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綜合布線線纜防火標(biāo)準(zhǔn)介紹

2011-10-27

作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)除了要考慮其本身的電氣性能、功能,系統(tǒng)的防火安全是另一個(gè)重要的考慮因素。所謂的智能大廈首先應(yīng)該是安全的大廈。所以在設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)時(shí),未雨綢繆、防火于未成為每一個(gè)有遠(yuǎn)見網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)者及用戶不容忽視的問題。而纜線防火就是綜合布線系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

在綜合布線系統(tǒng)中,外界的火會(huì)破壞綜合布線系統(tǒng),引起傳輸中斷;同時(shí),綜合布線系統(tǒng)在火焰中,或多或少的會(huì)產(chǎn)生有害氣體、煙氣,還可能有助于火勢(shì)逐步蔓延到其它樓層或其它房間。

根據(jù)消防部門的統(tǒng)計(jì),在火災(zāi)中,約有85%的死亡是由于火災(zāi)中產(chǎn)生的有害氣體毒死、被彌漫的煙氣窒息或因看不見路徑而無法逃生。而建筑物內(nèi),綜合布線纜線數(shù)量之多、遍布之廣超過了建筑物中的各種纜線,因此綜合布線系統(tǒng)的防火已經(jīng)開始成為人們對(duì)系統(tǒng)性能的重點(diǎn)考慮因素之一。

  防火纜線應(yīng)用的現(xiàn)狀

在建筑工程中,防火在設(shè)計(jì)中是非常重要的一環(huán)。為此,國家出了許多建筑防火標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,規(guī)定了各種場(chǎng)合的建筑材料防火等級(jí)和施工要求。

在光纜制造以及建筑電纜制造標(biāo)準(zhǔn)系列中,中國國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)對(duì);型纜線進(jìn)行了分類,并有了相關(guān)的防火纜線制造標(biāo)準(zhǔn)。但是,與綜合布線纜線的防火等級(jí)和防火應(yīng)用場(chǎng)合分類的國家標(biāo)準(zhǔn)始終沒有出臺(tái)。

對(duì)于電纜的防火標(biāo)準(zhǔn),各國有著不同的要求。但無論是哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn),目標(biāo)是一致的:保證智能建筑中布線系統(tǒng)的防火安全。數(shù)據(jù)通信線纜的防火主要關(guān)注三個(gè)問題:線纜燃燒的速度、釋放出煙霧的密度和有毒氣體強(qiáng)度。數(shù)據(jù)線纜的保護(hù)套(sheath)物理上分為兩部分:絕緣層(insulation)和外套(jacket) ,線纜是否具有防火功能主要取決于最外一層護(hù)套的材料??傮w來講,數(shù)據(jù)通訊電纜的外皮有4種:

1.聚氯乙烯(PVC)材料,容易燃燒且會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。

2.防火型PVC,同樣可燃且產(chǎn)生有毒氣體,但燃點(diǎn)比普通PVC材料高。

3.強(qiáng)制通風(fēng)級(jí)別電纜,燃燒時(shí)會(huì)釋放鹵素氣體,但其燃點(diǎn)比防火型PVCLSZH還要高。

4.低煙無鹵(LSZHLS0H)型,燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體非常少,燃燒的速度很慢。

在綜合布線的應(yīng)用中,由于各布線廠商都有自己的防火系列纜線,因此廠商的銷售人員和銷售工程師們會(huì)向設(shè)計(jì)院和建筑物的業(yè)主方介紹各種防火的綜合布線纜線,由他們確定綜合布線系統(tǒng)的防火系列要求。一般來說,普通建筑物采用的是普通阻燃級(jí)纜線,重要的建筑物則采用了高防火等級(jí)的纜線(例如:CMR、CMP、LSOH、ONFR、ONFP等等)。

 綜合布線纜線防火性能

在綜合布線纜線中只有在室內(nèi)才需要考慮防火問題,對(duì)于室外纜線,通常考慮的問題是防水、防鼠咬、防雷、防紫外線、防側(cè)壓等等,因?yàn)槭彝夤艿乐斜容^潮濕,火勢(shì)蔓延的可能性幾乎為零。

在室內(nèi)纜線中,又分為光纜和銅纜(雙絞線)兩類。光纜目前普遍具有比較高的防火等級(jí),其防火特點(diǎn)及應(yīng)用要求類似于銅纜。在本文中,將以銅纜為例,簡單的說明綜合布線纜線的防火等級(jí)。

?        普通雙絞線

目前的普通雙絞線基本上都具有基本的阻燃能力,即符合CM級(jí)或符合國標(biāo)中DZ-1方法(DZ-1方法引自IEC 60332.1,是低煙無鹵標(biāo)準(zhǔn)中的最基本的阻燃測(cè)試方法)。

因此普通雙絞線的防火特點(diǎn)如下:

F       不會(huì)自燃;

F       在火焰中會(huì)冒煙,并可能出現(xiàn)火苗;

F       火焰順纜線蔓延的速度很慢;

F       當(dāng)外部火源切斷后,纜線上的火苗會(huì)逐漸熄滅。

根據(jù)綜合布線施工規(guī)范,雙絞線應(yīng)該穿金屬管、金屬橋架后敷設(shè)在樓板、天花和墻內(nèi)。這時(shí),采用普通雙絞線就可以安裝在不需要考慮煙和毒性的任何場(chǎng)合。

?        CMR級(jí)纜線。

CMR級(jí)纜線屬于美國UL標(biāo)準(zhǔn)中定義的阻燃纜線之一,主要用于室內(nèi)的垂直主干部分。

當(dāng)纜線垂直放置時(shí),纜線的方向與火焰的方向一致,而且纜線根數(shù)往往較多,可能引起的火勢(shì)比較大,這時(shí)應(yīng)該采用比普通雙絞線高阻燃等級(jí)的纜線。在美國的UL標(biāo)準(zhǔn)中,定義CMR級(jí)纜線可以用于垂直干線。

在選用CMR級(jí)纜線是,應(yīng)清楚在其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(UL 1666)的1.3條中已經(jīng)明確:“本試驗(yàn)并不研究燃燒獲分解產(chǎn)物的毒性”(引自《阻燃電纜與材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》)。

?        低煙無鹵纜線(LSOH

低煙無鹵纜線是指遇火后發(fā)煙量少、不含鹵素的纜線。眾所周知,鹵素家族中的元素都是具有毒性的,其氣化物有毒,而氣化物遇水所形成的酸則具有腐蝕性。因此低煙無鹵的宗旨就是讓電纜在火焰中不會(huì)產(chǎn)生毒氣和很多的煙霧,讓逃生的人們不會(huì)死于煙霧和毒氣,從而大大降低火災(zāi)的死亡率。

對(duì)于低煙無鹵纜線的測(cè)試,需要符合三方面的要求: 

阻燃性要求:

低煙無鹵纜線必須具有阻燃性。其阻燃等級(jí)有兩個(gè),分別要求符合IEC 60332.1(單根電纜垂直燃燒測(cè)試)和IEC 60332.3C(成束電纜垂直燃燒傳播測(cè)試)。其中IEC 60332.1的阻燃要求使用普通的纜線阻燃要求,而IEC 60332.3C則要求比較高,屬于干線級(jí)的阻燃要求。

有些資料上介紹IEC 60332.1等同于ULCM級(jí)要求(IEC 60332.2是細(xì)徑纜線的測(cè)試方法,即不能使用60332.1測(cè)試時(shí)使用的替代測(cè)試方法)、IEC 60332.3C等同于ULCMR級(jí)要求。事實(shí)上,這4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法并不相同,無法直接對(duì)比。因此,對(duì)于上述說法只能姑且聽之。

     煙密度要求

低煙無鹵纜線要進(jìn)行煙密度測(cè)試。它是在一個(gè)密閉的空間中用火燃燒線纜,待火焰熄滅后測(cè)試最終的室內(nèi)煙密度,要求在有煙的情況下,透光能力能夠達(dá)到60%,這樣就確保人們?cè)跓熿F中能夠看見道路。

     毒性要求

目前的毒性測(cè)試方法有數(shù)種,如小白鼠試驗(yàn)等等。在低煙無鹵纜線中采用的是鹵酸氣體釋放量測(cè)試(用于低鹵測(cè)試)和氣體酸度測(cè)試(用于無鹵測(cè)試)。其測(cè)試原理是對(duì)低煙無鹵材料在高溫下(分別為800935)所產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析的方法確定鹵素含量。

由于低煙無鹵纜線具有阻燃性能,因此現(xiàn)在的低煙無鹵纜線也稱為阻燃低煙無鹵(FR/LSOH)纜線。

低煙無鹵纜線在中國已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ),出臺(tái)了一些國標(biāo)、部標(biāo)(公安部、信息產(chǎn)業(yè)部)級(jí)纜線制造標(biāo)準(zhǔn)、光纜制造標(biāo)準(zhǔn)。

?        CMP級(jí)纜線

CMP級(jí)纜線屬于美國UL標(biāo)準(zhǔn)中定義的阻燃纜線之一,它適合于不穿金屬管環(huán)境中的纜線。CMP級(jí)纜線需要符合UL 910標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試,其測(cè)試內(nèi)容包含空氣流動(dòng)時(shí)的阻燃性能和煙密度。

在選用CMP級(jí)纜線是,應(yīng)清楚在其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(UL 910)的1.3條中已經(jīng)明確:“本試驗(yàn)并不研究燃燒獲分解生成物的毒性”(引自《阻燃電纜與材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》)。

在歐洲標(biāo)準(zhǔn)系列中,EN 50289-4-11的阻燃測(cè)試方法與UL910測(cè)試方法基本相近。

根據(jù)公認(rèn)的說法,CM級(jí)纜線在穿金屬管后的阻燃效果與CMP級(jí)纜線相當(dāng)或高于CMP級(jí)纜線,但這是以增加金屬管和多占用建筑空間為代價(jià)的。

  結(jié)束語

目前國內(nèi)大部分地區(qū)敷設(shè)的電力及通信電纜均含有鹵素,火災(zāi)每年在國內(nèi)造成直接經(jīng)濟(jì)損失至少為GDP0.65%,以及5000人的死亡。綜觀近幾年國內(nèi)發(fā)生的幾起大型火災(zāi)事故,90%是由于受害者無法逃生,裝飾材料及線纜燃燒散發(fā)出有毒氣體和酸性氣體,加上燃燒釋放出的大量熱量、煙霧,造成受害者呼吸困難,導(dǎo)致悲劇發(fā)生。認(rèn)識(shí)到這一危害,國內(nèi)越來越多的工程項(xiàng)目,尤其人流密度比較高的地方,如火車站、機(jī)場(chǎng)、會(huì)議展覽中心、醫(yī)院、高檔寫字樓、高層建筑物等要求采用特殊材料的通信線纜。

  在防火綜合布線系統(tǒng)防火線纜的選擇上,與屏蔽和非屏蔽綜合布線系統(tǒng)一樣,北美與歐洲存在不同的意見。歐盟國家考慮到環(huán)保要求將使用無鹵素、無鉛的屏蔽線纜作為電力與通信線纜的選擇標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)為了減少火災(zāi)的危害,歐盟建筑法規(guī)規(guī)定線纜必須安裝在金屬套管內(nèi)。但是,美國國家電氣法規(guī)(NEC)卻明確規(guī)定:通信網(wǎng)絡(luò)必須使用具有含鹵素材料的非屏蔽雙絞線。這是因?yàn)椋u電纜雖然具有重要環(huán)保缺陷,但鹵素本身卻具有很強(qiáng)的抗燃性及高燃點(diǎn),如果電纜根本不著火或很難著火,那么就不會(huì)引起燃燒,從而就不會(huì)散發(fā)出有毒的煙霧。

  中國的國情不同于歐美,對(duì)于不同的建筑物,應(yīng)根據(jù)建筑物場(chǎng)地的實(shí)際情況,如線槽(線管)材料、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)安裝情況、線纜安裝方式等因素綜合考慮。