張迪樺（福州市350011）

高層建筑防火電線電纜的選用

張迪樺（福州市350011）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的高層建筑日益增多，同時(shí)也帶來了對(duì)電線電纜選用相關(guān)課題。由于電線電纜的選用不當(dāng)，由此引發(fā)的火災(zāi)事故已在總火災(zāi)數(shù)中占有相當(dāng)?shù)谋壤?。如何正確選擇高層建筑的電線電纜，提高建筑安全，減少電氣安全隱患，已成為我國高層建筑建設(shè)中首要的安全問題。本文通過對(duì)防火性能的電線電纜的特性介紹，根據(jù)此類電線電纜在工程中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)原則，以福州市香開連天花園項(xiàng)目為具體案例進(jìn)行分析，對(duì)防火性能電線電纜的選用提出了一些看法和建議。

電線電纜；防火；高層建筑；選用

在高層建筑中，電線電纜在分布上和數(shù)量上都非常多，導(dǎo)致了電線電纜問題引發(fā)的火災(zāi)事故頻發(fā)的現(xiàn)象。因此，在高層建筑中采用防火電線電纜，以減少火災(zāi)的發(fā)生和控制相關(guān)損失變得成為重要。

1 防火性能的電線電纜分類及其性能

目前，市面上具有防火性能的電線電纜種類較多，根據(jù)其本身具有的燃燒特性，主要有以下三種：

1.1 阻燃電線電纜

阻燃電線電纜，顧名思義，就是具有阻燃、延緩火焰蔓延作用的電線電纜。阻燃電線電纜從內(nèi)部構(gòu)造來說，與普通電線電纜基本相同，不同之處在于它擁有采用阻燃材料的絕緣層和護(hù)套，同時(shí)它的包帶和填充物等輔助材料也是具備阻燃性能的材料。因此當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，阻燃電線電纜可以保證火勢(shì)不會(huì)沿著電線電纜進(jìn)行蔓延，還可以在限定范圍及時(shí)間內(nèi)自行熄嚴(yán)內(nèi)焰、殘焰，控制火災(zāi)的范圍、減少財(cái)產(chǎn)的損失，并爭(zhēng)取到更多的滅火時(shí)間。

在相關(guān)的性能對(duì)比試驗(yàn)中，阻燃電線電纜在產(chǎn)煙性、毒性、熱釋放性、易燃性方面都表現(xiàn)出了非常出色的成績(jī)：

阻燃電線電纜能提供比普通電線電纜多出15倍以上的逃生時(shí)間；阻燃電線電纜的燃燒率是普通電線電纜的1/2；阻燃電線電纜的熱釋放率僅為普通電線電纜的1/4；阻燃電線電纜的毒氣排出量?jī)H為普通電線電纜的1/3（以一氧化碳排出量為例）。

由此可知，阻燃電線電纜在防火安全性上明顯優(yōu)于普通電線電纜。

1.2 耐火電線電纜

耐火電線電纜擁有優(yōu)質(zhì)的耐火層，能在50～800℃的高溫火焰中保持長(zhǎng)時(shí)間的線路完整性，也就是說當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)依然可以在一定時(shí)間內(nèi)正常通電運(yùn)行。耐火電線電纜可以為火災(zāi)中人員的疏散、物資搶救和撲救工作提供一定時(shí)間的電力保證，因此，在發(fā)電廠、核電站、高層建筑，以及對(duì)電負(fù)荷要求較高的企業(yè)中常有使用。

1.3 礦物絕緣電纜

礦物絕緣電纜的線芯是電工紫銅棒材料，護(hù)套為無縫銅管，絕緣材料采用的是無機(jī)礦物質(zhì)氧化鎂粉。這里需要特別強(qiáng)調(diào)，氧化鎂是一種熔點(diǎn)高達(dá)2800℃的優(yōu)質(zhì)礦物耐火材料，在2800℃以下的溫度中，可以保證基本沒有任何變化，同時(shí)還具有極佳的絕緣性能（見圖1～2）。

由于生產(chǎn)材料的特性，礦物絕緣電纜具有許多獨(dú)特的性能：

1.3.1 耐機(jī)械磨損、防爆

圖1

圖2

礦物絕緣電纜面對(duì)噴淋和機(jī)械撞擊時(shí)，表現(xiàn)出了優(yōu)良的抗擊能力，即使是在外徑變形達(dá)1/3的情況下，仍然可以保持正常的通電運(yùn)行。同時(shí)，由于礦物絕緣電纜為完全實(shí)心結(jié)構(gòu)，因此還具備防爆功能，非常適合在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域使用。

1.3.2 耐高溫、輻照

由于擁有優(yōu)質(zhì)的金屬線芯和金屬護(hù)套材料，礦物絕緣電纜的使用溫度極限可達(dá)1083℃，接近銅的熔點(diǎn)，因此，可以長(zhǎng)期在250℃的高溫中保持正常運(yùn)行。另外，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，礦物絕緣電纜在經(jīng)過輻照后，依然可以維持材料不發(fā)生變化，在使用中表現(xiàn)出了優(yōu)秀的穩(wěn)定性。

1.3.3 不老化、壽命長(zhǎng)

常見的耐火型電纜，由于聚氯乙烯材料的老化特性，一般只有20年的使用壽命，因此需要定期更換，以保證正常的電力運(yùn)行。而礦物絕緣電纜全部采用的是沒有老化問題的無機(jī)材料，其中的銅護(hù)套還具有氧化速率減薄極緩的特點(diǎn)，因此幾乎可以達(dá)到與建筑物同等的使用壽命，幾乎沒有電線電纜維護(hù)、更換方面的問題。

1.3.4 沒有煙霧及有害氣體

火災(zāi)發(fā)生時(shí)電線電纜燃燒產(chǎn)生的大量煙霧和有害氣體是造成人員中毒和窒息死亡的主要原因。而礦物絕緣電纜由于其優(yōu)質(zhì)的外在保護(hù)材料即使是在高溫中依然可以保證不產(chǎn)生煙霧和任何有毒的氣體，同時(shí)還可以維持正常供電3h以上，因此在保護(hù)人員安全、減少財(cái)產(chǎn)損失方面明顯優(yōu)于其他電纜。

1.3.5 防水、耐腐蝕

礦物絕緣電纜的無縫銅管銅護(hù)套在耐腐蝕性方面的表現(xiàn)非常優(yōu)異。在普通環(huán)境下，無需任何附加的保持措施即可保證水、油和氣體不會(huì)滲透進(jìn)電纜。即使是在對(duì)銅有腐蝕作用的特殊場(chǎng)合敷設(shè)使用，也只需在礦物絕緣電纜外部加設(shè)一個(gè)pvc外護(hù)套即可實(shí)現(xiàn)完全保護(hù)。

1.3.6 安全經(jīng)濟(jì)

礦物絕緣電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其芯線截面小于銅護(hù)套的截面，因此可提供極好的低接地電阻，與其它電纜的使用相比，又可以節(jié)省一根接地線，還能對(duì)工作人員的安全作業(yè)提供有效保障。

1.4 其他防火性能電線電纜

由于使用上的不同要求，除以上幾類常見防火性能電線電纜外，還有以下用于相對(duì)特殊環(huán)境的電線電纜：

無鹵電線電纜。由不含鹵素的材料構(gòu)成，因此其燃燒后產(chǎn)物的腐蝕性較低。

低鹵電線電纜。構(gòu)成材料中鹵素的含量較低。

低煙電線電纜。燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙塵較少，可保持環(huán)境有較高的透光率。

低毒電線電纜。采用無毒材料制作，燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性較低。

無鹵低煙阻燃電線電纜。構(gòu)成材料中不含鹵素，同時(shí)具備燃燒煙塵較少和阻燃的特性。

無鹵低煙阻燃耐火電線電纜。構(gòu)成材料不含鹵素，燃燒時(shí)煙塵較少且具有阻燃和長(zhǎng)時(shí)間保持線路完整性的特性。

2 防火性能電線電纜在工程中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)

（1）普通電纜主要用于直埋敷設(shè)和穿管暗敷，還可用于普通設(shè)備線路的穿管敷設(shè)。需要注意的是，采用普通電纜的穿管暗敷應(yīng)保證穿金屬管或阻燃型硬塑料管敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)。同時(shí)，包括架空地板、吊頂，以及輕質(zhì)墻體材料內(nèi)敷設(shè)的管線暗敷除外。

（2）如果需要將多根電線電纜成束敷設(shè)在同一通道內(nèi)，考慮到火災(zāi)發(fā)生時(shí)電線電纜引燃后會(huì)產(chǎn)生大量熱量，造成火勢(shì)的更快蔓延，應(yīng)采用阻燃電線電纜。

（3）在進(jìn)行消防設(shè)備和重要負(fù)荷供電線路的敷設(shè)時(shí)，為保證在火災(zāi)發(fā)生時(shí)依然可以保持線路的完整性，以維持通電的正常，應(yīng)采用耐火電線電纜或礦物絕緣電纜。

（4）在選用電線電纜時(shí)，應(yīng)考慮到使用場(chǎng)所和敷設(shè)條件的要求不同，科學(xué)合理的選擇阻燃級(jí)別。

（5）在高層建筑的火災(zāi)造成的死亡事件中，80%的人員都死于煙霧和毒氣窒息。PVC材料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的煙霧毒性相當(dāng)高，人在此濃煙中只能存活2～3min，因此應(yīng)考慮在人流密度的場(chǎng)所和疏散通道采用無鹵低煙電線電纜，以確?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)的逃生安全。除直埋敷設(shè)的電線電纜，在特級(jí)、一級(jí)場(chǎng)所應(yīng)采用無鹵低煙型，無鹵低煙型電線電纜可用于二級(jí)場(chǎng)所。

（6）在特級(jí)、一級(jí)場(chǎng)所中，以及重要的木結(jié)構(gòu)公共建筑中，擔(dān)負(fù)重要負(fù)荷的電源主干線路應(yīng)采用礦物絕緣電纜。

3 高層建筑防火電線電纜使用

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，消防設(shè)施的供電干線的選擇應(yīng)根據(jù)高層建筑的高度不同，采用不同的選擇。當(dāng)建筑高度達(dá)到10m或53層及以上時(shí)，應(yīng)采用礦物絕緣電纜；當(dāng)建筑為高度在5～10m范圍之內(nèi)的一類高層住宅建筑，或建筑樓層數(shù)達(dá)到43～91層，則可在阻燃耐火線纜和礦物絕緣電纜進(jìn)行靈活選擇；即建筑樓為層數(shù)在1～81層的二類高層住宅建筑，采用阻燃耐火類線纜。除此之外，高層建筑中所選電線電纜還應(yīng)具有低煙、低毒等性能，若發(fā)生火災(zāi)時(shí)，室內(nèi)人員就能順利逃生。下面，以香開連天花園項(xiàng)目和香開長(zhǎng)龍項(xiàng)目的防火電線電纜使用為例進(jìn)行說明。

（1）香開連天花園項(xiàng)目位于福建省福州市東部核心區(qū)，二環(huán)與三環(huán)交界處，項(xiàng)目建筑面積107552.58，為4棟32～39層的一類高層住宅及4棟2～7層的商業(yè)組成，32層住宅高度102.2m，39層住宅高度122.1m，地下是為兩層地下室，設(shè)置兩個(gè)住宅變配電房（一戶一表），兩個(gè)專用變配電房及一個(gè)商業(yè)專用配電房，均設(shè)置于地下一層。消防用電均從專用變配電房引出。因?yàn)槌倜赘邔幼≌员卷?xiàng)目消防用電電纜從專用變配電房出來后均采用礦物絕緣電纜。2016年9月1日設(shè)計(jì)完成送審查，2016年9月15日審查通過。

（2）香開長(zhǎng)龍項(xiàng)目位于福州市鰲峰路與鰲峰支路交匯處，南部臨閩江，建筑面積102065.48，7棟25層住宅，建筑高度79.9m，2棟16層住宅，建筑高度50.8m，按規(guī)范要求，采用C級(jí)阻燃耐火電纜即可。由于新的消防相關(guān)規(guī)范要求，消防用阻燃耐火電纜不能和普通電纜敷設(shè)在同一豎井內(nèi)，因此，建筑上都為了這個(gè)規(guī)定要專門設(shè)置了消防小井，僅敷設(shè)消防電纜。本項(xiàng)目為了這個(gè)井要專門隔墻、配甲級(jí)防火門等，在施工和后期裝修上都存在一定造價(jià)上的增加，所以本項(xiàng)目在對(duì)比后，決定主樓干線上采用了礦物絕緣電纜，與其他配電箱橋架等均敷設(shè)在同一豎井內(nèi)，但是分支線與從配電房到主樓消防總箱的地下室水平路徑，還是采用普通C級(jí)阻燃耐火電纜沿橋架敷設(shè)。2016年9月25日設(shè)計(jì)完成送審查。

4 電線電纜的防火措施

電纜在敷設(shè)時(shí)，當(dāng)電纜在穿過不同的防火分區(qū)時(shí)，電纜隧道、電纜溝、電纜間的隔墻處，穿越耐火極限不小于1h的隔墻處時(shí)，至建筑物的入口處或至配電間、控制室的溝道入口處，以及電纜引至電氣柜、盤或控制屏、臺(tái)的開口部位時(shí)，應(yīng)采取防火封堵措施。在進(jìn)行電纜防火封堵時(shí)，可根據(jù)不同情況，選擇防火膠泥、耐火隔板、填料阻火包、防火帽等方式和方法進(jìn)行操作。

［1］蔡麗敏.高層建筑防火電線電纜的選用［J］.四川水泥，2016，06：275.

［2］李 剛.防火電線電纜性能分析與應(yīng)用探討［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2007，07：45～47.

［3］陳景文，范長(zhǎng)安.淺談高層綜合建筑的電纜敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與防火安全對(duì)策［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，13：4～5.

TU976.1

A

2095-2066（2016）29-0170-02

2016-9-30

張迪樺（1980-），女，中級(jí)工程師，從事電氣設(shè)計(jì)師工作。