電線電纜防火在建筑中的重要性
據悉近年來我國各類電氣引起的火災中,有60%以上是由電氣線珞(電線電纜)引起的。如何安全合理地使用電氣線路(電線電纜),如何規范整個市場,已成為人們越來越關注的問題。筆者結合闡述《民用建筑電線電纜防火設計規程》(DGJ08-93-2002)編制的目的、過程和該規程的作用,論述了電線電纜防火在建筑中的重要性。
電線電纜的線芯是由無機材料制成,而它的絕緣層和護套層則是由有機材料制成。因為電線電纜擔負著傳遞能量的作用,所以它是帶著一定的溫度在工作。如果這溫度超過絕緣層和護套層所能承受的范圍,就將導致這些有機材料的延燃或燃燒。
根據有關資料介紹,近年來我國發生電氣引起的火災中,有60%以上是由電氣線路(電纜電線)引起的。這些火災引發了人們的思考:為什么電氣線路(電線電纜)引起的火災如此之多?用什么方法可以防止或減少電氣線路的火災?在建筑電氣中如何正確合理地使用電纜電線,已成為人們越來越關注、越來越重視的問題。
21世紀初受上海市建委的委托,由我院擔綱主編,上海市消防局、上海市電纜研究所參編,編制《民用建筑電線電纜防火設計規程》(DGJ08—93—2002)(以下簡稱《規程》)的工作正式展開了。
1 編制《規程)的目的(防止電線電纜因使用不當而引起火災)
上海市每年將竣工上千幢高層或超高層樓宇,每一幢竣工的建筑物都面臨著如何安全、合理地使用電氣線路(電線電纜)的問題。
為什么要提出安全、合理地使用電氣線路(電線電纜)?就是因為如果使用不當,普通電線電纜可能存在以下問題:
a.由于電線電纜的絕緣層和護套層采用的是有機材料,這些材料在溫度超過一定范圍時,將會產生燃燒或延燃現象。而電線電纜在長期帶載運行的情況下,導體本身的熱量會使絕緣層和護套層產生局部老化。在過載的情況下將加速其局部老化。如果絕緣材料本身不合格或生產工藝有問題則更容易使其局部老化。老化的結果將導致擊穿,一旦擊穿就會引起相間短路。較大容量的相間短路在很短的時間內會引起幾千度的高溫,足以使周圍的可燃物燃燒。
b.由于電線電纜在長期帶載運行的情況下,絕緣層和護套層都具有一定的溫度,一般的物體在燃燒前都有一個預熱的過程,而溫度高的物體則不需要這一過程,所以更具備燃燒的條件。一旦有外部火源,帶載的電線電纜是較容易引燃的。
c.無論是電線電纜本身引發的火災還是由外部火源引起的燃燒,由.于敷設在電氣井道或線槽內的電線電纜往往是成束敷設的,而燃燒時的熱輻射又將互相傳導,造成火災蔓延不止,泛濫成災。
d.電線電纜一般是沿著電氣井道或線槽敷設,對于建筑物來說有一種貫串性,即電線電纜往往會穿越數個防火分區或整個樓層。所以,電線電纜一旦引燃就會順著井道或線槽蔓延,火災很容易波及整個建筑物。
e.電線電纜一般敷設在建筑物內較隱蔽的地方,早期陰燃階段較難被發現。而當后期被發現時已經是濃煙滾滾,并伴隨大量的有毒氣體,給處于隱蔽之處的燃燒物提供了更深層的保護。
f.電線電纜引燃后會產生滾滾濃煙和大量的有毒氣體。在以往發生的火災中,煙霧的彌漫使逃生的人辨不清方向而驚慌失措,而延長在火災現場中滯留的時間。另外,在火災中不幸遇難者大部分是因吸人了有毒氣體而窒息死亡,可以說有毒氣體是火災中的頭號殺手。
針對現有的電線電纜存在的上述問題和缺陷,有關人員研制出了一些新產品,如不會延燃不熄的阻燃電線電纜、在火焰的作用下仍能維持線路通電的耐火電線電纜、在火中不會產生大量有毒氣體和濃煙的無鹵低煙電線電纜等。
然而,隨著各種新產品在實際中的使用、推廣及再研究,人們發現實際的情況不盡如人意。由電線電纜引發的火災仍頻繁發生,這里的原因大致如 下:
(a)阻燃電纜不阻燃。根據《垂直安放的成束電線電纜的火焰垂直傳播測試》(GB/T18380:2001)規定的不同等級標準的試驗,阻燃電線電纜可分為A、B、C、D四種阻燃等級,見下表。
生產廠家根據能滿足上述條件所規定的不同級別,添加不同比例的阻燃劑而生產不同等級的阻燃電纜。在實際情況下,如不能按照規定的阻燃級別來選擇阻燃電纜,其阻燃電纜肯定是不阻燃的。常見的情況大致有:①同一通道中所敷設的阻燃電纜的阻燃級別達不到要求,即同一通道中所敷設的阻燃電纜的非金屬材料的含量超過標準允許的范圍。②阻燃電纜與非阻燃電纜在同一通道中敷設。因為非阻燃電纜一旦引燃,便會沿著電纜延燃。對阻燃電纜(即使是A類)而言這是一個長時間的外火源,阻燃電纜在有外火源的情況下也就失去阻燃的意義了。③供貨商以次充好,業主貪圖便宜。
(b)阻燃電纜不是不燃電纜。阻燃電纜只是在絕緣層和護套層添加了阻燃劑,使其在火中不會延燃,在外火源消失的情況下,經過一段時間能夠自熄。阻燃電纜的阻燃性能是相對一定條件下所形成的阻燃,而超過這種條件的限制,也就失去其阻燃的特性了。
(c)混淆耐火電纜和阻燃電纜的概念。有人錯誤地認為一般耐火電纜在火中能夠通電,其價格比一般阻燃電纜貴,其性能一定比一般阻燃電纜好。實際上耐火電纜和阻燃電纜是兩種概念、兩種標準的產品,它們因使用的條件和服務的對象不同而不同,不存在誰比誰檔次高。
(d)耐火電纜并不阻燃。耐火電纜主要功能只是在外護套層、填充層及內絕緣層被火燒蝕后,靠纏包在銅導體上的云母耐火帶保護而繼續通電一段時間。一般耐火電纜不是指電纜可以耐火,只是在火中能夠維持一段時間通電而已。如果不在其絕緣層和護套層添加阻燃劑,它是不具備阻燃特性的。所以將不阻燃的耐火電纜與阻燃電纜敷設在同一通道中,也是阻燃電纜并不起阻燃作用的原因之一。
(e)一般耐火電纜不是耐高溫電纜。當線芯溫度或環境溫度超過電纜的允許范圍時,電纜的外護套層和內絕緣層材料就會老化。一旦外護套層和內絕緣層因老化而龜裂,其云母耐火帶擋不住潮氣的侵襲而很快被擊穿。一般耐火電纜的長期工作溫度與一般電纜是一樣的,允許使用的環境溫度也是一樣的。
(f)對無鹵低煙電纜缺乏認識。有的發達國家在上個世紀80年代已研制出無鹵低煙電纜,并大力推薦使用這種無害電纜,以取代和逐步廢棄使用有毒的PVC電纜。這就是說,含鹵的電纜在火中釋放出的毒性是非??膳碌?。如果把在30min可致人死亡的氣體濃度的毒性指數判定為1的話,那么聚氯乙烯的毒性指數為15.01,無鹵聚烯烴的毒性指數為0.79。人在聚氯乙烯的煙霧中只能存活2min,而換成無鹵的材料,人在其煙霧中的存活就能延長到40min,大大增加了火災時的逃生時間。另外根據有關材料表明,阻燃聚氯乙烯電纜燃燒時所發出的煙的透光率在15%以下,即人在此濃度煙里,其裸眼視距為2m左右。所以在火災中,強烈彌漫的濃煙使受害者暈頭轉向而辨不清方向,延長在火中滯留的時間,從而導致煙和有毒氣體的進一步吸人而窒息死亡。
(g)測試手段不普及,市場不規范。由于生產電纜行業的特殊性,一般的廠家只要具備生產許可證即可,而對特殊電纜很少具有測試設備。有的廠家甚至連檢測原材料的設備都沒有,很難保證從原材料到成品的質量。
(h)沒有統一的標準,造成市場的混亂。綜上所述,如果廣大設計者和使用者不能明白電線電纜在使用中的危險性,那么將把巨大的隱患儲藏在成千上萬幢建筑物內。所以編制《規程》的目的很明確:
④統一廣大設計人員的認識,使從設計者到使用者都能明白電線電纜防火的重要性、必要性和危險性。
⑤確定一定的使用條件和范圍,確保該用特殊電線電纜的地方應該要用,不該用的地方不要用,以防止不用、亂用和濫用。
⑥填補由于新的理念、新的技術、新的產品和新的市場所造成的設計和使用上的kb****。