劉春菲, 周曉鋒

(中國(guó)聯(lián)合工程有限公司, 浙江 杭州 310051)

0 引 言

GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[1](以下簡(jiǎn)稱(chēng)民標(biāo)),要求應(yīng)選擇符合GB 31247—2014《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》[2]要求的電纜,但未明確給出線(xiàn)纜的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,這給廣大設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了困擾。本文結(jié)合電氣規(guī)范及線(xiàn)纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),就民用建筑中阻燃線(xiàn)纜進(jìn)行分析。

1 燃燒性能與燃燒特性的區(qū)別和聯(lián)系

燃燒性能一詞出自GB 31247—2014《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》,即燃燒性能(A,B1,B2,B3)及附加信息,包括燃燒滴落物(d0,d1,d2)、煙氣毒性(t0,t1,t2)及腐蝕性(a1,a2,a3)。

燃燒特性一詞出自GB/T 19666—2019《阻燃和耐火電線(xiàn)電纜或光纜通則》[3],即無(wú)鹵(W)、低煙(D)、阻燃(Z)、耐火(N)及低毒。

阻燃:具有阻止或延緩火焰發(fā)生或蔓延的能力。

耐火:指在規(guī)定試驗(yàn)條件下,在火焰中被燃燒一定時(shí)間內(nèi)能保持正常運(yùn)行的特性。

無(wú)鹵:燃燒時(shí)釋出氣體的鹵素(氟、氯、溴、碘)含量均不大于1.0 mg/g-1的特性。

低煙:燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧濃度不會(huì)使能見(jiàn)度(透光率)下降到影響逃生的特性。

詳細(xì)對(duì)比GB 31247—2014及GB/T 19666—2019中的實(shí)驗(yàn)方法及燃燒性能指標(biāo),可得出以下結(jié)論:

(1) 燃燒性能A級(jí)的電纜為礦物絕緣電纜,通過(guò)試驗(yàn)認(rèn)證的礦物絕緣電纜,都可以認(rèn)為具有難燃或不燃的性能。

(2) 燃燒性能B1 級(jí)的電纜為低煙電纜,B2級(jí)和B3級(jí)不屬于低煙電纜。

(3) 附加信息腐蝕性a1和a2的電纜為無(wú)鹵電纜,a3級(jí)不屬于無(wú)鹵電纜。

(4) 燃燒性能B2級(jí)以上的電纜為阻燃電纜。

(5) 燃燒性能A、B1、B2、B3與阻燃A、B、C、D分級(jí)沒(méi)任何關(guān)系,兩者的實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)方法均不同。

對(duì)比可知,燃燒性能與燃燒特性是相輔相成的,雖然新民標(biāo)中沒(méi)有了低煙無(wú)鹵的表述,但從兩個(gè)規(guī)范的試驗(yàn)指標(biāo)中,不難發(fā)現(xiàn),燃燒性能及其附加信息,囊括了設(shè)計(jì)人員熟知的低煙無(wú)鹵。當(dāng)相關(guān)規(guī)范有燃燒性能設(shè)計(jì)要求時(shí),可以得出結(jié)論如下:滿(mǎn)足低煙性能的最低標(biāo)準(zhǔn)為B1級(jí);滿(mǎn)足無(wú)鹵性能的最低標(biāo)準(zhǔn)為a2級(jí);滿(mǎn)足阻燃性能的最低標(biāo)準(zhǔn)為B2級(jí);滿(mǎn)足無(wú)毒性能的最低標(biāo)準(zhǔn)為t1級(jí)。

只要掌握這些基礎(chǔ)原則,再配合電氣相關(guān)規(guī)范,設(shè)計(jì)人員就可做出合理的選擇。

2 阻燃級(jí)別與非金屬含量的關(guān)系

電纜的非金屬含量是選擇阻燃電纜級(jí)別最基本的依據(jù)。GB/T 19666—2019中阻燃級(jí)別A、B、C、D為電纜或光纜成束敷設(shè)時(shí)的阻燃性能,目的是保證成束敷設(shè)時(shí),同一電纜敷設(shè)通道內(nèi)單位長(zhǎng)度(m)非金屬含量不超過(guò)實(shí)驗(yàn)中的非金屬含量,這樣才有可能保證最大炭化范圍不超過(guò)2.5 m。同一電纜敷設(shè)通道常見(jiàn)的就是橋架。

民標(biāo)中沒(méi)有明確給出非金屬含量的范圍值,從上海、廣東等地標(biāo)[4]中查找到相關(guān)內(nèi)容,對(duì)于相同阻燃等級(jí)的非金屬含量要求差異不大。成束電纜中非金屬含量如表1所示。

表1 成束電纜中非金屬含量

如表1所示,每一級(jí)阻燃等級(jí)都給出了可供參考的非金屬含量,其值與試驗(yàn)規(guī)范基本相同。WDZ(A/B/C)-YJY0.6/1 kV電力電纜非金屬容量和不同阻燃類(lèi)別/根數(shù)表如表2所示。

表2 WDZ(A/B/C)-YJY0.6/1 kV電力電纜非金屬容量和不同阻燃類(lèi)別/根數(shù)表

由表2可知,若考慮橋架為同一敷設(shè)環(huán)境,對(duì)于一個(gè)較大項(xiàng)目而言,難度實(shí)在很大。在民標(biāo)第13.9.2條中提到,當(dāng)配電線(xiàn)路在橋架內(nèi)或豎井內(nèi)成束敷設(shè)受非金屬含量限制不能滿(mǎn)足阻燃要求時(shí),應(yīng)選擇敷設(shè)不受非金屬含量限制的電纜。這里的電纜指的是礦物絕緣電纜,具體如何根據(jù)非金屬含量選擇阻燃電纜,不但要符合規(guī)范,也要符合地方規(guī)范的要求,很難一一闡述。嚴(yán)格按規(guī)范來(lái)說(shuō),有橋架必然要用到A級(jí),但這會(huì)大大提高造價(jià),具體如何選用,還是要設(shè)計(jì)人員根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況選擇。

3 低煙無(wú)鹵線(xiàn)纜依舊適用

雖然新民標(biāo)中已經(jīng)沒(méi)有低煙無(wú)鹵的表述,但新民標(biāo)中B1級(jí)加附加信息a1或a2已經(jīng)滿(mǎn)足了低煙無(wú)鹵要求。而且低煙無(wú)鹵線(xiàn)纜要求依然分散在地標(biāo)住宅、國(guó)標(biāo)住宅、商店、交通、博物館、金融建筑等相關(guān)規(guī)范中,主要是為了防止火災(zāi)時(shí)電纜產(chǎn)生的煙霧及有毒氣體危害人身安全,所以住宅有人公區(qū)、公建等仍需要低煙無(wú)鹵線(xiàn)纜[5],尤其是人員密集場(chǎng)所,更需要低煙無(wú)鹵。因此,低煙無(wú)鹵依然適用,只需要在相關(guān)場(chǎng)所線(xiàn)纜的選型中,備注燃燒性能的附加信息即可。

4 耐火線(xiàn)纜的選擇

耐火要求線(xiàn)纜在相對(duì)應(yīng)的火災(zāi)溫度下依然能夠正常工作。從規(guī)范GB/T 19666—2019《阻燃和耐火電線(xiàn)電纜或光纜通則》中可知,耐火的試驗(yàn)溫度是750 ℃,拱火時(shí)間為90 min,所以耐火電纜的起步供電時(shí)間就是90 min,至于民標(biāo)中提到的火災(zāi)發(fā)生期間最小供電時(shí)間,有30 min或60 min的,耐火電纜已經(jīng)天然覆蓋,設(shè)計(jì)人員可不予理會(huì)。

另一種耐火電纜是礦物絕緣電纜,其耐火的最低試驗(yàn)溫度為950 ℃,供電時(shí)間為180 min,滿(mǎn)足民標(biāo)中火災(zāi)發(fā)生時(shí)要求的最大供電時(shí)間,也同時(shí)覆蓋了120 min的要求。

綜上所述,耐火電纜只有兩種溫度及其對(duì)應(yīng)的供電時(shí)間,參考《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求,消防線(xiàn)路要用礦物絕緣電纜。大部分地區(qū)已經(jīng)接受了礦物絕緣電纜作為消防干線(xiàn),支線(xiàn)采用通過(guò)750 ℃試驗(yàn)的耐火電纜。至于防火橋架及防火涂層在火災(zāi)中起到的作用,新民標(biāo)中已經(jīng)越來(lái)越弱化,反而更多的是依靠電纜本身的耐火溫度。當(dāng)然,這種說(shuō)法也存在爭(zhēng)議,每個(gè)地區(qū)的做法不同,對(duì)防火時(shí)間的認(rèn)識(shí)也不同,不能一概而論。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)GB 31247認(rèn)證的B2級(jí)阻燃線(xiàn)纜在產(chǎn)品端選擇性還比較少[6],由于電纜還受到成束敷設(shè)的限制,能夠同時(shí)滿(mǎn)足兩種試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的電纜也比較少。因而在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了新的挑戰(zhàn)。