工程中的低煙無鹵纜線應(yīng)用 預(yù)防為主,防消結(jié)合是中國消防戰(zhàn)線上一句非常有M的口號和綱L。為工程中的低煙無鹵纜線應(yīng)用
“預(yù)防為主,防消結(jié)合”是中國消防戰(zhàn)線上一句非常有M的口號和綱L。為了從無情的火場中挽救更多的生命、財產(chǎn)和信息,綜合布線行業(yè)與其他電纜行業(yè)一樣,向來把防火作為室內(nèi)纜線防護的重中之重,國內(nèi)J大多數(shù)布線廠商在中國市場所提供的雙絞線和光纜都屬于阻燃纜線和阻燃/低煙無鹵纜線,有些還能提供耐火光纜。與此同時,建筑物中使用的控制線、廣播線、報警線和電源線中也包含中阻燃纜線和阻燃/低煙無鹵纜線,有些還能提供耐火光纜。而只有這些纜線在同一棟建筑物中彼此相匹配,才能達到佳的防護效果。
根據(jù)當前中國公安部標準《阻燃及耐火電纜 塑料J緣阻燃及耐火電纜分和要求 D1部分:阻燃電纜》(GA 306.1-2007)和《阻燃及耐火電纜 塑料J緣阻燃及耐火電纜分和要求 D2部分:耐火電纜》(GA 306.2-2007),纜線防火分為阻燃和耐火兩大系列,前者的定義為“具有規(guī)定的阻燃性能(如阻燃特性、煙密度、煙氣毒性和耐腐蝕性)的電纜”,后者的定義為“具有規(guī)定的耐火性能(如線路完整性、煙密度、煙氣毒性和耐腐蝕性)的電纜”,當然這里的“電纜”是泛指,其中也包含有光纜。由此可見對于中國目前的防火纜線特性而言,煙氣毒性(無毒,對于低煙無鹵纜線而言其中的無鹵即不含有劇毒的鹵素元素)、煙密度(低煙)和耐腐蝕性(酸性氣體具有腐蝕性)三項都是必不可少的,只有阻燃特性和耐火特性分別是阻燃纜線和耐火纜線的特征。
阻燃和耐火兩詞所描述的是兩個不同的防火方向:阻燃是指火勢不蔓延,即纜線在火場中遇火后其蔓延的速度小于標準規(guī)定的數(shù)值,在應(yīng)用中,它的價值是:火勢不會順著纜線蔓延到現(xiàn)在還沒有火的區(qū)域中,避免火場范圍因纜線原因擴大,使火場所造成的損失盡量限制在已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域內(nèi);耐火是指火勢“舔”到纜線后,纜線依然能夠繼續(xù)傳輸信息或電源,使相關(guān)的設(shè)備和系統(tǒng)在火勢在纜線周圍發(fā)生后,依然能夠保持著正常工作的能力,在應(yīng)用中,它的價值是:通過設(shè)備繼續(xù)工作,讓救火指揮員依然能夠從消防報警設(shè)備中獲得新的火場信息,能夠通過電視監(jiān)控系統(tǒng)(火場中并非到處是火和煙)看到人們活動的情況,能夠通過廣播設(shè)備給身陷火場的逃生者以一定的引導(dǎo),能夠允許火災(zāi)自動報警裝置、人工報警器、消火栓、消防泵、水幕泵、自動噴水系統(tǒng)、水噴霧和泡沫滅火系統(tǒng)、二氧化碳滅火和干粉滅火系統(tǒng)、防排煙設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)疏散標志照明、火災(zāi)時繼續(xù)工作的備用照明、避難層備用照明、消防電梯等設(shè)備繼續(xù)工作。因此可以確認,阻燃、耐火、低煙無鹵這些特性本身是并不矛盾而又是互補的,甚至允許出現(xiàn)一種纜線,它同時具有阻燃、耐火、低煙、無鹵的全部特性,使防火特性得以全面地滿足。
在中國長期的綜合布線工程中,阻燃綜合布線纜線已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,例如,除1998年6類非屏蔽誕生之初,還有過不阻燃的六類非屏蔽雙絞線外,幾乎就沒有非阻燃的室內(nèi)雙絞線和室內(nèi)光纜的市場。在人員密集區(qū)域(如:機場、展覽場館、辦公建筑等),使用阻燃/低煙無鹵纜線早已成為共識。而在綜合布線系統(tǒng)中,目前只有耐火光纜和阻燃/耐火光纜而沒有耐火雙絞線,其原因是耐火的纜線要求的溫度高達750℃以上,遠高于任何一種阻燃纜線所能夠達到的溫度,而根據(jù)TIA 568B標準,非屏蔽雙絞線(沒有區(qū)分是那一種阻燃等的雙絞線)的溫度從20℃升至60℃時,傳輸距離將從現(xiàn)在的90米下降到75米,即下降的溫度變化速率為0.375米/℃,如果按此數(shù)據(jù)計算,當溫度上升到240℃時雙絞線的傳輸距離為0米,這就說明常規(guī)的雙絞線不可能在750℃以上的高溫中繼續(xù)傳輸信息,也說明在750℃以上高溫中只有光纜能夠用于傳輸高速信息(如:以太網(wǎng)等)。
綜合布線系統(tǒng)中的室內(nèi)阻燃纜線、阻燃/低煙無鹵纜線和阻燃/耐火/低煙無鹵都屬于建筑電氣中的“塑料J緣纜線”,即可以像常規(guī)的雙絞線和光纜一樣彎曲和施工的纜線,它們的施工方法與常規(guī)的綜合布線纜線沒有區(qū)別,所需要考慮的問題仍然是小彎曲半徑、拉伸力/拉伸強度、雙絞線不允許打圈、光纜不希望腳踩等,并沒有附加的要求。所以,對于工程管理人員和施工人員而言,這些纜線的布放是十分簡單和熟練的。
在綜合布線系統(tǒng)工程的規(guī)劃、設(shè)計和材料選型中,阻燃、阻燃/低煙無鹵、阻燃/耐火/低煙無鹵纜線之間是略有差異的:
1. 在常規(guī)的建筑物布線工程中,一般會在水平和主干通道中都使用全封閉橋架??梢允褂肅M等的纜線,以降低造價。因為根據(jù)建筑行業(yè)中公認的說法,CM纜線敷設(shè)在全封閉橋架中的阻燃效果,超過了CMP纜線的阻燃效果。這一點在《綜合布線系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50311-2007)的防火章節(jié)中也有體現(xiàn)。
2. 在信息機房內(nèi),由于執(zhí)行《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》(GB 50174-2008)的緣故,目前在A和B機房中會考慮使用CMP纜線,但對于業(yè)主方而言,愿意使用CMP纜線的依然是少數(shù)。依據(jù)該標準的D3.1.6款“同一機房內(nèi)的不同部分可根據(jù)實際情況,按不同的標準進行設(shè)計”、條文說明D3.1.6款“本條是指當機房的某項外部或內(nèi)部條件較好或較差時,此項的設(shè)計標準可以降低或提高……總之,機房應(yīng)在滿足電子信息系統(tǒng)運行要求的前提下,根據(jù)具體條件進行設(shè)計”,由此可知,即使是A或B機房中,某些單項設(shè)計仍然可以依據(jù)實際情況進行選擇。何況,在該標準的布線章節(jié)D10.0.6款中,明確要求“敷設(shè)在隱蔽通風(fēng)空間的纜線應(yīng)根據(jù)電子信息系統(tǒng)機房的等,按本規(guī)范附錄A的要求執(zhí)行。”注意其中“隱蔽”二字,說明在其他環(huán)境中的纜線并無此要求。
3. 在人員密集的建筑物中,中國目前公認的綜合布線纜線選擇是使用阻燃/低煙無鹵纜線,配以電氣系統(tǒng)的阻燃/低煙無鹵電纜,以達到理想的纜線選擇方式。近十年的大型機場招投標中都要求使用阻燃/低煙無鹵纜線。
4. 如果在消防報警系統(tǒng)和應(yīng)急廣播系統(tǒng)中使用了光纜,則該光纜應(yīng)采用耐火光纜,其原因是標準《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116和《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ 16-2008)中已經(jīng)明確用于這兩個系統(tǒng)的纜線應(yīng)使用耐火纜線。即使是電子信息系統(tǒng)機房,其規(guī)范中的消防章節(jié)D13.1.4款中的要求“電子信息系統(tǒng)機房應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng),并應(yīng)符合現(xiàn)行標準《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116的相關(guān)規(guī)定。”而在標準《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116中對纜線的要求是耐火纜線,并非阻燃纜線。亦即如果對于一個大型的信息系統(tǒng)機房(數(shù)據(jù)中芯),其中有多臺火災(zāi)報警系統(tǒng)主機或多臺應(yīng)急廣播系統(tǒng)主機需要使用光纜聯(lián)網(wǎng),那這根光纜只能使用耐火光纜而不應(yīng)該使用CMP光纜。
5. 在大型或超大型建筑綜合布線系統(tǒng)的災(zāi)難備份設(shè)計中,由于主干傳輸線路可能會跨越多個防火分區(qū),所以為了讓主干傳輸線路能夠可能發(fā)生爆炸、火災(zāi)等時,依然能夠進行傳輸信息,至少確保部分區(qū)域依然能夠保持運行,不必因天災(zāi)人禍發(fā)生在一點而造成整個建筑物全部停止運行(消防報警規(guī)范要求某一層發(fā)生火災(zāi)時,除本層報警外,上一層和下一層也報警,其他樓層不播放報警信息)。為此其主干光纜也應(yīng)該采用耐火光纜。因為依據(jù)標準,它可以保證在750℃的火場中依然能夠傳輸信息達90分鐘以上,而依據(jù)歐洲標準則可以保證在850℃的火場中依然能夠傳輸信息達3個小時以上。
綜合布線系統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計、冗余設(shè)計已經(jīng)列入標準,但災(zāi)難備份設(shè)計卻是隨著人為和自然因素而正在逐步開始為人們所關(guān)心的一個新的課題,其目的是達到“小災(zāi)不亂、中災(zāi)不停、大災(zāi)不壞”的抗災(zāi)目標。災(zāi)備布線設(shè)計主要用于大型或超大型建筑物中,它除了涉及到相關(guān)的產(chǎn)品外,還涉及到布線工程中的纜線布放、纜線保護等問題,在目前階段相關(guān)的設(shè)計方法介紹還比較少。過去人們重視的是信息傳輸品質(zhì),而在災(zāi)備布線設(shè)計中,所需要重視的是信息傳輸環(huán)境。在和平環(huán)境中,要想設(shè)計借助于綜合布線實現(xiàn)“千里眼順風(fēng)耳”、“決策于千里之外”,這個設(shè)計已經(jīng)不再復(fù)雜,而要想在災(zāi)難來臨,需要信息暢通的時候依然能夠保障信息傳輸?shù)钠焚|(zhì),哪怕是只有幾個小時,這就不是一件容易的設(shè)計工作了。
在工程設(shè)計時,需要注意的一個問題是:火場的溫度不是人為可以想象、可以設(shè)定或可以假設(shè)的。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ 16-2008)D13.10.4款,“一般民用建筑的火災(zāi)現(xiàn)場高溫度均在1000℃以下。”所以,750℃或850℃的纜線能夠用于滿足J大多數(shù)的火災(zāi)現(xiàn)場的傳輸要求。在這樣的情況下,只能根據(jù)實際環(huán)境的建筑防火設(shè)計和疊加在綜合布線系統(tǒng)之上的應(yīng)用系統(tǒng)需求,選擇阻燃纜線、阻燃/低煙無鹵纜線或耐火纜線。因為綜合布線的纜線自身不會燃燒,火焰及火場溫度的來源基本上都是纜線周圍的建筑材料或其他纜線,而一旦那些材料產(chǎn)生火焰,其火焰中各部分的溫度都不可能低于300℃(即使是一根火柴的光譜也說明了這一點)。也就是說,當火焰“舔”到纜線時,它的溫度一定會在300℃之上,而不可能低于300℃。綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計人員無法預(yù)測其他系統(tǒng)中的防火、阻燃和耐火狀態(tài),自然不可能也不應(yīng)該人為地將火場溫度設(shè)定在300℃或其他溫度上,只能根據(jù)標準選擇纜線。
綜上所述,工程中的綜合布線系統(tǒng)使用哪一種纜線,取決于業(yè)主方的選擇,取決于標準,取決于對應(yīng)用系統(tǒng)的全面分析。對于布線廠商而言這些纜線都不是問題,除非布線廠商參與了工程設(shè)計和工程管理。而對于工程商而言,主要根據(jù)纜徑確定了彎曲半徑,根據(jù)拉伸強度確定了施工的工藝,那后續(xù)的施工依然是輕車熟路,幾乎沒有難度。
阻燃/低煙無鹵是當今中國電線電纜行業(yè)中總體發(fā)展趨勢,例如:在標準《阻燃和耐火電線電纜通則》(GB/T 19666-2005)中,“從環(huán)保出發(fā),應(yīng)提倡無鹵低煙阻燃化”。在這樣的大環(huán)境下,綜合布線應(yīng)該走向阻燃/低煙無鹵或阻燃/耐火/低煙無鹵纜線。當然,不排除哪天中國的消防研究部門推出了新的火災(zāi)模型,致使相關(guān)標準突然發(fā)生180度大轉(zhuǎn)彎,導(dǎo)致電線電纜行業(yè)集體“轉(zhuǎn)向”。即便如此,由于綜合布線行業(yè)中主要廠商都同時具備阻燃/低煙無鹵系列產(chǎn)品和CMx系列產(chǎn)品,到那時依然不會受到大的影響。
需要說明的是,目前的CMx系列阻燃纜線僅出現(xiàn)在綜合布線行業(yè)之中,對于建筑物中的其他弱電纜線,如:電話電纜(市話電纜)、同軸電纜(視頻監(jiān)控、有線電視)、控制線、報警線等等,僅看到美國有相關(guān)的代號,卻沒有看到中國的市場上有相應(yīng)等的阻燃產(chǎn)品。眾所周知,智能建筑行業(yè)是一個完整的整體。在設(shè)計時,需要將各部分的纜線阻燃性能予以充分的考慮和平衡,否則依然達不到理想的效果。而這一不平衡現(xiàn)象近十年來在中國普遍存在,即僅對綜合布線纜線強調(diào)阻燃等,而對其他系統(tǒng)的纜線幾乎沒有要求。這一現(xiàn)象一方面說明綜合布線系統(tǒng)仍然走在各弱電系統(tǒng)的前列,另一方面也說明,智能建筑的纜線阻燃產(chǎn)品依然處于“一條腿長一條腿短”的“畸形”狀態(tài)。反之,對應(yīng)于阻燃/低煙無鹵纜線,這一現(xiàn)象則扭轉(zhuǎn)許多,相當多的纜線(包括低煙無鹵同軸電纜)已經(jīng)非常成熟,要想在低煙無鹵層次上綜合設(shè)計弱電系統(tǒng)乃至整個建筑物內(nèi)的電氣系統(tǒng)纜線已經(jīng)成為可能。
結(jié)束語:本文的目標是結(jié)合現(xiàn)在真實的產(chǎn)品及工程設(shè)計情況,提出對綜合布線系統(tǒng)防火設(shè)計的考慮和對施工的難度分析。文章力求展現(xiàn)真實,給從事綜合布線工程設(shè)計和施工的人員提供防火纜線工程特性的全面了解。