.д.).
Электромагнитное излучение отрицательно действует, на организм человека и, в первую очередь, на его мозг и нервную систему.
Основным методом защиты человека от электромагнитного излучения является экранирование. Экранирование также является основным методом защиты в различных областях техники - электромагнитной совместимости технических средств, защиты от мощных электромагнитных полей, защиты средств и систем обработки информации для исключения утечки информации по техническим каналам.
Наиболее распространенным способом защиты человека и технических средств методом экранирования является создание экранированных помещений.
Современные требования к эффективности экранирования помещений составляют значения не менее 60 дБ, что обеспечивает устойчивую работу технических средств и эффективную защиту информации (Кечиев Л.Н., Степанов П.В. «ЭМС и информационная безопасность в системах телекоммуникаций». Издательский дом «Технологии». М., 2005., с.216).
Известны различные материалы для экранирования помещений от вредных излучений, в том числе материалы, имеющие в своем составе углеродсодержащие вещества.
Достаточно хорошо изучены свойства кокса. Для несущих строительных конструкций применяют кирпичи, бетоны или блоки с добавлением кокса, которые обеспечивают эффективность экранирования от 10 до 20 дБ на каждые 30 см толщины (Кечиев Л.Н., Степанов П.В. «ЭМС и информационная безопасность в системах телекоммуникаций». Издательский дом «Технологии». М., 2005., с 216).
Для поглощения СВЧ излучения известно использование графита. Из него изготавливают геометрические фигуры в виде цилиндров и конусов различных размеров, которые закрепляют на стенах и потолках. (Ю.К.Кавнеристый,
И.Ю.Лазарева, А.А.Раваев. Материалы, поглощающие СВЧ-излучение. М.: Наука, 1982, с.85).
Экранирование подобными материалами является мало эффективным и не пригодно для защиты от мощных (более 60 дБ) электромагнитных излучений мобильных и радиотелефонов, а также для защиты информации.
В качестве защитных экранов используют также средства, представляющие собой металлическую сетку, на которой закреплен тканый или пленочный материалы. Такие экраны предназначены, в основном, для экранирования ограниченных поверхностей и для защиты биологических объектов. (Я.А.Шнейдерман. Зарубежная радиоэлектроника, 1972, №7: 1975, №3), Они мало эффективны в качестве строительных материалов для защиты от широкого спектра вредных излучений.
Известно, что природный минерал шунгит обладает специфическими уникальными свойствами, в частности, шунгит является сильным диамагнетиком, обладающим способностью экранировать и поглощать электромагнитные излучения различных частот колебания. (С.Е.Глебашев. Минеральное сырье. Шунгит. Справочник. М.: ЗАО "Геоинформмарк", 1999).
9
6
Шунгит имеет удельное объемное электрическое сопротивление около 10Ом/м и удельное поверхностное электрическое сопротивление около 10 Ом/м.
Шунгит обладает также уникальными целебными свойствами и релаксационно-оздоравливающим эффектом. Его используют для оборудования релаксационных гротов в восстановительной терапии, в качестве изоляционно-строительного материала. [О.А.Рысьев. Шунгит - камень здоровья. - СПб.: ТЕССА, 2001, с.41-82].
Было также установлено, что шунгит обладает свойствами нейтрализации геопатогенных зон, поэтому может быть использован для защиты людей, находящихся в этих зонах (см. О.А.Рысьев. «Шунгит - камень здоровья». СПб: ТЕССА, 2001, с.41-82). Патогенные зоны бывают как естественные, природные, так и искусственные - техногенные, связанные с работой радиоэлектронных средств, средств обработки информации, высоковольтной аппаратуры и т.п., поэтому использование шунгита в материалах для изготовления защитных экранов, облицовочных панелей, и т.д. имеет двойное назначение - для защиты от техногенного электромагнитного излучения и от воздействия геопатогенных зон.
Все вышесказанное позволило предположить, что природный шунгит можно использовать как материал, из которого можно изготовить экран как для защиты от ЭМИ, так и для нейтрализации геопатогенных зон с релаксационно-оздоровляющим эффектом.
Для защиты человека от геопатогенного воздействия окружающей среды известно применение дробленого минерала шунгит типа III А, который помещают в мешочки. Мешочки с дробленым минералом укладывают плотно друг к другу, образуя слой шунгита толщиной 3-5 см (патент РФ №2157256, кл. А61N 1/16, 2000).
В патенте РФ №2234176 предложен защитный экран в виде многослойного пакета, который состоит из чередующихся слоя изоляционного материала и слоя шунгита, измельченного на фракции от 6 нм до 15 нм.
Однако эти способы недостаточно эффективны для защиты технических средств и человека и не могут быть использованы в качестве строительных материалов для конструирования экранированных зданий и помещений.
Известен также трехслойный материал по патенту РФ №2255866 от 13.02.2004 г. Его внешние слои выполнены из картона или пластика, на каждую сторону которых нанесена типографская краска, содержащая частицы минерала шунгита. В качестве среднего экранирующего слоя использована алюминиевая фольга, все слои соединены клеем. Для прочности трехслойный материал пропускают, например, между валками, или помещают под пресс.
Этот материал сложен в изготовлении и недостаточно эффективен для конструирования экранированных зданий и помещений в качестве строительного материала для отделки пола и стен ввиду низкой прочности и недостаточной атмосферостойкости.
2
Наиболее близким решением к предлагаемому можно считать покрытие на основе сухой строительной смеси «АЛЬФАПОЛ ШТ-1; АМШ; АБШ» по патенту РФ на изобретение №2233255 от 29.01.2003 г. (прототип), которые включают природный шунгит III разновидности, активный оксид магния в виде порошка магнезитового каустического (МgO) и модифицирующую добавку. Смеси перемешивают с водным раствором бишофита (MgCl) и используют для нанесения в виде штукатурки или напольного покрытия на внутренние или наружные поверхности экранируемого помещения. После окончания твердения смеси получаются прочные, монолитные поверхности строительных конструкций, обладающие токопроводящими свойствами, которые обеспечивают защиту от
электромагнитных излучений, при этом эффективность экранирования, в зависимости от толщины слоя материала, составляет до десятков децибел. Материалы являются менее проводящими, по сравнению с металлами, что исключает возможность возникновения значительных напряженностей электромагнитных полей на собственных резонансных частотах экранированного помещения. Строительные смеси имеют положительное санитарно-эпидемиологическое заключение и предназначены для выравнивания потолков, внутренних и наружных стен (пола); для крепления на поверхности конструкций отделочных штучных изделий из искусственных и природных материалов в производственных, жилых, общественных, административных и бытовых зданиях, в пищевых, фармацевтических, медицинских, полиграфических, детских учреждениях, в, том числе, в качестве средств коллективной защиты для экранирования электромагнитных полей радиочастотного диапазона; защиты от статического электричества; электрических полей промышленной частоты 50 Гц.
Кроме того, стены, пол и потолок экранированных помещений приобретают уникальные свойства: обеспечивают комплексную защиту экранированных помещений от ЭМП; обладают антистатическими свойствами; не искажают геомагнитное поле Земли, что обеспечивает естественную геомагнитную обстановку в домах и на рабочих местах персонала; не выделяют опасных газов и запахов; не содержат цемента; относятся к категории непылящих и негорючих материалов; не требуют дополнительной отделки под покраску или укладку кафельной плитки.
Эффективность экранирования штукатурного слоя строительной смеси «АЛЬФАПОЛ ШТ-1; АМШ; АБШ» толщиной 15 мм составляет до 26,9 дБ в диапазоне частот от 0,01 до 34500 МГц (7-й международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии. Труды симпозиума. Санкт-Петербург, июнь 2007 год, с.72-74). Однако требуемая эффективность экранирования помещений (не менее 60 дБ) достигается при толщине слоя такого материала не менее 100 мм, что не всегда позволяет использовать указанный материал в качестве отделочного для создания экранированных помещений.
Задача предлагаемой полезной модели - повышение эффективности обеспечения комплексной защиты технических средств и человека в производственных, административных и жилых помещениях от воздействия
электромагнитных полей и защиты человека от патогенного воздействия окружающей среды.
Для решения поставленной задачи материал для экранирования помещений содержит основание и экранирующий слой на основе шунгита. В качестве основания предлагается тканная металлическая сетка, а в качестве экранирующего слоя - покрытие с использованием магнезиально-шунгитовой смеси «АЛЬФАПОЛ».
Материал может быть закреплен на каркасе из деревянного бруса или из фанеры.
Сетка может иметь ячейки размером 2×2 и крепится на поверхности внахлест.
Использование в материале помимо экранирующего покрытия металлической сетки позволяет повысить эффективность экранирования.
Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками 1 и 2, где показаны:
фиг.1 - послойная структура экранирующего материала;
фиг.2 - зависимость коэффициента экранирования (дБ) на разных частотах (МГц) для толщины штукатурного слоя «АЛЬФАПОЛ» 15 мм.
Предлагаемый материал (фиг.1) содержит слой 1, выполненный из тканной металлической сетки с ячейками, например 2×2 мм. Перехлест сетки в месте стыков составляет 100 мм. В месте перехлеста сетка может быть закреплена полосами из материала сетки. Для обеспечения контакта место стыка фрагментов сетки покрывается электропроводящей пастой.
Сетка может быть выполнена из латуни. Помимо экранирующих свойств такая сетка из латуни обеспечивает хорошие антикоррозийные показатели.
На сетку 1 наносится магнезиально-шунгитовая смесь 2, например, «АЛЬФАПОЛ ШТ-1» требуемой толщины, например слоем 15 мм.
Сетка 1 может быть закреплена непосредственно на поверхности стены, например, промышленными скобами или дюбелями, с последующим нанесением штукатурной смеси «АЛЬФАПОЛ» 2.
Возможно крепление сетки со штукатурной смесью на фанеру 3 или каркас из деревянного бруса. Тогда материал имеет вид трехслойной панели.
Материал используется для покрытия любых внутренних поверхностей помещения и фасада здания.
Использование сетки в экранирующем материале обеспечивает основные требования к экранированным помещениям на уровне 60 дБ, а наличие в конструкции слоя 15 мм из магнезиально-шунгитовой штукатурной (напольной) смеси «АЛЬФАПОЛ» обеспечивает дополнительное экранирование еще на 20 дБ и комплексную защиту человека от патогенного воздействия окружающей среды с релаксационно-оздоровляющим эффектом.
Предлагаемый экранирующий материал удобен для экранирования поверхностей любой конфигурации и может быть использован для выравнивания потолков, внутренних и наружных стен, устройства стяжек и покрытий пола в производственных, жилых, общественных, административных, бытовых зданиях, в детских и медицинских учреждениях. Он одновременно является экраном для защиты технических средств и человека от электромагнитного излучения и экраном для защиты человека от патогенного воздействия окружающей среды.
Таким образом, предлагаемые экранирующие панели удобны в применении и обеспечивают эффективную комплексную защиту помещений от электромагнитных и патогенных излучений.