泉州市消防支隊開發區大隊 王 楠 莊勛港
對建筑電氣防火設計中電線電纜的應用研究
泉州市消防支隊開發區大隊 王 楠 莊勛港
根據中國消防網統計分析,2016年,全國共接報火災31.2萬起,亡1582人,傷1065人,直接財產損失37.2億元,因違反電氣安裝使用規定等引發的火災占總量的30.4%,2015年,全國共接報火災33.8萬起,造成1742人死亡、1112人受傷,直接財產損失39.5億元,違反電氣安裝使用規定引發的火災占總數的30.1%,均顯示電氣火災是造成火災的最大因素。因此,防范電氣火災一直是人們關注的重點,電氣線路的設計以及電氣電纜的選擇成為關鍵。
電氣防火;防火措施;建筑
經統計在每年的意外事故中,火災的比例占了很大一部分,而大部分的火災都是由電氣線路引發的,但是電氣線路引發的火災除了與電路保護裝置的啟動時間還與配電線有著直接的關系。因此本文對建筑電氣防火設計中電線電纜的應用及選擇做了系統的論述,并對其一些問題在本文進行了討論。
電線電纜的主要作用是輸送電流電子,電線電纜在運送電力的同時自身也會與電器一樣發熱,在短路、局部過熱等故障狀態及外熱作用下,電線電纜的絕緣材料絕緣電阻下降、失去絕緣能力,甚至燃燒,進而引發火災。所以在建筑設計中尤為注意電線電纜的防火工作。設計時要注意以下幾個要點:第一,當發生意外情況時,應有專用的消防線路,使消防設備可以正常的運轉;第二,電路的設計要盡量精簡,減少電力的不必要消耗,降低電纜的長度,并且如果減少了電纜長度不但可以降低成本還可以減少電纜的自身產熱;這些要點在低壓和中壓電氣系統中是需要考慮到的地方。在電線電纜的選擇方面不同的情況有著不同的規定。
新版國家標準《建筑消防設計規范》(GB 50016-2014)是由原《建筑設計防火規范》(GB 50016-2006)和《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045-97)整合修訂而成。要求商業樓等具有商業性質的高樓以及重要的檔案樓等建筑,在火災中必須可保持三小時的電力輸送,對火災的持續時間預估為三個小時進行設計,而其他一般建筑對火災的持續時間可預估為兩個小時,所以對電線電纜的取材根據火災的持續時間就有著不同的側重方面。此外,火災中,有毒煙氣是人員傷亡的主要原因,電氣電纜因為鹵系阻燃劑的原因,在火災中容易產生有毒當有害煙氣,因此,選擇則應該盡量選擇無鹵低煙的電纜,減少在火災中由于電線電纜燃燒而產生的煙霧,且即使產生少量的煙霧也需透明,便于人員逃生。在個別的設計中部分設計師過于關注無煙電纜,但最后成本過高,且無煙電纜的電力輸送差于普通電纜,難以支持一些特殊的設備,所以在不同的方面應根據實際情況考慮選擇相適應的電纜。無鹵低煙的電纜在編號中與普通電纜具有區別,無鹵低煙的電纜編號為v,在設計中應提前標出。
電線電纜有著不同的分類和定義,一種是耐火型電纜,在規定的時間內,經過火焰的燒灼仍能保持這種電纜所規定的線路完整性和通暢性。二是無鹵低煙阻燃耐火電線電纜,這種電纜其材質不含鹵且煙霧較少,具有良好的耐火性,在火災試驗中可保持電線電路的完整性,材質具有阻燃效應;三是普通的電線電纜,具有良好的電力輸送能力,但是電路不能阻燃且燃燒后的煙霧大,不易做防火電路;四是阻燃電纜,不但具有阻燃的功能且不易燃甚至可以阻止火勢的蔓延,防止火災的發生。
對于消防電路的電線電纜的選擇,因為消防電路中常常裝備RCD電路保護器,但是RCD的電路動作保護器具有防漏電保護的設定,當其出現故障不能正常工作的時候,RCD的電路動作保護器會自動切斷電源,但是消防工作離不開電的使用,一旦切斷電源,消防設備將癱瘓,造成重大的人員財產損失,此時就需要對消防電路安裝防火漏電電流報警電路,當電路的電源實處電路發生故障如漏電或過載時,RCD通過LED或蜂鳴器報警,而不切斷電源的供應,但又能保證電路的安全。防火防漏電電路可以實現這個功能是因為當其采取斷路器作為開關,并用單片機對電路電流進行控制。在消防電路的鋪設時還需要注意火災自動報警照明裝置的電路要和普通電路分開鋪設,當電路使用礦物纖維等材料的電纜時,要使用吊頂內鋪設的方法;在鋪設具有阻燃功能的電纜時不用穿導管防護,但是需要采用非消防的電纜保護方法;為火災自動報警裝置鋪設電纜電路時要使用阻燃剛性管,也可以使用普通電纜,但是普通電纜要在鋪設完畢后封閉溝槽;使用有機絕緣耐火電纜作為電路的電纜時,需要對電纜進行封閉式保護,讓電纜穿過金屬導管并且在鋪設完畢后封閉電纜的溝槽,且電纜周圍的保護層要不低于30毫米;如果要使用穿導管的保護方法,要根據不同的實際情況做不同的防火措施,也就是說電纜需要傳入不同的導管中去,但是探測器報警電路的總電路電纜鋪設時可以不用使電纜穿過導管。
建筑內的電纜井要求每層樓板處采用不低于樓板耐火極限的不燃材料或防火封堵材料封堵。
封堵法即是在電纜穿過的地方用防火材料進行封閉,用這種方法隔絕空氣,防止電纜的燃燒,這種方法常常用在高層民用建筑中,因為高層建筑的電纜豎井較長,在火災中常常演變為通風口,所以在電線電纜鋪設時要使用防火材料對電纜的縫隙進行封閉處理,以達到阻燃的目的。對電纜鋪設密集的地方要使用軟防火材料進行封閉,保證嚴密性, 在封堵措施中最常用的材料是鋼筋,因為鋼筋既不易燃,可以阻斷火災的蔓延,也具有足夠強的機械特性,保證了物力強度。
同一個電纜井中,不通電纜分布在不同側,在鋪設好電纜后,對電纜進行防火墻處理時,盡量減少防火墻的空間距離,用耐火材料把電纜分割成一個一個小的空間降低火災發生的可能性,但對防火墻的設計一定要簡便易拆,便于后面的維修工作且不能使墻的厚度低于210毫米,這樣可以防止在發生火災意外時,火勢通過防火墻蔓延到其他分區。
在使用普通的易燃絕緣電纜時,不但要對電纜進行封閉處理還要對電纜進行阻燃粉刷涂層,在電纜上涂上具有阻燃效果的防火層,防止電纜在發生火災后燃燒,對于需要連接終端設備或需要進入柜子的電纜,在防火墻三米以內,要涂多層防火材料,普通易燃絕緣電纜要與許多防火措施結合使用才會最有效果。
大型變電設備的電纜要有序分配,由于大型設備的電纜較多,所以對其電纜的設計要井然有序,保持合理結局。
本文從實際應用和有關規定為出發點,對電纜在實際應用中的問題進行了系統的論述,對電氣電纜在防火電路中具體設計方法以及需要注意的問題進行了著重的強調,電路電纜的設計應根據實際情況選擇相適宜的電纜和防火方法才能做到最好的防火措施。
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王楠(1981—),男,黑龍江哈爾濱人,大學本科,現供職于泉州市消防支隊開發區大隊,大隊長兼9級助工,專業:土木工程。
莊勛港(1975—),男,福建泉州人,研究生,工程師,現供職于泉州市消防支隊開發區大隊,專業:高分子化學。