作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)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(gè)重要的考慮因素。所謂的智能大廈首先應(yīng)該是安全的大廈。所以在設(shè)計(jì)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)時(shí),未雨綢繆、防火于未“燃”成為每一個(gè)有遠(yuǎn)見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)者及用戶(hù)不容忽視的問(wèn)題。而纜線(xiàn)防火就是綜合布線(xiàn)系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
在綜合布線(xiàn)系統(tǒng)中,外界的火會(huì)破壞綜合布線(xiàn)系統(tǒng),引起傳輸中斷;同時(shí),綜合布線(xiàn)系統(tǒng)在火焰中,或多或少的會(huì)產(chǎn)生有害氣體、煙氣,還可能有助于火勢(shì)逐步蔓延到其它樓層或其它房間。
根據(jù)消防部門(mén)的統(tǒng)計(jì),在火災(zāi)中,約有85%的死亡是由于火災(zāi)中產(chǎn)生的有害氣體毒死、被彌漫的煙氣窒息或因看不見(jiàn)路徑而無(wú)法逃生。而建筑物內(nèi),綜合布線(xiàn)纜線(xiàn)數(shù)量之多、遍布之廣超過(guò)了建筑物中的各種纜線(xiàn),因此綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的防火已經(jīng)開(kāi)始成為人們對(duì)系統(tǒng)性能的重點(diǎn)考慮因素之一。
一 防火纜線(xiàn)應(yīng)用的現(xiàn)狀
在建筑工程中,防火在設(shè)計(jì)中是非常重要的一環(huán)。為此,國(guó)家出了許多建筑防火標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,規(guī)定了各種場(chǎng)合的建筑材料防火等級(jí)和施工要求。
在光纜制造以及建筑電纜制造標(biāo)準(zhǔn)系列中,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)對(duì);型纜線(xiàn)進(jìn)行了分類(lèi),并有了相關(guān)的防火纜線(xiàn)制造標(biāo)準(zhǔn)。但是,與綜合布線(xiàn)纜線(xiàn)的防火等級(jí)和防火應(yīng)用場(chǎng)合分類(lèi)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)始終沒(méi)有出臺(tái)。
對(duì)于電纜的防火標(biāo)準(zhǔn),各國(guó)有著不同的要求。但無(wú)論是哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn),目標(biāo)是一致的:保證智能建筑中布線(xiàn)系統(tǒng)的防火安全。數(shù)據(jù)通信線(xiàn)纜的防火主要關(guān)注三個(gè)問(wèn)題:線(xiàn)纜燃燒的速度、釋放出煙霧的密度和有毒氣體強(qiáng)度。數(shù)據(jù)線(xiàn)纜的保護(hù)套(sheath)物理上分為兩部分:絕緣層(insulation)和外套(jacket) ,線(xiàn)纜是否具有防火功能主要取決于最外一層護(hù)套的材料??傮w來(lái)講,數(shù)據(jù)通訊電纜的外皮有4種:
1.聚氯乙烯(PVC)材料,容易燃燒且會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。
2.防火型PVC,同樣可燃且產(chǎn)生有毒氣體,但燃點(diǎn)比普通PVC材料高。
3.強(qiáng)制通風(fēng)級(jí)別電纜,燃燒時(shí)會(huì)釋放鹵素氣體,但其燃點(diǎn)比防火型PVC和LSZH還要高。
4.低煙無(wú)鹵(LSZH或LS0H)型,燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體非常少,燃燒的速度很慢。
在綜合布線(xiàn)的應(yīng)用中,由于各布線(xiàn)廠(chǎng)商都有自己的防火系列纜線(xiàn),因此廠(chǎng)商的銷(xiāo)售人員和銷(xiāo)售工程師們會(huì)向設(shè)計(jì)院和建筑物的業(yè)主方介紹各種防火的綜合布線(xiàn)纜線(xiàn),由他們確定綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的防火系列要求。一般來(lái)說(shuō),普通建筑物采用的是普通阻燃級(jí)纜線(xiàn),重要的建筑物則采用了高防火等級(jí)的纜線(xiàn)(例如:CMR、CMP、LSOH、ONFR、ONFP等等)。
二 綜合布線(xiàn)纜線(xiàn)防火性能
在綜合布線(xiàn)纜線(xiàn)中只有在室內(nèi)才需要考慮防火問(wèn)題,對(duì)于室外纜線(xiàn),通??紤]的問(wèn)題是防水、防鼠咬、防雷、防紫外線(xiàn)、防側(cè)壓等等,因?yàn)槭彝夤艿乐斜容^潮濕,火勢(shì)蔓延的可能性幾乎為零。
在室內(nèi)纜線(xiàn)中,又分為光纜和銅纜(雙絞線(xiàn))兩類(lèi)。光纜目前普遍具有比較高的防火等級(jí),其防火特點(diǎn)及應(yīng)用要求類(lèi)似于銅纜。在本文中,將以銅纜為例,簡(jiǎn)單的說(shuō)明綜合布線(xiàn)纜線(xiàn)的防火等級(jí)。
? 普通雙絞線(xiàn)
目前的普通雙絞線(xiàn)基本上都具有基本的阻燃能力,即符合CM級(jí)或符合國(guó)標(biāo)中DZ-1方法(DZ-1方法引自IEC 60332.1,是低煙無(wú)鹵標(biāo)準(zhǔn)中的最基本的阻燃測(cè)試方法)。
因此普通雙絞線(xiàn)的防火特點(diǎn)如下:
F 不會(huì)自燃;
F 在火焰中會(huì)冒煙,并可能出現(xiàn)火苗;
F 火焰順纜線(xiàn)蔓延的速度很慢;
F 當(dāng)外部火源切斷后,纜線(xiàn)上的火苗會(huì)逐漸熄滅。
根據(jù)綜合布線(xiàn)施工規(guī)范,雙絞線(xiàn)應(yīng)該穿金屬管、金屬橋架后敷設(shè)在樓板、天花和墻內(nèi)。這時(shí),采用普通雙絞線(xiàn)就可以安裝在不需要考慮煙和毒性的任何場(chǎng)合。
? CMR級(jí)纜線(xiàn)。
CMR級(jí)纜線(xiàn)屬于美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)中定義的阻燃纜線(xiàn)之一,主要用于室內(nèi)的垂直主干部分。
當(dāng)纜線(xiàn)垂直放置時(shí),纜線(xiàn)的方向與火焰的方向一致,而且纜線(xiàn)根數(shù)往往較多,可能引起的火勢(shì)比較大,這時(shí)應(yīng)該采用比普通雙絞線(xiàn)高阻燃等級(jí)的纜線(xiàn)。在美國(guó)的UL標(biāo)準(zhǔn)中,定義CMR級(jí)纜線(xiàn)可以用于垂直干線(xiàn)。
在選用CMR級(jí)纜線(xiàn)是,應(yīng)清楚在其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(UL 1666)的1.3條中已經(jīng)明確:“本試驗(yàn)并不研究燃燒獲分解產(chǎn)物的毒性”(引自《阻燃電纜與材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》)。
? 低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)(LSOH)
低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)是指遇火后發(fā)煙量少、不含鹵素的纜線(xiàn)。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(wú)鹵的宗旨就是讓電纜在火焰中不會(huì)產(chǎn)生毒氣和很多的煙霧,讓逃生的人們不會(huì)死于煙霧和毒氣,從而大大降低火災(zāi)的死亡率。
對(duì)于低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)的測(cè)試,需要符合三方面的要求:
阻燃性要求:
低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)必須具有阻燃性。其阻燃等級(jí)有兩個(gè),分別要求符合IEC 60332.1(單根電纜垂直燃燒測(cè)試)和IEC 60332.3C(成束電纜垂直燃燒傳播測(cè)試)。其中IEC 60332.1的阻燃要求使用普通的纜線(xiàn)阻燃要求,而IEC 60332.3C則要求比較高,屬于干線(xiàn)級(jí)的阻燃要求。
有些資料上介紹IEC 60332.1等同于UL的CM級(jí)要求(IEC 60332.2是細(xì)徑纜線(xiàn)的測(cè)試方法,即不能使用60332.1測(cè)試時(shí)使用的替代測(cè)試方法)、IEC 60332.3C等同于UL的CMR級(jí)要求。事實(shí)上,這4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法并不相同,無(wú)法直接對(duì)比。因此,對(duì)于上述說(shuō)法只能姑且聽(tīng)之。
煙密度要求
低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)要進(jìn)行煙密度測(cè)試。它是在一個(gè)密閉的空間中用火燃燒線(xiàn)纜,待火焰熄滅后測(cè)試最終的室內(nèi)煙密度,要求在有煙的情況下,透光能力能夠達(dá)到60%,這樣就確保人們?cè)跓熿F中能夠看見(jiàn)道路。
毒性要求
目前的毒性測(cè)試方法有數(shù)種,如小白鼠試驗(yàn)等等。在低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)中采用的是鹵酸氣體釋放量測(cè)試(用于低鹵測(cè)試)和氣體酸度測(cè)試(用于無(wú)鹵測(cè)試)。其測(cè)試原理是對(duì)低煙無(wú)鹵材料在高溫下(分別為800℃和935℃)所產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析的方法確定鹵素含量。
由于低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)具有阻燃性能,因此現(xiàn)在的低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)也稱(chēng)為阻燃低煙無(wú)鹵(FR/LSOH)纜線(xiàn)。
低煙無(wú)鹵纜線(xiàn)在中國(guó)已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ),出臺(tái)了一些國(guó)標(biāo)、部標(biāo)(公安部、信息產(chǎn)業(yè)部)級(jí)纜線(xiàn)制造標(biāo)準(zhǔn)、光纜制造標(biāo)準(zhǔn)。
? CMP級(jí)纜線(xiàn)
CMP級(jí)纜線(xiàn)屬于美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)中定義的阻燃纜線(xiàn)之一,它適合于不穿金屬管環(huán)境中的纜線(xiàn)。CMP級(jí)纜線(xiàn)需要符合UL 910標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試,其測(cè)試內(nèi)容包含空氣流動(dòng)時(shí)的阻燃性能和煙密度。
在選用CMP級(jí)纜線(xiàn)是,應(yīng)清楚在其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(UL 910)的1.3條中已經(jīng)明確:“本試驗(yàn)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》)。
在歐洲標(biāo)準(zhǔn)系列中,EN 50289-4-11的阻燃測(cè)試方法與UL910測(cè)試方法基本相近。
根據(jù)公認(rèn)的說(shuō)法,CM級(jí)纜線(xiàn)在穿金屬管后的阻燃效果與CMP級(jí)纜線(xiàn)相當(dāng)或高于CMP級(jí)纜線(xiàn),但這是以增加金屬管和多占用建筑空間為代價(jià)的。
三 結(jié)束語(yǔ)
目前國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)敷設(shè)的電力及通信電纜均含有鹵素,火災(zāi)每年在國(guó)內(nèi)造成直接經(jīng)濟(jì)損失至少為GDP的0.65%,以及5000人的死亡。綜觀(guān)近幾年國(guó)內(nèi)發(fā)生的幾起大型火災(zāi)事故,90%是由于受害者無(wú)法逃生,裝飾材料及線(xiàn)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(dǎo)致悲劇發(fā)生。認(rèn)識(shí)到這一危害,國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的工程項(xiàng)目,尤其人流密度比較高的地方,如火車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、會(huì)議展覽中心、醫(yī)院、高檔寫(xiě)字樓、高層建筑物等要求采用特殊材料的通信線(xiàn)纜。
在防火綜合布線(xiàn)系統(tǒng)防火線(xiàn)纜的選擇上,與屏蔽和非屏蔽綜合布線(xiàn)系統(tǒng)一樣,北美與歐洲存在不同的意見(jiàn)。歐盟國(guó)家考慮到環(huán)保要求將使用無(wú)鹵素、無(wú)鉛的屏蔽線(xiàn)纜作為電力與通信線(xiàn)纜的選擇標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)為了減少火災(zāi)的危害,歐盟建筑法規(guī)規(guī)定線(xiàn)纜必須安裝在金屬套管內(nèi)。但是,美國(guó)國(guó)家電氣法規(guī)(NEC)卻明確規(guī)定:通信網(wǎng)絡(luò)必須使用具有含鹵素材料的非屏蔽雙絞線(xiàn)。這是因?yàn)?,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(qiáng)的抗燃性及高燃點(diǎn),如果電纜根本不著火或很難著火,那么就不會(huì)引起燃燒,從而就不會(huì)散發(fā)出有毒的煙霧。
中國(guó)的國(guó)情不同于歐美,對(duì)于不同的建筑物,應(yīng)根據(jù)建筑物場(chǎng)地的實(shí)際情況,如線(xiàn)槽(線(xiàn)管)材料、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)安裝情況、線(xiàn)纜安裝方式等因素綜合考慮。