آموزش جامع همبندی ساختمان و فونداسیون + روش اجرا و الزامات قانونی

همبندی (باندینگ)، یکی از ارکان حیاتی ایمنی الکتریکی در ساختمان‌ها است که با یکسان‌سازی پتانسیل الکتریکی بین اجزای هادی، نقش مکملی برای عملکرد موثر سیستم زمین ایفا می‌کند. اما آیا می‌دانید تفاوت همبندی اصلی و همبندی اضافی در چیست؟ آیا اجرای همبندی بعد از بتن ریزی ممکن است؟ همبندی فونداسیون دقیقا چه تاثیری در کاهش خطر برق‌گرفتگی دارد؟ در این مقاله از آکادمی عمران، ضمن پاسخ به این پرسش‌های کلیدی، مفاهیم، اهداف، انواع و روش اجرای همبندی در ساختمان و فونداسیون را بررسی کرده‌ایم و الزامات مبحث سیزدهم مقررات ملی ساختمان و نکات مورد تایید مهندس ناظر را نیز مرور می‌کنیم.

همبندی ساختمان چیست؟

باندینگ یا سیستم همبندی ساختمان (Equipotential Bonding) به فرایند اتصال کلیه اجزای رسانای فلزی ساختمان به یکدیگر و در نهایت به سیستم اتصال زمین (ارتینگ) گفته می‌شود. این اجزا می‌توانند شامل اسکلت فلزی سازه، لوله‌های فلزی آب و گاز، بدنه تجهیزات الکتریکی، تابلو برق، تاسیسات گرمایشی و سرمایشی و سایر قطعات فلزی موجود در ساختمان باشند.

هدف اصلی از اجرای همبندی سازه، ایجاد پتانسیل الکتریکی یکنواخت در میان این اجزا است تا از خطر برق‌گرفتگی و آسیب به تجهیزات برقی جلوگیری شود.

به زبان ساده همبندی باعث می‌شود همه اجزای فلزی ساختمان در یک سطح ولتاژ قرار بگیرند. در نتیجه اگر جریان الکتریکی ناخواسته‌ای به یکی از این اجزا وارد شود، به‌جای عبور از بدن انسان، از طریق سیستم همبندی به زمین هدایت می‌شوند.

به‌طور کلی، از دلایل اصلی اجرای سیستم همبندی ساختمان عبارت‌اند از:

• حذف اختلاف پتانسیل: جلوگیری از برق‌گرفتگی ناشی از تماس هم‌زمان با اجزای فلزی دارای ولتاژ متفاوت
• ایمنی جانی: هدایت جریان نشتی به زمین و کاهش خطر برای ساکنین
• تکمیل عملکرد ارتینگ: بدون همبندی موثر، سیستم ارت به‌تنهایی کافی نیست و ممکن است اختلاف ولتاژ خطرناکی در بخش‌های مختلف ساختمان باقی بماند.
• الزام قانونی: طبق مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان، اجرای همبندی از سال ۱۳۹۵ در تمام ساختمان‌های جدید الزامی است.

بیش از ۵۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

دریافت

تفاوت سیستم ارتینگ و همبندی

در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی، اصطلاحات همبندی (باندینگ) و ارتینگ به‌اشتباه به‌جای یکدیگر به‌کار می‌روند؛ درحالی‌که این دو مفهوم مکمل هم هستند و هر کدام نقش مشخص و متفاوتی در حفظ ایمنی و عملکرد سیستم برق دارند.

به‌طور کلی، همبندی (باندینگ) با ایجاد اتصال میان اجزای فلزی ساختمان و یکسان‌سازی پتانسیل آن‌ها، خطر اختلاف ولتاژ و برق‌گرفتگی را کاهش می‌دهد. در حالی که اتصال زمین (ارتینگ) با فراهم کردن مسیر مستقیم تخلیه جریان به زمین، ایمنی کلی سیستم برق را تضمین می‌کند.

در نهایت، همبندی و ارتینگ باید به صورت همزمان و هماهنگ اجرا شوند تا حفاظت کامل و ایمنی لازم برای ساختمان فراهم شود. در جدول زیر می‌توانید نگاهی اجمالی به تفاوت همبندی و ارتینگ داشته باشید.

انواع همبندی در ساختمان

مطابق مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان، همبندی ساختمان‌ها به دو دسته کلی همبندی اصلی و اضافی تقسیم می‌شود:

1- همبندی اصلی

همبندی اصلی (Main Equipotential Bonding) شامل ایجاد مسیر پیوسته و مطمئن بین اجزای فلزی بزرگ ساختمان مانند اسکلت فلزی، لوله‌های اصلی آب و گاز و تجهیزات بزرگ می‌شود. اجرای این نوع همبندی در تمام ساختمان‌ها الزامی است و با هدف هم‌پتانسیل کردن این اجزا برای جلوگیری از اختلاف ولتاژ و برق‌گرفتگی انجام می‌شود.

2- همبندی اضافی

همبندی تکمیلی یا اضافی (Supplementary Equipotential Bonding) به اتصالات مجزا و ویژه‌ای در فضاهای حساس مانند حمام، آشپزخانه و نقاط مرطوب گفته می‌شود. این همبندی شامل لوله‌های فلزی کوچک، تجهیزات گرمایشی و چارچوب پنجره‌های فلزی است که ممکن است در تماس با افراد باشند. اجرای همبندی اضافی طبق مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان برای افزایش ایمنی و جلوگیری از برق‌گرفتگی الزامی است.

به طور خلاصه، همبندی اصلی یک شبکه همگن و گسترده است که تمام بخش‌های کلیدی فلزی ساختمان را در بر می‌گیرد، در حالی که همبندی اضافی به محافظت ویژه و اتصال اجزای کوچک‌تر و حساس‌تر در مناطق خاص می‌پردازد.

همبندی فونداسیون چیست؟

به فرایند ایجاد یک شبکه رسانای الکتریکی در داخل یا روی بتن فونداسیون ساختمان، همبندی فونداسیون گفته می‌شود. این شبکه که معمولا از میلگردهای فلزی یا سیم‌های مسی ساخته می‌شود، به‌عنوان بخشی از سیستم اتصال زمین (الکترود زمین) عمل کرده و نقش کلیدی در ایمنی الکتریکی ساختمان ایفا می‌کند.

هدف اصلی از اجرای همبندی در فونداسیون، هم‌پتانسیل‌سازی اجزای فلزی سازه و فراهم کردن مسیری مطمئن برای هدایت جریان‌های نشتی یا ناخواسته به زمین است.

همبندی فونداسیون اسکلت فلزی

به‌طور کلی، در اجرای اسکلت فلزی ساختمان‌ها، پیاده‌سازی شبکه همبندی در کف پایین‌ترین طبقه (سطح رویی فونداسیون) کافی است. در این روش، هادی‌های الکتریکی (مانند سیم مسی یا میلگرد) طبق نقشه و استاندارد به آرماتورهای فونداسیون متصل می‌شوند. معمولا نیازی به اجرای همبندی در طبقات بالا نیست، مگر در موارد خاص که با تشخیص طراح برق انجام شود. به‌عنوان مثال برای محافظت در برابر صاعقه یا تکمیل همبندی عملکردی، در طبقات بالا همبندی ارت ساختمان اجرا می‌شود.

همبندی فونداسیون اسکلت بتنی

همبندی در اجرای ساختمان بتنی همانند اسکلت فلزی انجام می‌شود با این تفاوت که در ساختمان‌های حساس و تمامی ساختمان‌های مجهز به سیستم حفاظت در برابر صاعقه، اجرای همبندی در تمام طبقات و ستون‌های بتنی نیز الزامی است. این اقدام به هم‌پتانسیل‌سازی کامل سازه و افزایش ایمنی سیستم ارت کمک می‌کند.

توجه داشته باشید در هر دو نوع سازه، از پلیت همبندی به‌عنوان نقطه اتصال اصلی برای ارتباط شبکه همبندی با کابل ارت یا چاه ارت استفاده می‌شود. محل و تعداد این پلیت‌ها باید مطابق استاندارد و نقشه مهندسی تعیین شود.

اجزای همبندی فونداسیون

برای اجرای صحیح همبندی ارت فونداسیون، از مجموعه‌ای از مصالح و تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شود که هر یک نقش خاصی در برقراری مسیر رسانا و ایمن ایفا می‌کنند. مهم‌ترین اجزای این سیستم عبارت‌اند از:

میلگرد همبندی فونداسیون

در روش همبندی فونداسیون، میلگردهای فولادی که در آرماتوربندی پی ساختمان استفاده می‌شوند، یکی از متداول‌ترین و اقتصادی‌ترین گزینه‌ها برای ایجاد مسیر رسانا هستند. این میلگردها در صورتی که به‌درستی به یکدیگر متصل شوند، می‌توانند نقش یک شبکه هم‌پتانسیل‌کننده را ایفا کرده و جریان‌های ناخواسته یا نشتی را به زمین هدایت کنند.

اگرچه در برخی استانداردهای بین‌المللی، استفاده از هادی‌هایی مانند سیم مسی، تسمه مسی، فولاد گالوانیزه یا استنلس استیل نیز مجاز است، اما در ایران به‌دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن، میلگرد فولادی (ساده یا آجدار) به‌عنوان رایج‌ترین هادی همبندی فونداسیون مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای عملکرد موثر، اتصال میلگردها باید با جوش یا بست استاندارد صورت گیرد و تمام نقاط تماس در شبکه آرماتوربندی به‌صورت پیوسته الکتریکی با یکدیگر مرتبط باشند. این شبکه در نهایت به پلیت همبندی یا سیم ارت متصل می‌شود تا مسیر تخلیه جریان کامل شود. دقت کنید جوش دادن میلگرد همبندی به آرماتورهای سازه مجاز نیست.

همبندی فونداسیون با سیم مسی

سیم مسی به‌دلیل رسانایی بالا، دوام مناسب و مقاومت در برابر خوردگی، یکی از اجزای کلیدی و پرکاربرد در اجرای مطمئن سیستم همبندی فونداسیون محسوب می‌شود. در مواردی که استفاده از میلگرد به‌تنهایی برای ایجاد شبکه همبندی کافی نباشد یا نیاز به یک رسانای مستقل و مطمئن‌تر باشد، از سیم یا نوار مسی بدون روکش استفاده می‌شود.

این سیم‌ها معمولا با سطح مقطع حداقل ۵۰ میلی‌متر مربع انتخاب می‌شوند، اما تعیین دقیق آن باید بر اساس محاسبات مهندسی و نوع کاربری ساختمان انجام گیرد.

توجه داشته باشید سیم مسی باید به‌طور مستقیم و مطمئن به سیستم ارتینگ (چاه ارت یا الکترود زمین) متصل شود تا تخلیه جریان الکتریکی به زمین به‌درستی انجام گیرد.

توصیه می‌شود که همبندی فونداسیون قبل از بتن‌ریزی انجام شود تا از عملکرد بهینه آن اطمینان حاصل شود. در تمامی موارد، استفاده از سیم مسی بدون روکش الزامی است تا تماس الکتریکی موثر با بتن و سایر اجزای فلزی برقرار شود. در صورتی که همبندی پس از بتن ریزی فونداسیون انجام شود، استفاده از سیم بدون روکش اهمیت دو چندان دارد.

بست همبندی ارت

بست اتصال همبندی قطعه‌ای فلزی مقاوم به خوردگی است که برای ایجاد اتصال ایمن و پایدار بین اجزای شبکه همبندی مانند میلگردها و سیم‌های مسی استفاده می‌شود. این بست‌ها جریان الکتریکی را به‌صورت یکنواخت توزیع کرده و طبق مقررات باید استاندارد و مقاوم باشند تا ایمنی سیستم تضمین شود.

پلیت همبندی (صفحه اتصال)

پلیت همبندی، صفحه‌ای فلزی است که به‌عنوان رابط بین شبکه همبندی فونداسیون و سیستم ارت ساختمان (مانند سیم ارت یا چاه ارت) عمل می‌کند. این پلیت پیش از بتن‌ریزی نصب شده و بخشی از آن بیرون بتن باقی می‌ماند تا اتصال به سیم ارت یا چاه ارت به‌راحتی انجام شود. محل آن باید طبق نقشه و در نقطه‌ای قابل‌دسترسی تعیین شود.

توصیه می‌شود مصالح مورد استفاده در همبندی فونداسیون را مطابق با مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان و استاندارد IEC 60364 بررسی و انتخاب کرد.

نحوه اجرای همبندی فونداسیون

نحوه همبندی فونداسیون و اتصال آن به سیستم ارت به شکل زیر انجام می‌شود:

1. ابتدا نقشه همبندی توسط مهندس طراح تهیه می‌شود که محل دقیق اجرای شبکه همبندی و نقاط اتصال به سیستم ارت در آن مشخص است.
2. سپس، مصالح لازم شامل میلگرد، سیم مسی، بست‌های اتصال مقاوم به خوردگی و پلیت همبندی تهیه می‌شود.
3. در این مرحله، شبکه رسانا (میلگرد یا سیم مسی) مطابق نقشه روی سطح فونداسیون قرار گرفته و با بست‌های مناسب به آرماتورهای فونداسیون متصل می‌شود تا یک شبکه پیوسته ایجاد شود.
4. حال نوبت به اتصال همبندی به چاه ارت می‌رسد. در این مرحله شبکه همبندی از طریق پلیت‌های همبندی یا کابل‌های مسی به الکترود زمین (چاه ارت یا سیستم ارت سراسری) متصل می‌شود تا مسیر مطمئنی برای تخلیه جریان‌های نشتی ایجاد کند.
5. پس از اجرای همبندی و اتصال به سیستم ارت، بازرسی‌های لازم و تست همبندی ساختمان انجام می‌شود تا از صحت اتصالات و پیوستگی شبکه همبندی اطمینان حاصل شود.
6. در نهایت، پس از تایید کیفیت و درستی اجرای شبکه، فونداسیون بتن‌ریزی شده و پلیت‌های همبندی باید به گونه‌ای نصب شوند که پس از بتن‌ریزی دسترسی لازم برای اتصال به کابل ارت فراهم باشد.

زمان اجرای همبندی فونداسیون

انتخاب زمان مناسب برای اجرای همبندی فونداسیون، نقش مهمی در عملکرد صحیح سیستم ارتینگ و ایمنی ساختمان دارد. همبندی را می‌توان به دو صورت قبل یا بعد از بتن‌ریزی اجرا کرد، اما اجرای آن پیش از بتن‌ریزی، مطابق مقررات ملی ساختمان اصولی‌تر است.

همبندی قبل از بتن ریزی

طبق مبحث سیزدهم مقررات ملی ساختمان بهترین زمان برای اجرای همبندی، قبل از بتن‌ریزی و همزمان با آرماتوربندی فونداسیون است. در این روش، هادی‌های همبندی (میلگرد یا سیم مسی) به‌صورت شبکه‌ای روی شناژ ساختمان و آرماتورها نصب و به پلیت همبندی متصل می‌شوند.

در اسکلت‌های فلزی، اجرای همبندی در فونداسیون معمولا کافی است. اما در ساختمان‌های حساس یا دارای سیستم صاعقه‌گیر، این شبکه باید در ستون‌ها و سقف طبقات نیز ادامه یابد. به‌ویژه در نقاطی مثل راه‌پله، بام، خرپشته، آسانسور، آشپزخانه و حمام‌ها، همبندی محلی (اضافی) توصیه می‌شود.

همبندی بعد از بتن ریزی

در صورتی که به هر دلیل همبندی فونداسیون یا طبقات پیش از بتن‌ریزی اجرا نشده باشد، می‌توان از روش جایگزین استفاده کرد. در این روش، سیم مسی بدون روکش با سطح مقطع حداقل 16 میلی‌متر مربع روی بتن نصب می‌شود و به نزدیک‌ترین بخش از شبکه همبندی یا الکترود زمین متصل می‌شود.

برای ستون‌هایی که همبندی آن‌ها قبل از بتن‌ریزی انجام نشده، باید یک سیم مسی با سطح مقطع مشابه در کنار ستون کشیده و به طبقه بالا و پایین متصل شود تا ارتباط شبکه قطع نشود.

ضوابط و قوانین همبندی ساختمان

به‌طور کلی، اجرای همبندی ساختمان، شامل همبندی فونداسیون، اسکلت فلزی، تجهیزات تاسیساتی و سایر بخش‌های فلزی، بر اساس مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان و دستورالعمل شورای مرکزی نظام مهندسی (تاسیسات برقی) انجام می‌شود.

به‌منظور کسب اطلاعات بیشتر در خصوص قوانین همبندی، مبحث 13 مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1395) را از طریق لینک زیر دریافت کنید.

مطابق بند پ-۱-۲-۸-۱ پیوست اول مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان ویرایش 1395، با عنوان هم‌بندی اصلی برای هم‌ولتاژ کردن، در هر ساختمان باید یک هم‌بندی اصلی، تمامی قسمت‌های فلزی اصلی را از نظر الکتریکی به یکدیگر متصل کند.

از مهم‌ترین نکات فنی و آیین‌نامه‌ای که باید در اجرای هم‌بندی رعایت شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نقشه همبندی باید هم‌زمان با نقشه‌های سازه و تاسیسات طراحی و ارائه شود.
• پیوستگی شبکه همبندی ساختمان از پی تا پشت‌بام باید به‌صورت کامل مشخص و اجرا شود. این شبکه باید تمام عناصر فلزی نظیر اسکلت فلزی، ستون‌ها، داکت‌های فلزی، لوله‌های فلزی، تابلوهای برق، تجهیزات مکانیکی، آسانسور و سایر اجزای فلزی ساختمان را به‌طور الکتریکی به یکدیگر متصل کند.
• بر اساس دستورالعمل شورای مرکزی نظام مهندسی تاسیسات برقی، مهندس ناظر برق موظف است بر اجرای صحیح همبندی اصلی و همبندی اضافی (محلی) نظارت کامل داشته باشد.
• حداقل قطر میلگرد همبندی باید ۸ میلی‌متر باشد و در صورت استفاده از سیم مسی بدون روکش، حداقل سطح مقطع ۱۶ میلی‌متر مربع تعیین شده‌است.
• در صورت استفاده از سیم مسی با حفاظت مکانیکی (مثلا عبور از داخل داکت)، حداقل سطح مقطع باید ۶ میلی‌متر مربع باشد.
• در پروژه‌هایی که سطح مقطع هادی اصلی فاز، بیش از ۹۵ میلی‌متر مربع باشد، میلگرد همبندی باید حداقل ۱۰ میلی‌متر قطر داشته باشد.
• اتصالات هادی‌ها باید به‌صورت زیر انجام شوند:

1. برای میلگرد از طریق جوش ترمیت یا جوش الکتریکی (جوش ترانس)
2. برای سیم یا تسمه مسی با استفاده از بست پیچی یا پرسی مناسب
3. توصیه می‌شود در نواحی دارای خوردگی یا پوشش گالوانیزه از پیچ و بست استنلس استیل (ضد‌زنگ) استفاده شود.

• تمامی اتصالات در پیچ‌ها، گوشه‌ها، سه‌راه‌ها و تقاطع‌ها باید از نظر الکتریکی پیوستگی کامل و مقاومت کم داشته باشند.
• مقاومت سیستم اتصال زمین بین شینه ارت (PEN/PE) و زمین، نباید بیش از ۲ اهم باشد.

شما می‌توانید برای آشنایی بیشتر با قوانین اجرای همبندی ساختمان، دستورالعمل طرح و اجرای همبندی در ساختمان‌ها (منتشر شده توسط شورای مرکزی سازمان نظام مهندسی) را از طریق لینک زیر دانلود کنید.

جمع بندی

همبندی ساختمان، به‌ویژه در مرحله فونداسیون، نقش مهمی در ایمنی الکتریکی و عملکرد سیستم ارتینگ دارد. با اتصال اجزای فلزی به یکدیگر و به زمین، خطر برق‌گرفتگی و اختلاف پتانسیل کاهش می‌یابد. اجرای صحیح همبندی با رعایت نکاتی مانند همبندی با میلگرد یا سیم مسی مناسب، اجرای پیش از بتن‌ریزی و نظارت مهندس ناظر، برای تایید تاسیسات الزامی است. دقت داشته باشید که همبندی صرفا یک الزام فنی نیست، بلکه بخش جدایی‌ناپذیر از ایمنی عمومی در هر ساختمان محسوب می‌شود.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره همبندی ساختمان و نحوه همبندی فونداسیون کسب کرده باشید. در صورتی که در این مورد سوالی دارید می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری