論消防設(shè)備供電線纜及應(yīng)用

任耀輝

(廈門大學(xué)建筑設(shè)計研究院，福建 廈門 361005)

論消防設(shè)備供電線纜及應(yīng)用

任耀輝

(廈門大學(xué)建筑設(shè)計研究院，福建 廈門 361005)

通過綜述消防設(shè)備供電線纜的術(shù)語、分類及規(guī)范對消防設(shè)備供電線纜的選用要求，分析了當(dāng)前消防設(shè)備供電線纜從術(shù)語、消防線路產(chǎn)品及設(shè)計選用等方面存在的問題，提出應(yīng)規(guī)范并豐富消防設(shè)備供電線纜的術(shù)語，科學(xué)地劃分產(chǎn)品類別，并結(jié)合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，將滿足消防設(shè)備在火災(zāi)事故時連續(xù)供電要求的線纜應(yīng)用在建筑防火工程中去，已達(dá)到減少火災(zāi)危害，保護(hù)人員和財產(chǎn)安全的目的。

防火線纜 耐火線纜 礦物絕緣電纜

0 引言

消防設(shè)備供電線纜的應(yīng)用從設(shè)計規(guī)范到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)本應(yīng)清楚明了，但其術(shù)語、規(guī)范規(guī)定、產(chǎn)品生產(chǎn)及應(yīng)用各環(huán)節(jié)在當(dāng)前仍存在或多或少的問題，主要表現(xiàn)在工程設(shè)計與施工圖審查、工程設(shè)計與業(yè)主、消防線路產(chǎn)品與設(shè)計規(guī)范等方面。

因此，本文將從消防供配電線纜術(shù)語、規(guī)范規(guī)定、消防線路產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、工程應(yīng)用及從業(yè)者的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)等方面進(jìn)行綜述，尋找產(chǎn)生矛盾和沖突的原因，提出個人觀點(diǎn)及解決之道，以期解決消防設(shè)備供電線纜的選擇問題。

1 消防設(shè)備供電設(shè)備線纜的術(shù)語及分類

消防用電線電纜常見的術(shù)語有：防火電纜、耐火電纜、礦物絕緣電纜。而礦物絕緣電纜又稱之為礦物絕緣類電纜，分有多種類型，如隔離型礦物絕緣電纜、柔性礦物絕緣電纜等。以上線纜術(shù)語其內(nèi)涵和外延模糊不清，又相互稱謂，對消防線路產(chǎn)品的生產(chǎn)、應(yīng)用造成了一定的影響。

1.1國家規(guī)范中的消防設(shè)備供電線纜的術(shù)語及解釋

1)礦物絕緣電纜

在GB 50054-2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》中的術(shù)語解釋為：在同一金屬護(hù)套內(nèi)經(jīng)壓縮的礦物粉絕緣的一根或數(shù)根導(dǎo)體組成的電纜；在JGJ 232-2011《礦物絕緣電纜敷設(shè)技術(shù)規(guī)程》中的術(shù)語解釋為：用普通退火銅作為導(dǎo)體，氧化鎂作為絕緣材料，普通退火銅或銅合金材料作為護(hù)套的電纜。

2)耐火電纜

在GB 50217-2007《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》中的術(shù)語解釋為：具有耐火性的電纜。而耐火性是指在規(guī)定試驗(yàn)條件下，試樣在火焰中被燃燒而在一定時間內(nèi)仍能保持正常運(yùn)行的性能。

3)防火電纜

防火電纜未見規(guī)范性術(shù)語及解釋，為從業(yè)者習(xí)慣稱謂，將具有一定防火性能的電纜統(tǒng)稱為防火電纜。

1.2消防設(shè)備供電線纜的類別

1.2.1 設(shè)計手冊對消防線纜類別的劃分

如何劃分消防用電線電纜類別，當(dāng)前沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》對消防用線纜統(tǒng)稱為耐火線纜。按耐火特性分為A類和B類，見表1；按耐火電纜絕緣材質(zhì)分有機(jī)和無機(jī)；按耐火材質(zhì)分為云母包帶、云母包帶加隔氧層、氧化鎂絕緣，見表2。

表1 耐火電線電纜耐火特性分類表

表2 耐火電線電纜耐火絕緣材質(zhì)分類表

1.2.2 國家標(biāo)準(zhǔn)對消防線纜類別的劃分

國家標(biāo)準(zhǔn)沒有明確劃分消防線纜的類別，但從產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可知，線纜可分為耐火電線電纜和礦物絕緣電纜兩大類。

1)耐火電纜

耐火電纜有國家標(biāo)準(zhǔn)和公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19666-2005《阻燃和耐火電線電纜通則》對耐火線纜的分類見表3；公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GA 306.2-2007 《阻燃及耐火電纜 塑料絕緣及耐火電纜分級和要求 第2部分：耐火電纜》對耐火線纜按級別分類，共分為四級，分別標(biāo)記為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級，耐火特性為750℃～800℃；耐火A類的標(biāo)記為ⅠA級、ⅡA級、ⅢA級、ⅣA級，耐火特性為950℃～1 000℃。

2)礦物絕緣類電纜

礦物絕緣類電纜如何劃分類別，即哪些線纜產(chǎn)品屬于礦物絕緣類電纜，國家標(biāo)準(zhǔn)并未有明確規(guī)定。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13033.1-2007《額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端 第1部分：電纜》對礦物絕緣電纜結(jié)構(gòu)有明確的要求：即銅芯導(dǎo)體、壓實(shí)礦物絕緣包圍所有導(dǎo)體、普通退火銅或者銅合金護(hù)套、可供選擇的擠制外套。

表3 耐火電纜系列

注：其他代號在考慮中。

2 現(xiàn)行國家規(guī)范及地方標(biāo)準(zhǔn)對消防線纜的選用要求

消防用線纜的選用，國家規(guī)范及地方標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定，卻不盡相同。JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱“《民規(guī)》”)是按照GB 50116-98《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》劃分的不同保護(hù)對象分級，確定消防線纜的選擇，如表4所示；而JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》按照建筑物高度或?qū)訑?shù)選擇消防線纜的類別，見表5。

有代表性的上海地方標(biāo)準(zhǔn)DGJ 08-93-2002《民用建筑電線電纜防火設(shè)計規(guī)程》同《民規(guī)》相似，也是將建筑物分成特級、一級、二級、三級并根據(jù)建筑物不同分級確定消防設(shè)施電線電纜的選擇。

表4 JGJ 16-2008對消防電線電纜的選擇

表5 JGJ 242-2011對消防電線電纜的選擇

GB 50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱“《建規(guī)》”)則不同，其第10.1.10條之3款根據(jù)消防線路的敷設(shè)條件“消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設(shè)在不同的電纜井、溝；缺有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時，應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)，且消防電纜線路應(yīng)采用礦物絕緣類不然性電纜”。

3 從學(xué)術(shù)觀點(diǎn)討論消防線纜的選用

筆者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)術(shù)上對消防線纜的選用，多從建筑物不同場所的火災(zāi)延續(xù)時間及消防設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間所需要的最少供電持續(xù)時間入手。

3.1建筑物的火災(zāi)延續(xù)時間及消防線路的持續(xù)供電時間

不同的建筑物有著不同的耐火等級，不同的耐火等級確定了建筑物所能承受的火災(zāi)延續(xù)時間。表6僅列表了工業(yè)及民用建筑、人防工程、地下建筑部分場所的火災(zāi)延續(xù)時間。從表6中可看到，不同建筑物最大火災(zāi)延續(xù)時間從1～3h不等，建筑物消防主要設(shè)備消防線路的連續(xù)供電時間只要大于該建筑物的最大火災(zāi)延續(xù)時間即可。

表6 不同場所的火災(zāi)延續(xù)時間

《民規(guī)》給出了不同消防設(shè)備的連續(xù)供電時間，見表7。表7僅列出部分消防設(shè)備的連續(xù)供電時間。

表7 要消防用電設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少供電持續(xù)時間

3.2消防線路產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對消防線纜的耐火特性的要求

有機(jī)絕緣耐火電纜及礦物絕緣電纜，國家及相關(guān)行業(yè)有完善的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)絕緣耐火電纜產(chǎn)品多能滿足GA 306.2-2007《阻燃及耐火電纜》及GB/T 19666-2005《阻燃和耐火電線電纜通則》，按照GB/T 19216.21進(jìn)行耐火試驗(yàn)，保持線路完整性的時間為90min；礦物絕緣電纜多能滿足GB/T 13033.1-2007《額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端》，按照GB/T 19216.21-2003《在火焰條件下電纜或無纜的線路完整性試驗(yàn)》進(jìn)行耐火試驗(yàn)，保持線路完整性的時間為180min；柔性礦物絕緣電纜及隔離型礦物絕緣電纜等礦物絕緣類電纜，筆者尚未見到有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)信息，其產(chǎn)品質(zhì)量及耐火能力不確定。

3.3不同類型的消防線路在不同敷設(shè)條件下的連續(xù)供電時間

消防線路產(chǎn)品在實(shí)際火災(zāi)事故中保持線路完整性及連續(xù)供電時間與試驗(yàn)條件下保持線路完整性的時間不同，而且試驗(yàn)條件下還沒有考慮敷設(shè)、水噴淋、重物墜落沖擊等條件的影響。模擬實(shí)體火災(zāi)實(shí)驗(yàn)則考慮了上述條件，其試驗(yàn)結(jié)果最能接近現(xiàn)實(shí)火災(zāi)條件下消防線路的連續(xù)供電時間。

我國研究機(jī)構(gòu)所做的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)表明，只有埋墻暗敷及防護(hù)橋架敷設(shè)的耐火電纜和直接明敷的礦物絕緣電纜能在>60min的時間內(nèi)有效，明敷和穿管明敷的電纜(除礦物絕緣電纜外)均在30min內(nèi)全部失效。

由于礦物絕緣電纜在950～1 000℃可連續(xù)供電3h，且具有一定的抗水噴淋、重物墜落沖擊能力，則火災(zāi)延續(xù)時間為3h的建筑物消防設(shè)備供電線路宜選用該類電纜。

4 消防線纜選擇問題的解決

4.1規(guī)范消防線纜的術(shù)語及其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

筆者認(rèn)為，應(yīng)該規(guī)范并豐富消防線纜的術(shù)語，明確其內(nèi)涵和外延，讓消防線纜產(chǎn)品名正言順，工程設(shè)計者也能將合格的消防線纜產(chǎn)品應(yīng)用在建筑工程中去；另外，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)能跟上新產(chǎn)品及新科技發(fā)展的需要，讓新產(chǎn)品能在標(biāo)準(zhǔn)的約束下生產(chǎn)，這樣也才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

比如某設(shè)計單位在機(jī)場的設(shè)計中選用了所謂的隔離型礦物絕緣電纜，工程審查時專家認(rèn)為不符合GB 50054-2011第2.0.37條術(shù)語中所定義的礦物絕緣電纜。究其原因，還是我國的消防用電線電纜從術(shù)語到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都沒能滿足科技發(fā)展的需要。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，會有許多符合國家燃燒耐火實(shí)驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的新產(chǎn)品出現(xiàn)，要將這些新產(chǎn)品應(yīng)用在工程建設(shè)中，就需要從術(shù)語、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)到設(shè)計規(guī)范為新產(chǎn)品的使用“架橋鋪路”。

4.2科學(xué)地劃分消防線纜的產(chǎn)品類別

如本文1.2所述，當(dāng)前消防線纜產(chǎn)品類別劃分沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，致使消防線纜的稱謂、產(chǎn)品的生產(chǎn)及工程應(yīng)用都存在問題。

比如礦物絕緣類電纜，何為礦物絕緣類電纜？《民規(guī)》編寫組做出回應(yīng)認(rèn)為：《建規(guī)》和《民規(guī)》的報批稿對礦物絕緣類電纜有明確的定義。然而，《民規(guī)》的報批稿筆者沒有看到，但《建規(guī)》第10.1.10條條文解釋也并沒有明確對礦物絕緣類電纜做出定義。

現(xiàn)在，電纜廠家生產(chǎn)了多種類型的所謂礦物絕緣類電纜，隨著《建規(guī)》第10.1.10條規(guī)定的實(shí)施，各種礦物絕緣類電纜被大量應(yīng)用在建筑防火工程領(lǐng)域，其產(chǎn)品沒有生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和敷設(shè)技術(shù)規(guī)程，工程應(yīng)用的結(jié)果不得而知。筆者看到的資料圖片顯示，工程安裝的柔性礦物絕緣電纜中存在銅皮開裂、被壓扁扭曲等現(xiàn)象，僅電纜基本的絕緣性能就令人擔(dān)憂。

筆者認(rèn)為，國家相關(guān)部門應(yīng)及時修編消防電纜通則及消防電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)地劃分消防線纜類別，并提出檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，而工程應(yīng)用則由設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)程確定。只有這樣，才能各負(fù)其責(zé)，科學(xué)有序地推進(jìn)消防線纜的生產(chǎn)和應(yīng)用。

4.3制定消防線路產(chǎn)品的選用標(biāo)準(zhǔn)

保護(hù)人身和財產(chǎn)安全本應(yīng)是選擇消防線路產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)，而現(xiàn)時國家規(guī)范及地方標(biāo)準(zhǔn)并非如此。如《民規(guī)》是以建筑物火災(zāi)危險性、重要性等為依據(jù)；而《建規(guī)》則是以消防線路敷設(shè)情況為選擇依據(jù)，這都違背了各類防火規(guī)范總則中有關(guān)“保護(hù)人身和財產(chǎn)安全”的宗旨。

筆者認(rèn)為，建筑內(nèi)任一處火災(zāi)事故都會影響消防線路的連續(xù)供電，而電氣井內(nèi)的電纜火災(zāi)僅是建筑火災(zāi)事故的一種。因此，這完全可以通過線路的敷設(shè)方式(如采用專用防火槽盒并敷設(shè)在電纜井的兩側(cè)等措施)進(jìn)行改進(jìn)。常有這樣的工程設(shè)計：地上建筑有少量的消防負(fù)荷如應(yīng)急照明、防火卷簾門、穩(wěn)壓泵等，因其供電線纜與其他配電電纜在同一電氣井內(nèi)敷設(shè)，按照《建規(guī)》10.1.10條之3款的規(guī)定，必須采用礦物絕緣電纜；而地下室有大量的消防設(shè)備如排煙風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、消防泵等卻采用有機(jī)絕緣耐火電纜。這不僅不合理，也讓有關(guān)防火規(guī)范中消防設(shè)備供電線纜選用的規(guī)定形同虛設(shè)。

因此，在筆者看來，借鑒學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，結(jié)合建筑物的火災(zāi)延續(xù)時間(見上文表5)及消防設(shè)備在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)最小供電時間要求，根據(jù)不同消防線路產(chǎn)品在不同敷設(shè)條件下的連續(xù)供電時間來選擇線纜的類別，才能真正解決消防線路產(chǎn)品的選擇問題，起到保障人民生命和財產(chǎn)安全的作用。筆者認(rèn)為，消防設(shè)備連續(xù)供電時間在1h以內(nèi)的消防線路可采用一般電線電纜；連續(xù)供電時間在1～2h以內(nèi)的消防線路可采用有機(jī)絕緣耐火線纜；消防設(shè)備連續(xù)供電時間在3h及以上的消防線路可采用礦物絕緣電纜。除礦物絕緣電纜可直接明敷外，其他消防線路的敷設(shè)尚需滿足《建規(guī)》第10.1.10條之1～2款的規(guī)定。

5 結(jié)束語

消防設(shè)備供電線路產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用事關(guān)人民生命及財產(chǎn)安全，也體現(xiàn)了一個國家的科技發(fā)展水平。要解決消防線纜選用存在的問題，只有從消防線路產(chǎn)品的術(shù)語、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計應(yīng)用規(guī)范出發(fā)，讓消防線纜術(shù)語及線纜通則區(qū)分并確定消防線纜的類別，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)線纜的生產(chǎn)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)判定消防線路產(chǎn)品的耐火性能，設(shè)計規(guī)范確定消防線路產(chǎn)品使用場所，施工及驗(yàn)收規(guī)范保證施工質(zhì)量安全可靠。也只有這樣才能將滿足耐火性能要求的消防線纜應(yīng)用在建筑消防工程上，這也是本文希望之所在。

[1] JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[2] GB 50016-2014建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2014.

[3] GB 50974-2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2014.

[4] GB 50054-2011低壓配電設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2012.

[5] GB 50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2008.

[6] JGJ 232-2011礦物絕緣電纜敷設(shè)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.

[7] JGJ 242-2011住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.

[8] GB/T 19666-2005阻燃和耐火電線電纜通則[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.

[9] GA 306.2-2007阻燃和耐火電纜 塑料絕緣阻燃及耐火電纜分級和要求 第2部分：耐火電纜[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

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Ren Yaohui

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