建筑電氣防火設計中電線電纜的應用研究

郭慶偉，黃 珊，彭君賢

（1：中國華電科工集團有限公司，北京 100160；2：吉林建筑大學電氣與計算機學院，吉林 長春 130118；3：吉林森工開發建設集團有限公司，吉林 長春 130031）

0 引言

隨著我國經濟的快速增長，城市化進程的步伐越來越快，在城市化建設當中，最重要的就是建筑工程的施工建設。而在建筑工程的施工過程中，如何確保工程安全、優質是研究者和管理層最關注和亟待解決的問題。因為建筑工程是與人們工作、生活密切相關的，建筑工程做到安全、環保、現代化，才會給人們以良好的生活環境和健康的空間。然而，從目前出現的統計數據可知，影響建筑工程質量的不僅僅是設計、施工、材料及環境因素，消防安全也極為重要。在建筑安防中，防火更是頭等大事，火災一旦發生，人們的生命將受到威脅，也會造成國家財產的巨大損失，對社會安定產生惡劣的影響。以往的火災案例給我們的啟示是，建筑工程中由電氣引發的火災占絕大部分。所以，為了將火災發生的幾率降到最低，給人們一個安全、穩定的工作生活環境，建筑工程從設計、施工到交付使用都要以保障民生安全作為第一要務，嚴格執行規范，強化過程管理，把好質量關。要切實做到這一點，必須了解產生建筑電氣火災的原因。

1 建筑電氣火災的因素分析

1.1 電氣系統設計、防火設計不合理，安裝不規范

在建筑電氣系統的設計過程中，必須按照國家有關規范要求，對每一用電環節的用電容量、電流等進行認真計算，然后根據計算結果合理選擇配電設備和導線、電纜的截面，根據環境特征來確定安裝位置、方式及要求[1]。當前，我國住宅電氣設計分支回路較少，線路截面極小，會導致線路過載。此外，建筑電氣防火設計是建筑電氣消防中的關鍵環節，由于防火設計不完善而導致防火安全工作無法從根本上得到保證，勢必造成安全隱患，使電氣火災發生概率上升。

1.2 電線電纜的配備合理性

要保證建筑供配電的暢通，電線電纜是必不可少的設備。在以往建筑物的電線電纜會存在超荷載現象，還有為降低成本選用低質電線電纜等不按規范選用的因素，導致建筑電氣火災事故的發生。

1.3 線路長期超負載運行

多數建筑在施工階段，甚至是設計階段，把利益放在第一位，沒有認真考慮建筑用電擴充容量的問題，在交付使用后，隨著科技的進步和現代化生活對電能需求的不斷增加，使設計和使用之間的矛盾日益尖銳，同時還存在老建筑用戶私接、亂拉設備的現象，使用電量突然增大，在用電高峰期造成線路不能滿足用電負荷的需求，處于超負荷運載情況，電線電纜絕緣性能降低，增加引起火災事故的概率。

1.4 電氣設備的質量因素

電器設備質量不佳也會造成建筑電氣的火災。從發生火災的案例可知，當電氣設備存在接觸不良、易發生短路或長期處于供電狀態時就很容易引起建筑電氣火災。

1.5 人員素質

建筑電氣從設計、施工、使用到維護的各個環節，都要求相關涉及的人員具備良好的職業道德和一定的業務技能，這樣才能保證建筑電氣的安全運行。

2 電線電纜的分類

在整個電力系統中，電線電纜的功能在于傳輸電能和信息，以及電磁能的轉換，從而實現電能的分配，為人們的日常生活和工作服務。電線電纜有許多特性，按照電線電纜的防火特性和阻燃特性可以劃分為普通電線電纜、阻燃電線電纜、耐火電線電纜[2]。除此之外，還有無鹵低煙阻燃電線電纜、無鹵低煙阻燃耐火電線電纜、普通電線電纜。

普通電線電纜被稱為不具備阻燃和耐火特性的電線電纜。較其他類型的電線電纜沒有優勢。由于電線電纜的結構是采用普通擠壓擠出芯線，單芯不帶屏蔽，所以普通電線電纜只在對耐火能力沒有特殊要求或對阻燃能力要求低的線路中使用。

2.1 阻燃電線電纜

阻燃電線電纜是指具有阻燃性能的電線電纜，即在規定的試驗條件下，電線電纜試樣被燃燒，在撤去火源后，火焰在試樣上的蔓延僅在限定范圍內并且自行熄滅的特性[3]，具有阻止或延緩火焰發生或蔓延的能力。在實際中，國家對于阻燃電線電纜有明確要求，通常是要求燒損區必須限制在250 cm以內，這樣可以有效減少火災損失。

2.2 耐火電線電纜

耐火電線電纜是指產品具有耐火性能，電線電纜的耐火性能是考察電線電纜在規定的火源和時間下燃燒時能持續地在指定狀態下的運行能力，即保持線路完整性的能力。阻燃電纜本身具備優良的阻燃特征，可以防控火情蔓延，電纜線設置了較高的燃點。與之相比，耐火性電纜線具備更好的綜合性能。即便電纜線已經開始燃燒，而內部線路仍然可以避免缺損的發生[3]。

2.3 低煙無鹵阻燃電線電纜

低煙無鹵電線是指電線的絕緣層材料鹵素物質，在燃燒的情況下，不釋放含鹵氣體，煙霧濃度低，屬環保型電纜。同時，無鹵低煙阻燃電纜的阻燃性好、壽命長、耐高溫、符合歐盟及日本環保標準，在建筑電氣中比較受歡迎。

2.4 低煙無鹵阻燃耐火電線電纜

低煙無鹵阻燃耐火電線電纜是指不含鹵素（F，Cl，Br，I，At）、不含鉛鎘鉻汞等環境物質的由膠料制成、燃燒時不會發出有毒煙霧的環保型電纜。具有低煙無鹵阻燃性、低煙無鹵耐火性等性能。電線電纜的絕緣保護層具有良好的絕緣性能，確保電線電纜在著火時能保持一定的正常運行時間，由于電纜中加入大量的添加型阻燃劑，既可阻止與可燃物的接觸，還可以擋住熱量向電纜內傳輸，達到阻燃的目的。因此，由于無鹵低煙阻燃耐火電線電纜制作時不含鹵素，在發生火災時，電線電纜的燃燒不會產生有毒氣體，因此，燃燒過程中不會產生有毒煙霧[4]。當前無鹵低煙阻燃耐火電線電纜的使用已經成為趨勢，可以廣泛應用在各種建筑。

3 建筑電氣防火設計中電線電纜的應用

3.1 科學的鋪設

在電氣電纜鋪設時，首先要嚴格執行規范，根據建筑類型和建筑功能進行電線電纜的選材與鋪設。如在一般工程中，在室內正常條件下，可選用具有絕緣聚氯乙烯護套的電纜或聚氯乙烯絕緣電線；有條件時，可選用交聯聚乙烯絕緣電力電纜和電線；對一類高層建筑、重要的公共場所和防火要求高的建筑物，應采用阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線等[5]。

電線電纜在建筑物電氣中占據如此重要的位置，主要是因為建筑物中的電氣設備如果要正常工作必須保護好電線電纜。建筑物電氣設備中最常見、也是必不可少的兩個設備分別是防火漏電動作報警器和RCD動作保護器。其中，RCD動作保護器由于具有漏電保護功能，因此可以安裝在消防設備中。一旦RCD動作保護器功能失效或電源被切斷，將威脅消防設備的運行，甚至引起電氣火災?；馂穆╇妱幼鲌缶魇且环N漏電保護裝置，可與火災自動報警系統的中心相連，實現負載電力的遠程切斷。它具有實時記錄功能，以及控制和保護功能。發生泄漏或過載時，消防設備將受到影響，無法正常工作。此時，消防漏電動作報警器將在不切斷電源的情況下通過聲光發出報警。其斷開設置主要基于斷路器，并且設置了單片機來控制額外的電子感應電流的大小，從而為消防設備提供雙重保護。

在充分了解上述電氣設備的工作原理之后，工作人員在鋪設電線和電纜時應注意以下幾點：首先，注意照明和電力所需的電纜軸安裝，并設有自動火災報警系統。如有必要，應在上述軸的兩側鋪設兩種類型的電纜。其次，在電線桿和電纜溝中鋪設阻燃或有機絕緣的耐火電纜時，應使用非火力電源，且將電纜隔離。再次，在鋪設電纜時，如果使用由礦物絕緣材料制成的電線和電纜，工作人員應先選擇在天花板中進行鋪設。最后，在鋪設用于應急廣播、應急照明、通信、自動滅火控制和消防聯動控制的電線和電纜時，應注意通過管道的保護方法。

3.2 電線電纜的選擇

電線電纜的選用可從4個方面進行。

1）電線電纜的材料。盡管電線和電纜分為不同的類別，但建筑電氣工程中使用的電線和電纜必須是銅芯電纜。這是因為銅芯電纜不僅可以保證整條線路的正常運行，而且可以提高線路的穩定性。

2）必須使用絕緣電纜。這不僅從防火的角度出發，而且確保了操作人員的人身安全。此外，絕緣電纜的另一個優點是成本較低，可以降低項目成本并提高項目的經濟效益。

3）隨著當前科學技術的不斷發展，各種新技術已應用于電線電纜的生產。因此，在選擇電線和電纜時，應使用新的電線和電纜，新型電線電纜的安全性能更好、更高，具有環保、能耗低的特點。

4）無論型號或材料如何，都必須根據項目的實際情況和所用技術的要求來選擇電線電纜。因此，應注意使用場所，要考慮到由電線和電纜引起的起火和冒煙的可能性，以及密度和毒性等因素，選擇合適的電線電纜和敷設方法；提前制定危機管理計劃，一旦發生火災或其他嚴重情況，必須按計劃及時處理，以確保生命財產安全；盡可能減少電路損耗，使供電配電系統平穩運行。只有這樣，整個生產線才能安全、穩定、科學合理，從而保證生產線的正常運行，有效提高項目的施工質量，創造良好的生活環境。

3.3 具備保護和報警裝置

應根據負載的性質和容量合理選擇安全保護措施，例如短路保護、過載保護、接地故障保護及電力和配電系統的過壓和欠壓保護。在消防設備的電源線上安裝電氣火災監控探測器時，其信號只能用于報警，不需要切斷設備。

4 結語

建筑的安全問題關系到人們的生命財產安全，因此，必須做好建筑電氣防火工作，提高建筑電氣防火水平。由本文研究可知，電線電纜的合理選擇和科學鋪設在建筑電氣防火設計中很重要，從這兩點入手進行防火設計，能從根源上提升建筑物的防火性能，大幅度減少建筑電氣火災的發生。