綜合布線行業(yè)對局域網(wǎng)電纜阻燃特性的認(rèn)識誤區(qū)

文｜杜邦中國集團(tuán)有限公司 葉俊浩

2009年央視大火、2010年上海大火以及2011年年春節(jié)期間沈陽萬豪酒店的大火，一系列的火災(zāi)不斷地沖擊著我們的視線。雖然沒有直接證據(jù)顯示這些大大小小的火災(zāi)都和電纜產(chǎn)品有著直接的聯(lián)系，但我們自問：我們所處的綜合布線行業(yè)所使用的材料就一定沒有火災(zāi)安全隱患嗎？答案是否定的。相反目前國內(nèi)的綜合布線行業(yè)由于對相關(guān)材料的認(rèn)識上存在著誤區(qū)，如果不及時(shí)糾正這些誤區(qū)，總有一天，會在媒體上出現(xiàn)由于局域網(wǎng)電纜的問題引發(fā)大火的報(bào)道。其實(shí)這類報(bào)道已經(jīng)出現(xiàn)，只是大家還沒有意識到而已，2009年福州某酒吧，就是由于在室內(nèi)燃放煙火引燃了天花板上的可燃物質(zhì)，致使大火迅速蔓延，釀成多人死亡的特大火災(zāi)事故，這其中的可燃物質(zhì)里包括了可燃燒的電纜。

美國從20世紀(jì)70年代就開始研究電纜和火災(zāi)的關(guān)系，這是由于對1975年世貿(mào)大廈等一系列火災(zāi)的調(diào)查研究顯示，電纜的絕緣材料會成為火災(zāi)中燃料的助燃劑，是大火蔓延擴(kuò)展的一個(gè)主要原因。所以從20世紀(jì)80年代初開始，美國消防協(xié)會（NFPA）制定了一系列相關(guān)法規(guī)，從立法的角度來規(guī)定不同場合對電纜阻燃特性的要求。尤其需要指出的是二十世紀(jì)七八十年代的美國，互聯(lián)網(wǎng)還未普及，局域網(wǎng)線纜的使用量和今天是不可同日而語的。以今日互聯(lián)網(wǎng)的普及程度，絕大多數(shù)商用建筑都安裝了綜合布線系統(tǒng)，其中網(wǎng)線的使用量數(shù)十倍甚至百倍于二三十年前的美國。電纜的絕緣材料成為火災(zāi)燃料的助燃劑的這一問題更加凸顯，作為政府相關(guān)部門更應(yīng)謹(jǐn)慎、及時(shí)地考慮與人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全密切相關(guān)的問題。

接下來，我們再來看看綜合布線行業(yè)內(nèi)對電纜的燃燒特性存在著哪些“誤解”。有些“誤解”不僅存在于普通消費(fèi)者，一些業(yè)內(nèi)的從業(yè)人員，甚至相關(guān)技術(shù)人員對某些問題的認(rèn)識也存在偏差。

“誤區(qū)一”：無煙即是阻燃。

首先從字面上大家都可以理解，無煙是指材料燃燒時(shí)沒有可見煙霧的產(chǎn)生，但大家不要忽視，這些材料雖然燃燒時(shí)是無煙或是低煙，但這不代表它沒有燃燒，相反，物質(zhì)的燃燒產(chǎn)生了大量的熱能及消耗了大量的氧氣，所以“無煙”和“阻燃”是兩個(gè)有著本質(zhì)區(qū)別的概念。無煙不代表不燃燒，燃燒不一定產(chǎn)生煙。

“誤區(qū)二”：無煙即是無毒。

可能大家眼睛沒有看見黑色的煙霧，就認(rèn)為該材料燃燒時(shí)是無毒的，恰恰相反，絕大多數(shù)有毒氣體都是無色的。有機(jī)材料例如聚乙烯（PE），即目前市場上俗稱“低煙無鹵”網(wǎng)線的主要基礎(chǔ)材料，在燃燒時(shí)都會產(chǎn)生一定的Co氣體，它的毒性極強(qiáng)，釋放量巨大，對人體神經(jīng)系統(tǒng)能造成巨大的傷害。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）的調(diào)查顯示：“大比例的死亡出現(xiàn)在火災(zāi)燃燒至250℃（大概著火10分鐘）的時(shí)候，CO是主要因素，是使人喪失能力的毒素”，另外當(dāng)聚乙烯材料燃燒達(dá)到350℃時(shí)產(chǎn)生的丙烯醛，其刺激性是鹵酸的25倍。更危險(xiǎn)的是任何燃燒都要消耗大量的氧氣，在火災(zāi)中有很多生命的逝去都是缺氧窒息而造成的，這就是由于材料的燃燒把氧氣都消耗了，所以不要以為看不見就一定是無毒的，有些危險(xiǎn)恰恰就是你看不見的那部分。

“誤區(qū)三”低煙無鹵材料是阻燃材料。

這個(gè)誤解存在很久，由于市場上生產(chǎn)低煙無鹵網(wǎng)線廠家的錯(cuò)誤宣傳，并在低煙無鹵產(chǎn)品前冠以“阻燃型”低煙無鹵網(wǎng)線的名稱，所以很多人一提到“阻燃網(wǎng)線”就會想到“低煙無鹵”網(wǎng)線，這是一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)知。相反“低煙無鹵”是一種極其易燃的材料，只是它在燃燒過程中產(chǎn)生對視覺沖擊強(qiáng)烈的黑色煙霧較少，給人感官上是安全的、阻燃的錯(cuò)誤印象。其實(shí)它不但沒有起到很好的阻燃功能，而是一種很危險(xiǎn)的燃料提供者。

讓我們先來看看低煙無鹵網(wǎng)線的結(jié)構(gòu)組成。一般網(wǎng)線都是兩層絕緣，內(nèi)絕緣層主要提供電氣絕緣特性，外絕緣層提供物理上的保護(hù)。一般市面上所能買到的網(wǎng)線，如果它標(biāo)稱為低煙無鹵線的話（請忽略前面的“阻燃型”、“環(huán)保型”、“安全型”等定語，因?yàn)檫@些定語都是廠家因?yàn)樽陨淼纳虡I(yè)利益自己加上去的，實(shí)際上是沒有確切的數(shù)據(jù)來定義這些性能的，所以也就沒有任何意義），其十字架和內(nèi)絕緣層都是由純的PE（聚乙烯）組成的，外絕緣層是以PE為主，加上不同類型及比例的阻燃劑，以提供外被層的阻燃能力。

先來看PE材料本身，其實(shí)它是一種極易燃燒的塑料，其燃燒性能相當(dāng)于汽油的燃燒性能，所以在材料行業(yè)把PE稱為“固體汽油”。其實(shí)PE材料的可燃性甚至比PVE（聚氯乙烯）還要強(qiáng)，只是它在燃燒過程中不向PVC那樣產(chǎn)生黑色的煙霧，從而被人感覺上是安全的。其實(shí)不然，相反，PE材料在燃燒過程中消耗大量的氧氣，產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、丙烯醛等都是有毒氣體。正因?yàn)镻E材料如此強(qiáng)的可燃性，所以在用于網(wǎng)線制造時(shí)需要添加阻燃劑來彌補(bǔ)這一缺陷。但內(nèi)絕緣層是無法加阻燃劑的，因?yàn)樘砑恿俗枞紕┑膬?nèi)絕緣層是無法提供信號傳輸所需要的電氣功能，只能在外被層添加。但添加阻燃劑的種類五花八門，添加量也有多有少，所以說一個(gè)低煙無鹵線是很難準(zhǔn)確表述電纜的阻燃級別的，所以國外沒有任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是用低煙無鹵來定義電纜阻燃等級的。而我們國內(nèi)有些標(biāo)準(zhǔn)把低煙無鹵作為某種阻燃等級來使用，這都是對材料和標(biāo)準(zhǔn)的了解不透徹，顧名思義造成的。用“低煙無鹵”網(wǎng)線從阻燃性這一角度說，是花了大錢辦了壞事。

我們再來討論P(yáng)E的外被層加了阻燃劑就真的“阻燃”了嗎？答案還是否定的。阻燃劑阻燃的原理是在燃燒時(shí)的“水合”作用，產(chǎn)生大量的水來抑制火勢的變大，但阻燃劑的阻燃功效是暫時(shí)的，時(shí)間非常短（幾分鐘），一旦阻燃劑耗盡，剩下的就是基礎(chǔ)材料PE，我們前面已經(jīng)介紹過，PE的燃燒能力相當(dāng)于汽油的燃燒能力，甚至產(chǎn)生“燃爆”的現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的危害性極大。英國的BRE實(shí)驗(yàn)室就此專門做過一次真實(shí)火災(zāi)模擬試驗(yàn)，將不同材料的電纜在真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境下布置，并點(diǎn)燃觀察其燃燒狀況。通過60332-3測試的某種低煙無鹵線（在低煙無鹵這類網(wǎng)線里算阻燃性能好的了，有些只能通過60332-1的阻燃性更差）僅僅維持三、五分鐘的低燃狀態(tài)，然后突然間爆發(fā)，產(chǎn)生巨大火球，并產(chǎn)生高達(dá)1000℃的高溫。從我國的測試機(jī)構(gòu)也有類似的反映：在測試低煙無鹵類電纜燃燒性能時(shí)，一般測試時(shí)間在二十分鐘至三十分鐘。開始時(shí)低煙無鹵測試樣品的指標(biāo)還在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，但測試進(jìn)行到十分鐘后（低煙無鹵所能耐火的時(shí)間取決于添加阻燃劑的種類和添加量），會產(chǎn)生突然的劇烈燃燒，燃燒的劇烈甚至無法提取到測試數(shù)據(jù)。所以需要再次強(qiáng)調(diào)的是“低煙無鹵”類網(wǎng)線從本質(zhì)上就不是阻燃的電纜，反而是一種極易燃燒的電纜?！暗蜔煙o鹵”也不是一種“阻燃”等級，在美國和歐洲的電纜阻燃分級標(biāo)準(zhǔn)里都沒有一個(gè)阻燃級別叫“低煙無鹵”的。根據(jù)其添加劑的種類和添加量，“低煙無鹵”網(wǎng)線會處于這些分級標(biāo)準(zhǔn)不同的阻燃等級，例如在歐洲IEC的電纜燃燒性能分級里，最好的低煙無鹵類網(wǎng)線能達(dá)到的只是B2級，在美國NEC的電纜燃燒性能分級里，最好的低煙無鹵類網(wǎng)線能達(dá)到的只是CM級，這些級別都是較低的燃燒等級。

“誤區(qū)四”：錯(cuò)誤理解“無鹵”的概念

在“低煙無鹵”產(chǎn)品宣傳中，廠家往往強(qiáng)調(diào)“無鹵”就是禁止使用鹵族元素，包括：氟（F）、氯（CL）、溴（BR）、碘（I）、砹（At），其實(shí)完全不是這回事?！盁o鹵”這個(gè)提法最早是從歐洲提出的，因?yàn)槁然蜾宓碾x子化合物會在大氣中破壞臭氧層，造成環(huán)境的破壞，所以在IEC 61249-2-21第3.1 條中明確規(guī)定：對鹵族元素中的氯和溴的含量要控制在總量低于1500PPM，氯和溴單獨(dú)測試低于900PPM。對于氟、碘、砹則不需控制，因?yàn)檫@三種鹵族元素不會產(chǎn)生破壞臭氧層的游離態(tài)物質(zhì)。所以我們查蘋果、SONY、DELL、 三星等現(xiàn)在世界大型主流電子產(chǎn)品廠商對供應(yīng)商“無鹵”的要求是都只對氯和溴的控制，對另外三種都是允許使用的。但到了我們國內(nèi)，由于廠家出于自身目的的錯(cuò)誤宣傳，變成了對全部鹵族元素的控制，這是一種不負(fù)責(zé)任的誤導(dǎo)。類似的誤解在“氟利昂”的禁止使用中也有發(fā)生。對氟利昂的禁止使用是因?yàn)榉簝?nèi)含有的氯離子，而不是氟元素，氟本身是環(huán)保的、安全的?，F(xiàn)在氟利昂的替代產(chǎn)品，還是以氟元素為主材料，真正需要控制的是氯元素。所以大家在認(rèn)識“無鹵”這一概念時(shí)一定要清楚指的是哪些物質(zhì)。

另外，大家在考慮“無鹵”要求時(shí)還應(yīng)注意，要求“低煙無鹵”纜線廠家提供不含氯和溴的測試報(bào)告。因?yàn)椤暗蜔煙o鹵”類纜線的基礎(chǔ)材料聚乙烯PE本身十分易燃，廠家往往要在外被層添加阻燃劑，而阻燃劑里的氯系阻燃劑和溴系阻燃劑兩大類都是極便宜效果又好的，是廠家常用的阻燃劑類型。雖然都知道阻燃劑添加越多，阻燃時(shí)間越長，阻燃效果越好，但無鹵測試規(guī)定氯含量和溴含量是不能超標(biāo)的，而阻燃劑不加到一定的量是達(dá)不到阻燃效果的，這是一對矛盾。很多標(biāo)有“低煙無鹵”類的纜線為了通過燃燒測試（雖然是等級很低的阻燃測試），阻燃劑的添加都超標(biāo)，所以真正需要“無鹵”要求的項(xiàng)目，最好還是在安裝前再測一下廠家提供纜線兩個(gè)指標(biāo)，否則容易被蒙蔽。

最后，筆者再次強(qiáng)調(diào)：

（1）一定要重視高樓防火安全的問題，尤其是我們目前所處的信息化時(shí)代，電纜防火問題已經(jīng)不容忽視。

（2）要根據(jù)大樓的自身需求，選擇合理的防火等級的電纜，不要被“阻燃型”、“安全型”等文字所迷惑。要用國內(nèi)和國際上認(rèn)可的電纜阻燃分級標(biāo)準(zhǔn)如UL（分級方法：CMP、CMR、CM）、IEC（ 分 級 方 法 ：A、B1、B2、C、D級）等標(biāo)準(zhǔn)名稱來鑒定電纜的阻燃等級。

（3）低煙無鹵從其本質(zhì)而言不是阻燃電纜，在UL劃分中只位于倒數(shù)的CM級，在IEC的劃分中只位于B2級，其在火災(zāi)中潛在的危害是極大的。

（4）“無鹵”的準(zhǔn)確定義需要明確，在提無鹵要求時(shí)不要忘了檢測“低煙無鹵”纜線的阻燃劑成分。