防火線纜在綜合布線系統工程設計中的選用

2012-03-22 07:25:02中冶京誠工程技術有限公司周輝穎祁亞東

文｜中冶京誠工程技術有限公司周輝穎祁亞東

1 概述

根據消防部門對發生火災的有關狀況、數據進行分析，火災中產生的有害氣體以及煙氣是造成人員窒息而傷亡的原因之一。可見，建筑物本體與建筑物內各類設施，以及敷設的各類線纜的防火設計對消防安全是何等的重要。本文將針對防火線纜在綜合布線系統工程設計中的選用、線纜防火分級及適用場所等內容進行基本表述，僅供參考。

（1）國家標準

現行國家標準《綜合布線系統工程設計規范》（GB 50311-2007）中對防火線纜選用的規定包括：

◆ 根據建筑物的防火等級和對材料的耐火要求，綜合布線系統的線纜選用和布放方式及安裝的場地應采取相應的措施；

表1 通信線纜北美測試標準及分級表（注：參考現行NEC 2002版）

表2 通信纜線國際測試標準表（注：參考現行IEC標準）

◆ 綜合布線工程設計選用的電纜、光纜應從建筑物的高度、功能、重要性等方面加以綜合考慮，選用相應等級的防火線纜。

（2）國際標準

目前，國際上對于防火線纜的應用分級，主要以北美、歐洲頒布的相應標準作了相應的表述，即以線纜受火的燃燒程度及著火后，火焰在線纜上蔓延的距離、燃燒的時間、熱量與煙霧的釋放、釋放氣體的毒性等指標，并通過實驗室模擬線纜燃燒的現場狀況測試取得數據。有關防火線纜的部分國際標準列舉如表1、表2所示。

現行國家標準《綜合布線系統工程設計規范》（GB 50311-2007）中對綜合布線系統選用相應等級的防火線纜已有明確的規定。為進一步了解掌握國際標準的基本內容與要求，以下對當今國際（即美國保險商實驗室UL）上較為流行的通信線纜防火級別的劃分方法作基本表述。

（1）強制通風線纜：該線纜在送風燃燒測試條件下，其防火級別是UL防火標準的最高（CMP）級，即阻燃（增壓）級。該線纜阻燃性能好，燃燒起來煙的濃度低，在綜合布線中適用于通風管道和強制通風的環境中。

（2）主干線纜：該線纜在直立燃燒測試條件下，其防火級別是UL防火標準二（CMR）級，即主干級。該級別線纜在綜合布線中適用于系統的主干和水平線路。

（3）商用線纜：該線纜在垂直燃燒測試條件下，其防火級別是UL防火標準三（CMG）級，即商用級。該級別線纜合格標準為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅，在綜合布線中適用于系統同一樓層的水平線路，可捆綁在一起敷設，但不可穿越樓板或天花板。

（4）通用線纜：該線纜在垂直燃燒測試條件下，其防火級別是UL防火標準四（CM）級，即通用級。該級別線纜在綜合布線中系統適用的環境與（CMG）級相同。

（5）限制使用線纜：該線纜在垂直燃燒測試條件下，其防火級別是UL防火標準的最低（CMX）級，即住宅級。該級別線纜適用于單獨敷設每條線纜的家庭或小型辦公場所，不應捆綁敷設。

表3 幾種線纜外皮材質燃燒特性

以上防火級別的分級，表明了線纜防止火焰蔓延的基本特性。在工程設計和應用中，高級別的線纜可以替換低級別的線纜。

在綜合布線系統工程設計中，選擇具有低煙、不易蔓延和毒性低的等防火特性的線纜是防火設計的基本要求。以下就線纜選擇的有關思考作簡要表述。

（1）選用低煙霧的線纜：線纜在燃燒時將會釋放煙霧，不僅刺激性較強，其煙霧顆粒也將嚴重影響火災現場人員的呼吸。選用低煙霧的線纜，可在較短的時間內使火災現場或就近人員盡快地離開。

（2）選用不易蔓延的線纜：火災發生時，線纜由于火勢加強可能會出現蔓延到建筑物內其他場所的現象。選用低火焰擴張和高阻火蔓延的線纜，可提供火災現場或就近人員有更多的時間撤離火災現場的能力。

（3）選用毒性低的線纜：火災發生時，線纜將不同程度的產生和釋放有毒氣體。根據火災案例分析，火災中造成人員傷亡的原因之一是吸入有毒無氣味的一氧化碳，線纜燃燒越快其有毒成分將釋放越多。選用含毒性低或無鹵原料的線纜，可減少火災時的毒氣排放，避免造成人員傷亡。

（4）選用防火阻抗性高的線纜：為確保火災發生時的重要設施（在特定的火情下能夠抵抗高溫1000℃火勢）能正常使用，選用防火阻抗性高的線纜，可在一定的時間內保持電（線）路的完整性，為火災調度、緊急救援和疏散提供更多的時間。

（5）為防止線纜著火，選用金屬鎧裝層的線纜同樣重要。

（6）為減少線纜著火后釋放的有毒氣體和煙霧，對線纜外皮材質的選用也不可忽視。線纜外皮材質燃燒特性如表3所示。

以上對線纜選用的思考都從單一角度表述的。雖然這些線纜都具有不同的燃燒特性，但這些特性通常取決于線纜的材料成分、外皮尺寸及內部導線絕緣等基礎條件。如對于主干線纜的應用，其外皮材料比通用線纜更具有嚴格的防火要求和防止火焰蔓延的能力。因此，在工程設計中，線纜結構的選擇是需要思考的內容之一。

根據現行國家標準《綜合布線系統工程設計規范》（GB 50311-2007）中的規定：

（1）配線子系統纜線宜采用在吊頂、墻體內穿管或設置金屬密封線槽及開放式（電纜橋架、吊掛環等）敷設，當纜線在地面布放時，應根據環境條件選用地板下線槽、網絡地板、高架（活動）地板布線等安裝方式。

（2）干線子系統垂直通道有下列三種方式可供選擇：

◆ 電纜孔方式，通常用一根或數根外徑為63～102mm的金屬管預埋在樓板內，金屬管高出地面25～50mm，也可直接在樓板上預留一個大小適當的長方形孔洞，孔洞一般不小于600mm×400mm（也可根據工程實際情況確定）。

◆ 管道方式，包括明管或暗管敷設。

◆ 電纜豎井方式，在新建工程中，推薦使用電纜豎井的方式。

可見，現行國家標準《綜合布線系統工程設計規范》（GB 50311-2007）中規定的線纜布放，采用金屬材質的管槽進行保護敷設，是防火安全的措施之一，是工程設計遵循的基本原則。

總之，隨著防火線纜技術的不斷進步，以及布線系統工程有關防火規定內容的不斷充實和完善，綜合布線系統選用相應等級防火線纜的設計規定和設計水平將進一步得到提升。