Richard Hosier

在緊急情況下，幾乎所有的生命安全和消防系統(tǒng)都依賴于電纜的可靠性能。如果這些基礎電纜在火災事件中失效，則通過它們啟用的關鍵設備也會失效。這意味著，消防專用電梯、水噴淋系統(tǒng)、消火栓、排煙排熱裝置及加壓風機，以及應急通信、報警與照明系統(tǒng)將在疏散過程中停止工作，使居住者、應急救援人員 及財產處于危險之中。

目前，《英國建筑規(guī)范》批準文件B中，采用BS 476第20-24部分標準時間溫度協(xié)議對所有建筑構件進行耐火試驗，如防火門、防火封堵系統(tǒng)、建筑構件、防火墻和隔墻等，實際上包括了所有建筑中使用的要求具備一定耐火等級的材料、部件和產品。而關于該試驗，唯一未涉及到的試驗要求，就是為所有緊急生命支持系統(tǒng)供電的電纜。英國建筑規(guī)范中這一矛盾使得這些基礎電纜可選擇性地進行火焰試驗，而該試驗與真實的建筑火災關聯(lián)甚微，甚至毫無關聯(lián)，且最終溫度低于所有其他建筑耐火構件的溫度要求。建筑法規(guī)中所采用的BSI標準為何會出現這種異常情況，這一問題同樣值得關注。尤其是像美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭、德國和比利時等國家，它們多年來始終需要將這些基礎電纜試驗按照與其它建筑構件相同的時間溫度協(xié)議進行。

如今，高層醫(yī)院建筑正越來越普遍

就近期英國及全球范圍發(fā)生的重大火災事件來看，多年來關于在確保生命安全和滅火系統(tǒng)的電氣布線系統(tǒng)方面，英國標準始終滯后于全球最優(yōu)做法，這是無法接受的。顯然，這需要更加重視電氣系統(tǒng)的防火安全和整體性，尤其是所有關鍵系統(tǒng)在緊急情況下便于安全疏散的可靠性能。但在僅尋求保護現有標準或呼吁根據全球最優(yōu)方法做出改變之前，也許還應該留意是對建筑中各構件進行火災試驗的現實情況。

經常被忽略掉的是，BS 476第20-24部分采用的耐火試驗時間溫度協(xié)議是ISO834-1（En1363-1）標準時溫曲線。這條曲線是在近100年前開發(fā)的，當時還沒有塑料和合成材料，建筑物和內部設施的原材料主要是木材和織物。此外，那個年代的建筑物大多不會很高或很龐大。如今，我們的建筑環(huán)境包括大、小規(guī)模各型建筑物，而關鍵是還加之更復雜的超高層和大型互聯(lián)運輸、零售、商業(yè)建筑物以及重要的地下場所。

這些建筑物的疏散時間范圍要大得多。因此，對于疏散時間非常長的情況，設計師和工程師需要尋找更新型的居民疏散或防護的替代性解決方案，如減小火災負荷、電梯疏散或設置避難場所。

任何高層塔樓火災都是致命的

近期研究已經表明，在多數現代建筑物中，使用具有高熱值的輕質聚合建筑材料、塑料成分、合成泡沫塑料和纖維織物會顯著提高火災負荷，導致時溫火災曲線遠高于現行原始參數，這一參數早在二十世紀初即用于BS 476（ISO 834-1 EN 1363-1）的火災協(xié)議，并在建筑規(guī)范中對耐火建筑構件強制執(zhí)行。

地下環(huán)境亦可表現出與地面纖維素塑料環(huán)境截然不同的火災曲線。尤其是在封閉的地下公共區(qū)域，如公路和鐵路隧道、地下購物中心、停車場等場所，火災溫度可表現出非?？斓纳仙龝r間，并達到遠高于地面建筑物的溫度。

英國標準BS 8519：2010和BS EN12485明確地將停車場、裝載艙和大型地下室存儲區(qū)等地下公共區(qū)域認定為“特殊風險區(qū)”，其火災溫度可能達到1200℃。在這些環(huán)境中，耐火試驗要求可能需要更加嚴格，特別是對安裝在這些區(qū)域內部或穿過這些區(qū)域的生命安全設備供電電纜。

因此，對基礎電纜（稱為《英國建筑法規(guī)》中的受保護電路）的火災試驗協(xié)議進行審查是合乎邏輯且緊急的要務，因為確保這些電路在火災緊急情況下保持正常工作是至關重要的。同樣合理的是，對于這些受保護的電路，應當至少按照與所有其它構件相同的標準進行試驗，因為邏輯上一旦發(fā)生火災它們將處于相同環(huán)境中。為確保關鍵的生命安全和消防系統(tǒng)在疏散過程中保持正常功能，則最好按照更高的標準執(zhí)行。

雖然我們認識到BS 476（ISO834-1 EN 1363-1）所采用的標準耐火試驗協(xié)議可能與所有已建成環(huán)境毫不相關，但對于大多數疏散時間較短的國內小型低層建筑物來說，它仍然是適用的。對于疏散時間較長的大型項目，如高層、大型互聯(lián)的零售和運輸場所，以及醫(yī)院、機場和劇院等公共建筑，現行基礎電氣布線電路的耐火試驗協(xié)議可能是不適用的，因為它要求生命安全和消防系統(tǒng)能夠持續(xù)更長時間地可靠工作才能實現成功疏散。

因此，我們認為，對耐火試驗布線系統(tǒng)采用“萬全之策”型方案可能不再適用。顯然，經濟因素也必須發(fā)揮作用。正如目前所說的，許多現有產品和試驗制度，包括電纜產品和試驗制度，可以在疏散時間較短的小型或低層建筑中提供足夠的防護水平。但問題是，對于需要較長疏散時間的大型高層、地下和大型工程，這些相同的產品和標準是否能夠確保必要的可靠性能和持續(xù)時間？

所有英國標準都是正確的，當然建筑法規(guī)本身只是最低要求，因此，雖然強制性滿足這一最低要求，但它并不妨礙我們設計具有更高性能的建筑物和系統(tǒng)。為我們設計建筑物和系統(tǒng)的專業(yè)工程師有責任確保特定產品和系統(tǒng)的“適用性”。有人驚訝地發(fā)現，在理應知道設計要求需要高于最低標準的情況下，僅僅按照規(guī)范進行設計可能無法使其免除責任。

鑒于電纜耐火試驗的全球最佳方法，顯然，美國UL 2196試驗方法更具相關性。

該試驗在一個6.6×7米的大型豎爐內進行，按照實際安裝配置對裝配好的電纜、固定裝置和配件進行統(tǒng)一試驗。最苛刻的安裝配置是電纜垂直運行，這在大多數建筑物和高層建筑中是不可避免的常規(guī)安裝條件。UL 2196要求在額定電壓（而不僅僅是工作電壓）下對電纜進行試驗，并且在從小到大的尺寸范圍內至少測試五個樣品。所有這些電路均需安裝在水平和垂直方向上，并帶有三米（10英尺）的彎曲長度。電纜通電，樣品按照ASTME-119-75消防時溫方案進行試驗，這與BS 476（ISO834-1）基本相同。在試驗過程中，電纜、固定裝置和支撐件需要承受由膨脹、收縮引起的顯著機械應力。

世界領先的電爐電纜測試-UL2196

我們將電纜在1020℃的最終溫度下放置2小時后，立即對其進行了消防水龍射水試驗，實驗不僅在布線系統(tǒng)上產生巨大的熱應力，而且還產生了顯著的機械應力。所有五個樣品必須在工作條件下保持良好，而其也在水平和/或垂直安裝方向上分別通過了認證。（注：實驗明確證明，為達到電氣完整性，對垂直安裝電纜的電氣試驗代表長度要求，要顯著高于試驗長度較短的水平安裝電路。）

UL2196 高壓軟管沖擊測試

澳大利亞和新西蘭有一個類似的試驗——ASNZS 3013：2005，即：按照BS 476（ISO834-1 EN 1363-1）時溫協(xié)議在1米×1米的水平爐中對電纜、支撐件和固定裝置樣品進行持續(xù)兩小時的試驗。該試驗只需要從僅在工作電壓下供電的選定組和樣品中選用一個樣品。根據該試驗，通過三分之二及以下標準者將視為不合格樣品。坦率地說，我們認為生命安全和消防系統(tǒng)的性能僅達到三分之二還不足以，且這其中沒有任何具有代表性的垂直試驗部件能夠說明這種火災試驗方法是值得懷疑的（盡管可以說它優(yōu)于現行的英國標準試驗）。

至于英國標準協(xié)會（BSI）無論是將UL2196試驗方案納入新的英國標準中，還是效仿澳大利亞AS/NZS3013或德國DI442試驗方法（不試驗噴水），針對當前的試驗標準中，所有其他建筑構件需要的耐火性能和任何不典型的已知建筑火災曲線，這些我們認為不適合、自相矛盾的問題，他們都必須解決。

其中也將包括審查建筑法規(guī)這一緊急情況，需要通過消防安全“批準文件B”來調整耐火試驗協(xié)議，以將所有建筑物受保護電路納入其中，同時，也要根據疏散時間長的現代高層、大型、地下和復合公共建筑物受保護電路的世界最佳方法，來考慮更具代表性的穩(wěn)健、可靠的火災試驗協(xié)議。

選自：《International Fire Protection》2017年9月

翻譯：應急管理部沈陽消防研究所信息研究室 蔣玲

作者簡介：

蔣玲（1982-），女，應急管理部沈陽消防研究所信息研究室助理研究員，主要從事國外消防科技信息情報研究。