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）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的高層建筑日益增多，同時也帶來了對電線電纜選用相關(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)計原則，以福州市香開連天花園項目為具體案例進行分析，對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套，同時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，阻燃電線電纜可以保證火勢不會沿著電線電纜進行蔓延，還可以在限定范圍及時間內(nèi)自行熄嚴(yán)內(nèi)焰、殘焰，控制火災(zāi)的范圍、減少財產(chǎn)的損失，并爭取到更多的滅火時間。

在相關(guān)的性能對比試驗中，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：

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僅為普通電線電纜的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時間的線路完整性，也就是說當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時依然可以在一定時間內(nèi)正常通電運行。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間的電力保證，因此，在發(fā)電廠、核電站、高層建筑，以及對電負荷要求較高的企業(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，護套為無縫銅管，絕緣材料采用的是無機礦物質(zhì)氧化鎂粉。這里需要特別強調(diào)，氧化鎂是一種熔點高達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特的性能：

1.3.1 耐機械磨損、防爆

圖1

圖2

礦物絕緣電纜面對噴淋和機械撞擊時，表現(xiàn)出了優(yōu)良的抗擊能力，即使是在外徑變形達1/3的情況下，仍然可以保持正常的通電運行。同時，由于礦物絕緣電纜為完全實心結(jié)構(gòu)，因此還具備防爆功能，非常適合在爆炸危險區(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套材料，礦物絕緣電纜的使用溫度極限可達1083℃，接近銅的熔點，因此，可以長期在250℃的高溫中保持正常運行。另外，經(jīng)過實驗驗證，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

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行。而礦物絕緣電纜全部采用的是沒有老化問題的無機材料，其中的銅護套還具有氧化速率減薄極緩的特點，因此幾乎可以達到與建筑物同等的使用壽命，幾乎沒有電線電纜維護、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，同時還可以維持正常供電3h以上，因此在保護人員安全、減少財產(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、油和氣體不會滲透進電纜。即使是在對銅有腐蝕作用的特殊場合敷設(shè)使用，也只需在礦物絕緣電纜外部加設(shè)一個pvc外護套即可實現(xiàn)完全保護。

1.3.6 安全經(jīng)濟

礦物絕緣電纜的結(jié)構(gòu)特點決定了其芯線截面小于銅護套的截面，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，燃燒時煙塵較少且具有阻燃和長時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

（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，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)生時電線電纜引燃后會產(chǎn)生大量熱量，造成火勢的更快蔓延，應(yīng)采用阻燃電線電纜。

（3）在進行消防設(shè)備和重要負荷供電線路的敷設(shè)時，為保證在火災(zāi)發(fā)生時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，應(yīng)考慮到使用場所和敷設(shè)條件的要求不同，科學(xué)合理的選擇阻燃級別。

（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所和疏散通道采用無鹵低煙電線電纜，以確?；馂?zāi)發(fā)生時的逃生安全。除直埋敷設(shè)的電線電纜，在特級、一級場所應(yīng)采用無鹵低煙型，無鹵低煙型電線電纜可用于二級場所。

（6）在特級、一級場所中，以及重要的木結(jié)構(gòu)公共建筑中，擔(dān)負重要負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)建筑高度達到10m或53層及以上時，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)達到43～91層，則可在阻燃耐火線纜和礦物絕緣電纜進行靈活選擇；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，室內(nèi)人員就能順利逃生。下面，以香開連天花園項目和香開長龍項目的防火電線電纜使用為例進行說明。

（1）香開連天花園項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)置兩個住宅變配電房（一戶一表），兩個專用變配電房及一個商業(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。因為超百米高層住宅，所以本項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)計完成送審查，2016年9月15日審查通過。

（2）香開長龍項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，建筑上都為了這個規(guī)定要專門設(shè)置了消防小井，僅敷設(shè)消防電纜。本項目為了這個井要專門隔墻、配甲級防火門等，在施工和后期裝修上都存在一定造價上的增加，所以本項目在對比后，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級阻燃耐火電纜沿橋架敷設(shè)。2016年9月25日設(shè)計完成送審查。

4 電線電纜的防火措施

電纜在敷設(shè)時，當(dāng)電纜在穿過不同的防火分區(qū)時，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，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、臺的開口部位時，應(yīng)采取防火封堵措施。在進行電纜防火封堵時，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，中級工程師，從事電氣設(shè)計師工作。