本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种室内电磁防护系统及其防护方法。
背景技术：
随着科学技术的迅速发展，电磁辐射源数量的大幅增加，城市环境中的电磁能量密度逐年递增，由此引发的电磁辐射污染问题也逐渐引起人们的关注。若长期曝露于电磁辐射污染的室内环境中，会严重危害人们的身心健康，因此，建筑室内电磁防护成为一项迫切且紧急的任务。
为治理建筑室内空间的电磁污染问题，选用具有电磁功能的建筑材料进行防护最为直接可行，不仅成本造价低、施工便捷，还利于大规模推广和使用。具有电磁功能的建筑材料包括两大类，一是电磁波吸收建筑材料，把入射到材料内部的电磁波，利用各种损耗原理将电磁波的能量消耗掉；二是电磁波屏蔽建筑材料，以导电或导磁建筑材料将室内空间屏蔽封闭起来，将电磁波反射回去，形成电磁隔离。目前，科研人员陆续开发了砂浆、腻子、石膏板、混凝土等电磁防护建筑材料，然而并未形成一个整体的建筑电磁防护系统，全方位的对建筑室内空间进行防护。
目前建筑物的电磁防护大多采用电磁屏蔽手段，并未从根本上消除电磁波，易造成电磁波的二次及多次反射，造成二次电磁污染。同时，现有技术提出的防电磁辐射建筑物，只考虑了建筑物室外电磁辐射源对室内环境的影响，将外部电磁波隔离或者消除，但并未考虑到建筑室内电磁辐射源，使电磁波在室内空间中多次反射，无法消除，严重危害人们身心健康。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于，提供一种室内电磁防护系统及其防护方法，所要解决的技术问题是，本发明对构成室内空间的墙体、上底层、下底层、窗户、门五个构成单元进行防护，通过选用不同种类的电磁波吸收材料和屏蔽功能建筑材料对室内环境进行电磁防护，电磁波吸收材料和屏蔽功能建筑材料根据建筑结构进行选择和设计，根据建筑物自身特点和建筑物周边电磁辐射源类型定制电磁防护实施方案，与建筑结构相结合。本发明提供的室内电磁防护系统及其防护方法，不仅能够隔绝外部电磁波的影响，还能有效消除室内空间电磁辐射，实现了对建筑物室内空间的全方位的电磁防护。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种室内电磁防护系统，所述的室内电磁防护系统包括电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元，室内环境由墙体、上底层、下底层、门和窗五个构成单元构成，所述的墙体设置有所述的电磁波屏蔽单元和所述的电磁波吸收单元，所述的电磁波屏蔽单元与所述的墙体接触，所述的电磁波吸收单元与所述的电磁波屏蔽单元接触；所述的上底层和下底层至少设置有所述的电磁波吸收单元。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的一种室内电磁防护系统，其中所述的上底层设置有所述的电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元，所述的电磁波屏蔽单元与所述的上底层接触，所述的电磁波吸收单元与所述的电磁波屏蔽单元接触。
优选的，前述的一种室内电磁防护系统，其中所述的下底层设置有所述的电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元，所述的电磁波屏蔽单元与所述的下底层接触，所述的电磁波吸收单元与所述的电磁波屏蔽单元接触。
优选的，前述的一种室内电磁防护系统，其中所述的门至少设置有所述的电磁波屏蔽单元；或者，所述的窗至少设置有所述的电磁波屏蔽单元。
优选的，前述的一种室内电磁防护系统，其中所述的电磁波屏蔽单元包括气泡铝箔材料、石墨纸、导电金属网、具有电磁屏蔽功能的砂浆或陶瓷砖中的一种或两种以上的组合；或者，所述的电磁波吸收单元包括具有电磁波吸收功能的矿棉板、岩棉板、石膏板中的一种或两种以上的组合。
优选的，前述的一种室内电磁防护系统，其中所述的气泡铝箔材料具有双层铝箔气泡隔热膜，厚度为10mm；或者，所述的石墨纸中固定碳的质量百分含量大于或等于95％，密度为0.7-1.5g/cm3；或者，所述的导电金属网为导电铜网或导电铁网，孔径为50-100目，丝径为0.01-1.00mm；或者，所述的具有电磁屏蔽功能的砂浆为含有导电材料的砂浆，所述的导电材料为鳞片石墨、乙炔炭黑、短切碳纤维吸波剂中的一种或两种以上的组合，总质量百分含量为5～20％，砂浆厚度为5～10mm；或者，所述的具有电磁屏蔽功能的陶瓷砖在1kHz-2GHz范围内的电磁波屏蔽效能平均值≥15.0dB，在2-18GHz范围内的平均反射率≤-5.0dB，吸水率E≤0.5％，破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa。
优选的，前述的一种室内电磁防护系统，其中所述的矿棉板、岩棉板或石膏板对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率≤-15.0dB，厚度为10-20mm。
优选的，前述的一种室内电磁防护系统，其中所述的设置有电磁波屏蔽单元的门为导电金属门并接地；或者，所述的设置有电磁波屏蔽单元的窗为导电金属纱窗并接地或设置有电磁屏蔽玻璃的窗。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。
依据本发明提出的室内电磁防护方法，包括，获取待防护的室内环境的实际电磁辐射强度值；获取待防护的室内环境的电磁环境公众曝露控制限值；定义所述的实际电磁辐射强度值与所述的电磁环境公众曝露控制限之差为待防护值，定义室内电磁防护系统对电磁波的屏蔽和吸收性能为实际防护值，设计室内电磁防护系统，使得所述的实际防护值大于或等于所述的待防护值，所述的室内电磁防护系统为前任一项所述。
优选的，前述的一种室内电磁防护方法，其中所述的实际电磁辐射强度包括室外实际电磁辐射源的电磁辐射强度值和室内实际电磁辐射源的电磁强度值，根据所述的室外实际电磁辐射源的电磁辐射强度值设计所述的室内电磁防护系统的电磁波屏蔽层，根据所述的室内实际电磁辐射源的电磁强度值设计所述的室内电磁防护系统的电磁波吸收层。
优选的，前述的一种室内电磁防护方法，根据建筑物附近的电磁辐射源所属的频率范围确定所述的电磁环境公众曝露限值。
借由上述技术方案，本发明提供的一种室内电磁防护系统及其防护方法，至少具有下列优点：
1、本发明提供的室内电磁防护系统有效的对室内环境进行了保护，全面的减少了电磁污染。
本发明在构成室内环境的墙体、上底层、下底层、门、窗的所有部位设置有电磁波屏蔽单元和/或电磁波吸收单元。其中，电磁波屏蔽单元用于对室外的电磁波进行屏蔽，防止室外电磁波进入室内，电磁波吸收单元用于对室内的电磁波进行吸收，进一步减少了室内电磁波源对人体的伤害，最终为人类活动提供了一个安全的电磁环境。
2、本发明提供的室内电磁防护系统，根据待防护的建筑物的结构特点和待防护建筑物周围电磁辐射源类型，选择不同的电磁波屏蔽材料和电磁波吸收材料，使得电磁波屏蔽材料和电磁波吸收材料与建筑物的结合更加融洽，不丧失建筑物整体的美观性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明实施例提供的室内电磁防护分布系统示意图。
1上底层，2窗，3墙体，4门，5下底层，6室外电磁波，7室内电磁波。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的提供的一种室内电磁防护系统及其防护方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
本发明提供了一种室内电磁防护系统，所述的室内电磁防护系统包括电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元，如图1所示，室内环境由墙体3、上底层1、下底层5形成，所述的墙体设置有所述的电磁波屏蔽单元和所述的电磁波吸收单元，所述的电磁波屏蔽单元与所述的墙体接触，所述的电磁波吸收单元与所述的电磁波屏蔽单元接触；所述的上底层和下底层至少设置有所述的电磁波吸收单元。
需要说明的是，所述的“墙体”为构成室内环境的排除上底层和下底层的墙面，例如，在较规则的建筑物中，墙体为垂直于上底面和下底面的侧面。
本发明所述的电磁波屏蔽单元为具有电磁波屏蔽功能的一种或两种以上的元件，所述的电磁波吸收单元为具有电磁波吸收功能的一种或两种以上的元件。优选的，所述的电磁波屏蔽单元由具有电磁波屏蔽功能的建筑材料构成，此处的建筑材料进一步优选为可用于室内的建筑材料；所述的电磁波吸收单元由具有电磁波吸收功能的建筑材料构成，此处的建筑材料进一步优选为可用于室内的建筑材料。
优选的，所述的电磁波屏蔽单元和所述的电磁波吸收单元设置于墙体的内侧(需要说明的是，墙体面向室内空间的一侧为墙体的内侧，墙体面向室外空间的一侧为墙体外侧)。所述的电磁波屏蔽单元用于对室外的电磁波6进行屏蔽，所述的电磁波吸收单元用于对室内的电磁波7进行吸收。优选的，设置于墙体的电磁波屏蔽单元与电磁波吸收单元为层状结构，具体的，电磁波屏蔽单元设置于内层，与墙体接触，电磁波吸收单元设置于外层。
进一步的，本发明提供一种室内电磁防护系统，所述的上底层设置有所述的电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元。
优选的，当建筑物为一层建筑，或者，所述的待防护的室内环境位于建筑物的顶层，或者，位于待防护的室内环境的上部建筑结构未安装电磁波防护装置时(例如，待防护的室内环境为101室，201室未安装电磁防护装置)，对待防护的室内环境的上底层构成单元同时设置电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元，上底层的电磁波屏蔽单元可有效屏蔽来自室内环境上部的电磁波，进一步保护室内环境。优选的，设置于上底层的电磁波屏蔽单元与电磁波吸收单元为层状结构，电磁波屏蔽单元设置于内层，与室内空间的构成单元上底层接触，电磁波吸收单元设置于外层。
进一步的，本发明提供一种室内电磁防护系统，所述的下底层设置有所述的电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元。
优选的，当所述的待防护的室内环境的下部建筑结构未安装电磁波防护装置时(例如，待防护的室内环境为201室，101室未安装电磁防护装置)，对待防护的室内环境的下底层构成单元同时设置电磁波屏蔽单元和电磁波吸收单元，下底层的电磁波屏蔽单元可有效屏蔽来自室内环境下部的电磁波，进一步保护室内环境。优选的，设置于下底层的电磁波屏蔽单元与电磁波吸收单元为层状结构，电磁波屏蔽单元设置于内层，与室内空间的构成单元下底层接触，电磁波吸收单元设置于外层。
进一步的，本发明提供一种室内电磁防护系统，所述的室内环境的构成单元还包括门4或窗2，所述的门至少设置有所述的电磁波屏蔽单元；或者，所述的窗至少设置有所述的电磁波屏蔽单元。
例如住宅、办公楼、教学楼等生活、工作、学习场所，一般均有门和窗，门和窗是人们在进行电磁防护时特别容易忽略的构成单元，电磁波从门或窗进入室内，使得不能对室内环境进行全方位的防护。本发明提供的室内电磁防护系统，对门或窗设置有电磁波屏蔽单元，进一步提高了室内环境的电磁安全。进一步的，所述的设置有电磁波屏蔽单元的门为导电金属门，优选导电铁门作为电磁波屏蔽层；或者，所述的设置有电磁波屏蔽单元的窗为导电金属纱窗或设置有电磁屏蔽玻璃的窗，优选的，所述的电磁屏蔽玻璃为夹丝类电磁屏蔽玻璃、导电膜电磁屏蔽玻璃等。
进一步的，本发明提供一种室内电磁防护系统，所述的电磁波屏蔽单元包括气泡铝箔材料、石墨纸、导电金属网、具有电磁屏蔽功能的砂浆或陶瓷砖中的一种或两种以上的组合。需要说明的是，此处的“具有电磁屏蔽功能的砂浆或陶瓷砖”的含义为“具有电磁屏蔽功能的砂浆或具有电磁屏蔽功能的陶瓷砖”。优选的，所述的气泡铝箔材料具有双层铝箔气泡隔热膜，厚度为10mm，抗弯强度≥0.5MPa，常温下导热系数≤0.040W/(m.K)；优选的，所述的石墨纸中固定碳的质量百分含量大于或等于95％，密度为0.7-1.5g/cm3；优选的，所述的导电金属网为导电铜网或导电铁网，孔径为50-100目，丝径为0.01-1.00mm；优选的，所述的具有电磁屏蔽功能的砂浆为含有导电材料的砂浆，所述的导电材料为鳞片石墨、乙炔炭黑、短切碳纤维中的一种或两种以上的组合，砂浆中吸波剂的质量百分含量为5-20％，砂浆厚度为5-10mm；优选的，所述的具有电磁屏蔽功能的陶瓷砖在1kHz-2GHz范围内的电磁波屏蔽效能平均值≥15.0dB，在2-18GHz范围内的平均反射率≤-5.0dB，吸水率E≤0.5％，破坏强度≥5000N，断裂模数＞40MPa。
进一步的，本发明提供一种室内电磁防护系统，所述的电磁波吸收单元包括具有电磁波吸收功能的矿棉板、岩棉板、石膏板中的一种或两种以上的组合。需要说明的是，此处的“具有电磁波吸收功能的矿棉板、岩棉板、石膏板”的含义为“具有电磁波吸收功能的矿棉板、具有电磁波吸收功能的岩棉板、具有电磁波吸收功能的石膏板”。优选的，所述的矿棉板、岩棉板或石膏板对电磁波在2-18GHz范围内的平均反射率≤-15.0dB，厚度为10-20mm。
本发明同时提供一种室内电磁防护方法，包括，获取待防护的室内环境的实际电磁辐射强度值；获取待防护的室内环境的电磁环境公众曝露控制限值；定义所述的实际电磁辐射强度值与所述的电磁波环境公众曝露控制限值之差为待防护值，定义室内电磁防护系统对电磁波的屏蔽和吸收性能为实际防护值，设计室内电磁防护系统，使得所述的实际防护值大于或等于所述的待防护值，所述的室内电磁防护系统为前述任一项所述。
影响室内电磁环境的来源包括室外电磁辐射源和室内电磁辐射源。进一步的，本发明所述的实际电磁辐射强度值包括室外实际电磁辐射强度值和室内实际电磁辐射强度值。
其中，室外电磁辐射源包括广播电视发射设备、通信雷达及导航发射设备通信(微波通信站、地面卫星通信站、移动通信站)、电力系统电磁辐射等，室外实际电磁辐射强度值可以是实时监测得到的电场强度、磁感应强度值，也可以是，根据政府或企事业单位的建设计划，其中包括待建或建设中的可以产生电磁辐射的设备，对其产生的电磁辐射进行预测，将该预测值与实时监测值叠加，作为室外实际电磁辐射强度值，这样，不仅可以对现有的电磁辐射进行有效防护，还可以对即将产生的电磁辐射进行有效预防，不至于在新的电磁辐射产生后更换电磁防护系统，增加人力物力的投入。
室内电磁辐射源包括空调机、计算机、电视机、电冰箱、微波炉、电吹风、电热毯、移动电话等，本申请上述的实际电磁辐射强度值中的室内电磁辐射强度值可以是住户现有的室内电磁辐射源产生的电磁辐射强度值，也可以包含住户计划添加的电磁辐射源的电磁辐射强度值，将现有的和计划添加的电磁辐射源的电磁辐射强度值叠加作为室内实际电磁辐射强度值，这样，不仅可以有效对现有的电磁波进行有效吸收，还可以对即将产生的电磁波进行有效预防，不至于在新的电磁波产生后更换电磁防护系统，增加人力物力的投入。
进一步的，可以将室内环境的功能的不同对室内环境进行分类，并根据不同类别的室内环境确定不同的电磁环境公众曝露限值，以利于室内环境功能的发挥。例如，将室内环境分为住宅环境、教育环境和办公环境，其中，住宅环境和教育环境中的电磁辐射强度值应远远低于曝露限值值，尤其是有婴儿、孕妇的住宅环境和小学教育环境，以更加有利于对室内环境中的婴儿、孕妇、儿童等人群的保护；办公环境中的电磁辐射强度值应略低于曝露限值，以利于通讯设备的畅通，保证工作顺利进行。
优选的，本发明所述的电磁环境公众曝露控制限值可以是《GB8702-2014电磁环境控制限值》中要求的数据。
实施例1
一种建筑室内电磁防护系统中墙体和屋顶电磁防护中设置的电磁波屏蔽层从内到外为双层铝箔气泡隔热膜和柔性高纯度石墨纸，设置的电磁波吸收层为具有电磁波吸收功能的石膏板；楼板和地面电磁防护分别采用的是具有电磁屏蔽功能的砂浆和陶瓷砖；窗户电磁防护是在窗户上设置导电金属网纱窗；门电磁防护采用的是导电铁门，从而实现对建筑空间的全方位防护。
墙体和屋顶电磁防护具体实施方案如下：将双层铝箔气泡隔热膜和柔性高纯度石墨纸复合，而后用气钉将复合后的双层铝箔气泡隔热膜和柔性高纯度石墨纸通过10cm宽的细木板条直接固定在墙面。进而在复合材料表面通过气钉将具有电磁波吸收功能的石膏板固定在细木条板上，并在石膏板上涂抹腻子和涂料进行表面处理。其中，双层铝箔气泡隔热膜和柔性高纯度石墨纸的复合材料在接缝处需要叠加处理，以保证整个电磁屏蔽的连续性。
楼板和地面电磁防护具体实施方案如下：将配置好的电磁功砂浆料浆均匀压抹在楼板表面上，使其均匀、密实附在墙面，厚度不低于10mm，而后收平压实。施工完毕48h后，在砂浆表面进行装饰层的作业施工即可，其中包括地面电磁防护中的铺设电磁功能陶瓷砖。
窗户电磁防护具体实施方案如下：在原有窗户里面或外面再设置一层推拉窗户，推拉窗户的玻璃部分替换成导电铜网纱窗，即形成推拉纱窗形式。
实施例2
一种建筑室内电磁防护系统中墙体、屋顶、楼板及地面电磁防护中设置的电磁波屏蔽层为具有电磁屏蔽功能的砂浆，设置的电磁波吸收层为具有电磁波吸收功能的石膏板；窗户电磁防护是在窗户上设置导电金属网纱窗；门电磁防护采用的是导电铁门，从而实现对建筑空间的全方位防护。
墙体、屋顶、楼板及地面电磁防护具体实施方案如下：将配置好的电磁功能砂浆料浆均匀压抹在墙体表面上，使其均匀、密实附在墙面，厚度不低于10mm，而后收平压实。其中，墙体和屋顶电磁防护需待砂浆完全干透后，在其表面再附上一层具有电磁波吸收功能的石膏板，而后涂抹腻子和涂料进行表面处理。
窗户电磁防护具体实施方案如下：在原有窗户里面或外面再设置一层推拉窗户，推拉窗户的玻璃部分替换成导电铜网纱窗，即形成推拉纱窗形式。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
本发明中所述的数值范围包括此范围内所有的数值，并且包括此范围内任意两个数值组成的范围值。本发明所有实施例中出现的同一指标的不同数值，可以任意组合，组成范围值。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。