綜合布線線纜的防火與環(huán)保

文｜泰科電子（上海）有限公司 孫承恩

綜合布線線纜的防火與環(huán)保

文｜泰科電子（上海）有限公司 孫承恩

隨著信息技術的普及，建筑物中存在著大量正在使用或廢置不用的通信線纜， 建筑物內一旦發(fā)生火災這些線纜釋放出的熱量和毒氣將成為重大的安全隱患。

根據國內有關部門的數據顯示，火災每年在國內造成直接經濟損失至少為GDP的0.65%及高達5000人的死亡。縱觀最近幾年國內發(fā)生的幾起大型火災事故，90%是由于受害者無法逃生，線纜燃燒散發(fā)出有毒的酸性氣體，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。

因此，用戶在選擇綜合布線系統時，除了性能考慮之外，防火和環(huán)保也是非常關鍵的因素。本文將針對綜合布線系統線纜的材料、防火標準及如何選用做詳細的介紹。

1 線纜材料

數據線纜的保護套物理上分為兩部分：絕緣層和外套，線纜是否具有防火功能主要取決于最外一層護套的材料。目前國內市場的通信線纜護套材料主要分為三種：

（1）普通（PVC）型

目前國內大多數局域網布線使用的線纜外套都是PVC（聚氯乙烯）材料， PVC是在聚乙烯（PE）里面加入氯元素，用以提高線纜的燃點，PVC線纜的優(yōu)點是價格較低，機械性能穩(wěn)定，缺點是燃點低，火焰蔓延速度快，燃燒時發(fā)散出腐蝕性的毒性氣體，造成設備損壞和能見度下降。FR PVC（阻燃PVC）是在PVC內加入阻燃劑，從而提高PVC的燃點。

有關實驗數據表明：每1500m PVC線纜燃燒的發(fā)熱值相當于14～15L原油的發(fā)熱值，1500m線纜大約能夠連接20個信息點，如果一層樓有400個信息點，折算后，燃燒時則會產生約300L原油的發(fā)熱值。

（2）低煙無鹵型（LSZH/ LS0H ）

環(huán)顧國內外近幾年比較大的火災事故，大部分罹難者不是被火直接燒死，而是由于大樓內的通信線纜釋放出大量的有毒氣體窒息而死，有鑒于此，一些國家的政府建筑標準明文要求采用綠色環(huán)保的線纜。

為了符合更嚴格的環(huán)保規(guī)范，低煙無鹵（LSZH）電纜在生產過程中不使用鹵素，當燃燒時，這種線纜毒性及煙霧濃度很低，能夠減少有毒氣體的排放和對樓內設備的腐蝕，從而減少火災時的傷亡事故。

阻燃低煙無鹵型（LSFRZH/LSFROH）線纜則是在線纜護套中加入鋁氫氧化合物或鎂氫氧化合物，當線纜一旦燃燒，阻燃作用來自于燃燒時產生的水，燃燒的速度較PVC慢，燃點大約150℃。

歐盟地區(qū)對于建筑物中采用的設備材料環(huán)保性有嚴格的要求，因此低煙無鹵（LSZH）電纜在歐洲應用非常廣泛。

（3）耐火型（fire resistant）

耐火型（fire resistant）一般采用PTFE（聚四氟乙烯）或FEP（氟化乙丙烯）材料作外套，PTFE或 FEP也是一種高效的絕緣體，燃燒煙霧濃度很低，因為氟具有更強的防火性，其燃點比FR PVC和LSZH還要高，燃點高達800℃。FEP電纜燃燒時，它釋放出無色、無味，但毒性比氯化氫更強的氟化氫。歐洲的Anderson實驗室使用被稱為匹茲堡測試的方法 （此方法由匹茲堡大學發(fā)明） 來測量電纜外皮的毒性。在測試中，燃燒一定量的絕緣層，將煙通過導管傳送到四只白鼠所在的容器，觀察直至有兩只白鼠死亡。通過這個測試人們發(fā)現，FEP電纜的毒性是PVC線纜的1.5倍，是無鹵線纜的5倍。

采用FEP絕緣材料的線纜一般稱為“填充型線纜”（plenum cable），因為這種電纜可以不用金屬套管直接安裝在有空調或強制通風的建筑物中。北美地區(qū)大多采用開放式電纜架，線纜通常直接敷設在開放式線纜拖架中，因此北美地區(qū)通常采用這種阻燃級別比較高的“填充型線纜”。

由于FEP耐高溫的特性，FEP目前應用到日常許多領域。但是，FEP材料生產技術在國內目前尚屬空白，世界上只有美國杜邦（Dupont）和日本大金（Daikin）兩家公司擁有專利技術，注冊商標分別為（Teflon FEP）特氟龍、（NeoFlon FEP）新氟龍。因此采用 FEP材料的線纜遠高于采用其他材料的線纜， FEP線纜價格大約是普通PVC線纜價格的四倍。

2 通信線纜防火等級及測試標準

鑒于線纜的防火需求日益上升，不同的國家和地區(qū)標準組織及第三方的防火安全研究組織制定了相關的線纜防火測試標準，表1是這些標準之間的關系對應表。

在眾多的防火等級和測試方法中以美國國家電工規(guī)范（NEC）和美國保險商實驗室（UL）及美國國家防火協會（NFPA）的防火和測試標準引用較多。

表2是美國國家電工規(guī)范NEC800對于銅纜防火等級的分類及相應的UL/NFPA實驗室測試方法。

與電纜相對應，美國國家電工規(guī)范NEC 770條款定義了光纜的防火等級，對應的UL/NFPA測試方法如表3所示。

3 綜合布線線纜選擇建議

由于國內建筑物的施工習慣與歐美不同，在綜合布線線纜的選擇上不能簡單的生硬照搬國外的標準。我國于2007年頒布的《綜合布線工程設計規(guī)范》（GB 50311-2007）第一次引入了線纜防火及環(huán)保的等級，該標準建議國內的用戶根據不同的場合選用不同等級的防火或環(huán)保線纜。綜合布線線纜防火或環(huán)保等級的選擇應該根據現場的實際情況綜合考慮。

（1）架空地板或吊頂

建筑物架空地板或吊頂若為PVC線槽/管且安裝空調通風系統，在架空地板或吊頂內宜采用阻燃級的（CMP或OFNP）線纜；如果建筑物架空地板或吊頂內采用金屬線槽/管或防火性PVC線槽/管，可采用任意防火等級的（CM/ /CMR/CMP或OFN/ OFNR/OFNP）線纜。對于有環(huán)保需求的建筑物如人群比較密集的場合（機場、地鐵、車站、醫(yī)院、會展中心等），設計綜合布線工程時宜選用符合LSZH等級的線纜，同時應采用防火功能的金屬線槽/管或阻燃PVC線槽/管。

表1

表2

表3

表4

（2）垂直豎井

建筑物垂直豎井內若為PVC線槽（線管），垂直豎井內應采用垂直級（CMR或OFNR）以上等級的電纜或光纜；垂直豎井內若為金屬線槽/管（或阻燃PVC線槽/管），垂直豎井內可采用任意防火等級的（CM/CMR/CMP或OFN /OFNR/OFNP）線纜。表4列出了建筑物內不同的情況，建議采用線纜防火等級。

綜上所述，綠色環(huán)保已經成為人們的共識，在綜合布線施工時除了考慮電氣性能之外，還應該考慮長期的投資回報，比如防火或環(huán)保。低煙無鹵線纜由于性能價格比較高，越來越受到人們的青睞。相信未來的建筑物里面如商業(yè)寫字樓、數據中心機房、政府辦公樓、醫(yī)院、地鐵站、火車站、機場、醫(yī)院等場所會越來越多看到低煙無鹵線纜的應用。