有機(jī)電線電纜防火要求淺析

程 躍 祥

(上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司,上海 200062)

0 引 言

火災(zāi)中造成人員死亡的原因主要是窒息死亡。人們?cè)趤?lái)不及逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí),大多不是被大火燒死,而是由于吸入大量有毒或窒息性有害氣體,最終導(dǎo)致呼吸困難窒息或直接毒發(fā)而亡[1]。在火災(zāi)過(guò)程中大量的煙氣也會(huì)對(duì)人們形成視覺(jué)阻礙,不利于人員在發(fā)生火災(zāi)時(shí)的逃生。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮發(fā)生火災(zāi)時(shí)其建筑材料的燃燒問(wèn)題,選用不燃或難燃的建筑材料入手,從源頭加以控制。在電氣設(shè)計(jì)中導(dǎo)體絕緣和護(hù)套的設(shè)計(jì)選擇也應(yīng)考慮發(fā)生火災(zāi)時(shí)導(dǎo)線燃燒產(chǎn)生的影響。本文主要通過(guò)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)有機(jī)電線電纜的防火要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的梳理分析,并對(duì)在工程設(shè)計(jì)中線纜防火設(shè)計(jì)給出相應(yīng)的建議。電線電纜的耐火性能主要影響供電可靠性,本文不做敘述。

1 國(guó)家、地方規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)線纜的設(shè)計(jì)要求

現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和地方規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有機(jī)電線電纜的使用已有相應(yīng)的規(guī)定。

(1)國(guó)家規(guī)范GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中“在人員密集場(chǎng)所疏散通道采用的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警總線,應(yīng)選擇燃燒性能B1級(jí)的電線、電纜;其他場(chǎng)所的報(bào)警總線應(yīng)選擇燃燒性能不低于B2級(jí)的電線、電纜。消防聯(lián)動(dòng)總線及聯(lián)動(dòng)控制線應(yīng)選擇耐火銅芯電線、電纜?！边@個(gè)主要是針對(duì)消防線路的線纜防火設(shè)計(jì)要求。非消防負(fù)荷線纜和通信電纜的要求國(guó)家規(guī)范GB 51348—2019做出了相應(yīng)的要求,電力線纜燃燒性能如表1所示。

表1 電力線纜燃燒性能

(2)JGJ 48—2014《商店建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求“對(duì)于大型和中型商店建筑的營(yíng)業(yè)廳,線纜的絕緣和護(hù)套應(yīng)采用低煙低毒阻燃型”;“在人員密集場(chǎng)所或有低毒性要求的場(chǎng)所,應(yīng)選用交聯(lián)聚乙烯烴或乙丙橡皮等無(wú)鹵絕緣電纜,不應(yīng)選用聚氯乙烯絕緣電纜?！?/p>

地方性規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也做了相應(yīng)的要求:上海市DGJ 08-2048—2016《民用建筑電氣防火設(shè)計(jì)規(guī)程》[2]要求“用于下列場(chǎng)所的配電線路應(yīng)采用無(wú)鹵低煙型:1、電氣防火等級(jí)為一級(jí)的建筑;2、公共娛樂(lè)場(chǎng)所、學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、老年人建筑?！鄙綎|省 DB 37/5056—2016 《民用建筑電線電纜防火設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]要求“用于特級(jí)、一級(jí)場(chǎng)所中的普通電源線路應(yīng)采用無(wú)鹵低煙阻燃電線電纜。一級(jí)場(chǎng)所中的消防設(shè)備供電干線及分支干線,宜采用礦物絕緣電纜;當(dāng)線路的敷設(shè)保護(hù)措施符合防火要求時(shí),可采用無(wú)鹵低煙阻燃耐火電線電纜?！?/p>

綜上所述,國(guó)家和地方主要針對(duì)滅火撲救困難和人員密集對(duì)火災(zāi)危害造成人員傷亡或經(jīng)濟(jì)損失大的場(chǎng)所對(duì)線纜做出特別要求。現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[4]中對(duì)于電纜燃燒性能做出的要求,對(duì)原來(lái)的無(wú)鹵低煙阻燃線纜說(shuō)法未提及。而某些規(guī)范仍采用無(wú)鹵低煙阻燃線纜說(shuō)法并做出要求,對(duì)工程設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一定困惑。因此,對(duì)線纜性能的正確理解和設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

2 有機(jī)電線電纜的燃燒性能要求

有機(jī)電線電纜是使用最為廣泛的供電導(dǎo)體,其絕緣和護(hù)套是發(fā)生火災(zāi)時(shí)主要的易燃材料。所以為減少火災(zāi)時(shí)線纜燃燒造成的危害,線纜選型時(shí)需要盡量做到如下方面。

(1)阻燃等級(jí)要高,能延緩線纜燃燒或不燃燒。

(2)產(chǎn)毒性要低,減少有毒氣體對(duì)人員的傷害。

(3)腐蝕性要低,減少腐蝕性氣體對(duì)人員的侵蝕損害。

(4)燃燒滴落物/微粒指標(biāo)要低,減少有機(jī)聚合物線纜燃燒產(chǎn)生燃燒滴落造成火災(zāi)的蔓延,控制火災(zāi)的范圍。

(5)產(chǎn)煙性要低,減少線纜燃燒產(chǎn)生的煙氣,便于人員逃生過(guò)程的疏散。

3 燃燒性能的對(duì)比

對(duì)于有機(jī)電線電纜的防火判定設(shè)計(jì)目前主要有燃燒性能和無(wú)鹵低煙阻燃兩種判定標(biāo)準(zhǔn)。燃燒性能其判據(jù)為GB 31247—2014《電纜及線纜的燃燒性能分級(jí)》[5](以下簡(jiǎn)稱《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,無(wú)鹵低煙阻燃判據(jù)是GB/T 19666—2019 《阻燃和耐火電線電纜或光纜通則》[6](簡(jiǎn)稱《線纜通則》)。下面就兩本規(guī)范在阻燃性能、燃燒滴落即燃燒滴落物/微粒指標(biāo)、產(chǎn)毒性、腐蝕性、產(chǎn)煙性要求進(jìn)行對(duì)比。

3.1 阻燃性能

《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》中不僅對(duì)火焰蔓延、熱釋放率峰值、熱釋放總量、燃燒速率增長(zhǎng)指數(shù)、垂直火焰蔓延等多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行要求,線纜燃燒性能如表2所示?！毒€纜通則》中僅對(duì)線纜的火焰蔓延指標(biāo)做出了要求,單根阻燃性能如表3所示,成束阻燃性能如表4所示。可見(jiàn)在線纜的阻燃性能上《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》要優(yōu)于《線纜通則》,有利于減少電氣火災(zāi)的蔓延。

3.2 燃燒滴落即燃燒滴落物/微粒等級(jí)

《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)燃燒滴落要求為1 200內(nèi)無(wú)燃燒滴落物/微?；蛘叱掷m(xù)時(shí)間不超過(guò)10 s,燃燒滴落物/微粒等級(jí)及判據(jù)如表5所示;《線纜通則》對(duì)燃燒滴落要求僅為單根電纜要求500 s內(nèi)滴落物未引燃式樣下方的濾紙,對(duì)成束線纜不做要求,見(jiàn)表3、表4?？梢?jiàn)在線纜的燃燒滴落即燃燒滴/微粒性能上《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》要優(yōu)于《線纜通則》,其指標(biāo)更有利于減少電氣火災(zāi)的蔓延。

表2 線纜燃燒性能

表3 單根阻燃性能

表4 成束阻燃性能

表5 燃燒滴落物/微粒等級(jí)及判據(jù)

3.3 產(chǎn)毒性

《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》要求線纜的燃燒產(chǎn)毒性對(duì)產(chǎn)煙速率、產(chǎn)煙總量和煙氣毒性3方面做了要求,煙氣毒性等級(jí)及分級(jí)判據(jù)如表6所示[7],產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)如表7所示?！毒€纜通則》未做產(chǎn)毒性硬性的要求:“當(dāng)電線電纜或者光纜應(yīng)用場(chǎng)所有低毒性能要求時(shí),毒性指標(biāo)可由制造方和購(gòu)買(mǎi)方協(xié)商確認(rèn)”。在線纜的產(chǎn)煙毒性要求上《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》要優(yōu)于《線纜通則》。

表6 煙氣毒性等級(jí)及分級(jí)判據(jù)

表7 產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)

3.4 腐蝕性

《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》中腐蝕要求對(duì)pH值和電導(dǎo)率兩方面做了規(guī)定,腐蝕性等級(jí)及分級(jí)判據(jù)如表8所示。《線纜通則》不僅對(duì)pH值和電導(dǎo)率兩個(gè)方面做了要求,還對(duì)鹵酸氣體釋放量做了要求,無(wú)鹵性能如表9所示?？梢?jiàn)在線纜的腐蝕性要求上《線纜通則》的指標(biāo)要優(yōu)于《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》。

表8 腐蝕性等級(jí)及分級(jí)判據(jù)

表9 無(wú)鹵性能

3.5 產(chǎn)煙性

《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)產(chǎn)煙速率峰值、產(chǎn)煙總量、最小透光率做了要求,詳見(jiàn)表2;《線纜通則》對(duì)最小透光率做了要求,低煙性能如表10所示。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)煙性參數(shù)有3個(gè),多于無(wú)鹵低煙電纜。

表10 低煙性能

《線纜通則》的最小透光率要求更嚴(yán),要求所有電纜均最小透光率達(dá)到60%。應(yīng)著重關(guān)注最小透光率指標(biāo),最小透光率直接影響逃生人員的視線,為人員能夠準(zhǔn)確,安全的的逃生提供必要的保障。所以線纜的產(chǎn)煙性要求上《線纜通則》要稍微優(yōu)于《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比分析,在對(duì)有機(jī)電線電纜的防火性能各指標(biāo)的闡述可知《分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》要求總體上優(yōu)于《線纜通則》要求。并給出以下結(jié)論和建議:

(1)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)在阻燃性、燃燒滴落即燃燒滴落/微粒等級(jí)、產(chǎn)煙毒性3個(gè)指標(biāo)要優(yōu)于線纜通則。

(2)線纜通則在腐蝕性、產(chǎn)煙性兩個(gè)指標(biāo)要優(yōu)于分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)實(shí)際工程中應(yīng)首先滿足GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第13.8條和第13.9條中關(guān)于線纜燃燒特性的要求。

(4)線纜在設(shè)計(jì)時(shí)仍采用無(wú)鹵低煙阻燃線纜的標(biāo)寫(xiě)方法(WDZA/WDZB/WDZC/WDZD),并應(yīng)在設(shè)計(jì)說(shuō)明中補(bǔ)充線纜的燃燒性能。

(5)線纜的燃燒特性為B1,B2級(jí)建議補(bǔ)充燃燒滴落物/微粒等級(jí)、煙氣毒性等級(jí)、腐蝕性等級(jí)3個(gè)附加信息,此要求為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)識(shí)要求。