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綜合布線線纜防火標準介紹

2011-10-27

作為網絡基礎設施,網絡布線系統(tǒng)除了要考慮其本身的電氣性能、功能,系統(tǒng)的防火安全是另一個重要的考慮因素。所謂的智能大廈首先應該是安全的大廈。所以在設計綜合布線系統(tǒng)時,未雨綢繆、防火于未成為每一個有遠見網絡的設計者及用戶不容忽視的問題。而纜線防火就是綜合布線系統(tǒng)中最重要的一個環(huán)節(jié)。

在綜合布線系統(tǒng)中,外界的火會破壞綜合布線系統(tǒng),引起傳輸中斷;同時,綜合布線系統(tǒng)在火焰中,或多或少的會產生有害氣體、煙氣,還可能有助于火勢逐步蔓延到其它樓層或其它房間。

根據消防部門的統(tǒng)計,在火災中,約有85%的死亡是由于火災中產生的有害氣體毒死、被彌漫的煙氣窒息或因看不見路徑而無法逃生。而建筑物內,綜合布線纜線數量之多、遍布之廣超過了建筑物中的各種纜線,因此綜合布線系統(tǒng)的防火已經開始成為人們對系統(tǒng)性能的重點考慮因素之一。

  防火纜線應用的現狀

在建筑工程中,防火在設計中是非常重要的一環(huán)。為此,國家出了許多建筑防火標準和規(guī)范,規(guī)定了各種場合的建筑材料防火等級和施工要求。

在光纜制造以及建筑電纜制造標準系列中,中國國家標準和部頒標準中,已經對;型纜線進行了分類,并有了相關的防火纜線制造標準。但是,與綜合布線纜線的防火等級和防火應用場合分類的國家標準始終沒有出臺。

對于電纜的防火標準,各國有著不同的要求。但無論是哪個標準,目標是一致的:保證智能建筑中布線系統(tǒng)的防火安全。數據通信線纜的防火主要關注三個問題:線纜燃燒的速度、釋放出煙霧的密度和有毒氣體強度。數據線纜的保護套(sheath)物理上分為兩部分:絕緣層(insulation)和外套(jacket) ,線纜是否具有防火功能主要取決于最外一層護套的材料??傮w來講,數據通訊電纜的外皮有4種:

1.聚氯乙烯(PVC)材料,容易燃燒且會產生有毒氣體。

2.防火型PVC,同樣可燃且產生有毒氣體,但燃點比普通PVC材料高。

3.強制通風級別電纜,燃燒時會釋放鹵素氣體,但其燃點比防火型PVCLSZH還要高。

4.低煙無鹵(LSZHLS0H)型,燃燒時產生的有毒氣體非常少,燃燒的速度很慢。

在綜合布線的應用中,由于各布線廠商都有自己的防火系列纜線,因此廠商的銷售人員和銷售工程師們會向設計院和建筑物的業(yè)主方介紹各種防火的綜合布線纜線,由他們確定綜合布線系統(tǒng)的防火系列要求。一般來說,普通建筑物采用的是普通阻燃級纜線,重要的建筑物則采用了高防火等級的纜線(例如:CMR、CMP、LSOH、ONFR、ONFP等等)。

 綜合布線纜線防火性能

在綜合布線纜線中只有在室內才需要考慮防火問題,對于室外纜線,通常考慮的問題是防水、防鼠咬、防雷、防紫外線、防側壓等等,因為室外管道中比較潮濕,火勢蔓延的可能性幾乎為零。

在室內纜線中,又分為光纜和銅纜(雙絞線)兩類。光纜目前普遍具有比較高的防火等級,其防火特點及應用要求類似于銅纜。在本文中,將以銅纜為例,簡單的說明綜合布線纜線的防火等級。

?        普通雙絞線

目前的普通雙絞線基本上都具有基本的阻燃能力,即符合CM級或符合國標中DZ-1方法(DZ-1方法引自IEC 60332.1,是低煙無鹵標準中的最基本的阻燃測試方法)。

因此普通雙絞線的防火特點如下:

F       不會自燃;

F       在火焰中會冒煙,并可能出現火苗;

F       火焰順纜線蔓延的速度很慢;

F       當外部火源切斷后,纜線上的火苗會逐漸熄滅。

根據綜合布線施工規(guī)范,雙絞線應該穿金屬管、金屬橋架后敷設在樓板、天花和墻內。這時,采用普通雙絞線就可以安裝在不需要考慮煙和毒性的任何場合。

?        CMR級纜線。

CMR級纜線屬于美國UL標準中定義的阻燃纜線之一,主要用于室內的垂直主干部分。

當纜線垂直放置時,纜線的方向與火焰的方向一致,而且纜線根數往往較多,可能引起的火勢比較大,這時應該采用比普通雙絞線高阻燃等級的纜線。在美國的UL標準中,定義CMR級纜線可以用于垂直干線。

在選用CMR級纜線是,應清楚在其測試標準(UL 1666)的1.3條中已經明確:“本試驗并不研究燃燒獲分解產物的毒性”(引自《阻燃電纜與材料試驗標準》)。

?        低煙無鹵纜線(LSOH

低煙無鹵纜線是指遇火后發(fā)煙量少、不含鹵素的纜線。眾所周知,鹵素家族中的元素都是具有毒性的,其氣化物有毒,而氣化物遇水所形成的酸則具有腐蝕性。因此低煙無鹵的宗旨就是讓電纜在火焰中不會產生毒氣和很多的煙霧,讓逃生的人們不會死于煙霧和毒氣,從而大大降低火災的死亡率。

對于低煙無鹵纜線的測試,需要符合三方面的要求: 

阻燃性要求:

低煙無鹵纜線必須具有阻燃性。其阻燃等級有兩個,分別要求符合IEC 60332.1(單根電纜垂直燃燒測試)和IEC 60332.3C(成束電纜垂直燃燒傳播測試)。其中IEC 60332.1的阻燃要求使用普通的纜線阻燃要求,而IEC 60332.3C則要求比較高,屬于干線級的阻燃要求。

有些資料上介紹IEC 60332.1等同于ULCM級要求(IEC 60332.2是細徑纜線的測試方法,即不能使用60332.1測試時使用的替代測試方法)、IEC 60332.3C等同于ULCMR級要求。事實上,這4個標準的測試方法并不相同,無法直接對比。因此,對于上述說法只能姑且聽之。

     煙密度要求

低煙無鹵纜線要進行煙密度測試。它是在一個密閉的空間中用火燃燒線纜,待火焰熄滅后測試最終的室內煙密度,要求在有煙的情況下,透光能力能夠達到60%,這樣就確保人們在煙霧中能夠看見道路。

     毒性要求

目前的毒性測試方法有數種,如小白鼠試驗等等。在低煙無鹵纜線中采用的是鹵酸氣體釋放量測試(用于低鹵測試)和氣體酸度測試(用于無鹵測試)。其測試原理是對低煙無鹵材料在高溫下(分別為800935)所產生的氣體進行分析的方法確定鹵素含量。

由于低煙無鹵纜線具有阻燃性能,因此現在的低煙無鹵纜線也稱為阻燃低煙無鹵(FR/LSOH)纜線。

低煙無鹵纜線在中國已經有了一定的基礎,出臺了一些國標、部標(公安部、信息產業(yè)部)級纜線制造標準、光纜制造標準。

?        CMP級纜線

CMP級纜線屬于美國UL標準中定義的阻燃纜線之一,它適合于不穿金屬管環(huán)境中的纜線。CMP級纜線需要符合UL 910標準的測試,其測試內容包含空氣流動時的阻燃性能和煙密度。

在選用CMP級纜線是,應清楚在其測試標準(UL 910)的1.3條中已經明確:“本試驗并不研究燃燒獲分解生成物的毒性”(引自《阻燃電纜與材料試驗標準》)。

在歐洲標準系列中,EN 50289-4-11的阻燃測試方法與UL910測試方法基本相近。

根據公認的說法,CM級纜線在穿金屬管后的阻燃效果與CMP級纜線相當或高于CMP級纜線,但這是以增加金屬管和多占用建筑空間為代價的。

  結束語

目前國內大部分地區(qū)敷設的電力及通信電纜均含有鹵素,火災每年在國內造成直接經濟損失至少為GDP0.65%,以及5000人的死亡。綜觀近幾年國內發(fā)生的幾起大型火災事故,90%是由于受害者無法逃生,裝飾材料及線纜燃燒散發(fā)出有毒氣體和酸性氣體,加上燃燒釋放出的大量熱量、煙霧,造成受害者呼吸困難,導致悲劇發(fā)生。認識到這一危害,國內越來越多的工程項目,尤其人流密度比較高的地方,如火車站、機場、會議展覽中心、醫(yī)院、高檔寫字樓、高層建筑物等要求采用特殊材料的通信線纜。

  在防火綜合布線系統(tǒng)防火線纜的選擇上,與屏蔽和非屏蔽綜合布線系統(tǒng)一樣,北美與歐洲存在不同的意見。歐盟國家考慮到環(huán)保要求將使用無鹵素、無鉛的屏蔽線纜作為電力與通信線纜的選擇標準。同時為了減少火災的危害,歐盟建筑法規(guī)規(guī)定線纜必須安裝在金屬套管內。但是,美國國家電氣法規(guī)(NEC)卻明確規(guī)定:通信網絡必須使用具有含鹵素材料的非屏蔽雙絞線。這是因為,含鹵電纜雖然具有重要環(huán)保缺陷,但鹵素本身卻具有很強的抗燃性及高燃點,如果電纜根本不著火或很難著火,那么就不會引起燃燒,從而就不會散發(fā)出有毒的煙霧。

  中國的國情不同于歐美,對于不同的建筑物,應根據建筑物場地的實際情況,如線槽(線管)材料、空調通風系統(tǒng)安裝情況、線纜安裝方式等因素綜合考慮。