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摘要:随着科技的发展,许多新型电线电缆材料逐渐发展应用,比如铜、铝电缆以及一些超阻燃材料的应用,使得电线电缆防火正在走向智能化、科技化,也进一步提高了配电供电确保供配电系统的安全可靠节能的特点。本文的分析建议,希望能让相关人员开阔思路,为将来建筑防火设计中电线电缆的设计和应用的发展起到一定的促进作用。
关键词:民用建筑;电气防火设计;电线电缆;应用
1民用建筑中常用的电力电缆防火特性
1.1交联聚乙烯绝缘电力电缆
交联聚乙烯绝缘电力电缆与聚氯乙烯电缆相比较,载流量较高,过载能力较强,使用寿命较长,燃烧时产生的黑烟和毒气较少,在民用建筑中采用也并不多,主要是一些比较独立的小型建筑。
1.2低烟无卤电缆
低烟无卤电缆,是指不含卤素(F、Cl、Br、I、At)、不含铅镉铬汞等环境物质的胶料制成,燃烧时不会发出有毒烟雾的环保型电缆。由于该类电缆具有良好的燃烧特性,目前被广泛的应用于民用建筑设计行业。
1.3矿物绝缘电缆
矿物绝缘电缆(BTTZ)是由无机物(金属铜和氧化镁粉)组成,它本身非常坚硬,不会引起火灾,也不会燃烧或者助燃,更不会产生毒性气体,即使外有在火焰的燃烧,电缆仍可正常工作。火情清除后,电缆无需更换,是一种真正意义上的防火电缆,为消防线路提供了万无一失的保证。近几年电缆市场上涌现出大量柔性矿物绝缘电缆(BTTRZ、YTTW、BTLY等),相对于比较成熟的BTTZ电缆,各类柔性矿物绝缘电缆有不同程度的柔软性,在安装方面有较为方便,但在电缆强度、抗恶劣环境等方面的表现却不如BTTZ电缆,而且国内各地电气设计行业对柔性矿物绝缘电缆的接受程度也存有差别。
2电线电缆在民用建筑电气防火设计中的应用要点
2.1合理的选择电线电缆
电线电缆在建筑电气防火设计中的基本功能在于向用电设备进行电力的输送,为避免因电线电缆规格不合适而造成的发热、烧毁,工程设计人员应根据用电设备的计算电流对电线电缆的规格进行选择,并根据供电距离、动稳定、热稳定等进行校验,以确定选择合适的电线电缆,确保供配电系统能够正常运行。此外,电线电缆的选择还有一个重要的原则,一旦建筑物发生火灾,相关消防用电设备应保证能安全供电,并保证供电线缆的供电时间不低于相关规范、标准的要求。同时,为保证建筑内部人员的安全疏散,工程设计人员还应根据相关规范、标准及负荷种类,考虑所有电线电缆的材料成分及防火、耐火特性。
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2.2对线缆进行防火保护及监控
前文提到进行工程设计时,设计人员应根据相关规范、标准及负荷种类,考虑所有电线电缆的材料成分及防火、耐火特性。这仅仅是从电缆本身出发,降低电线电缆引发火灾发生的可能性,以及减少发生火灾后电线电缆护套所产生的有毒气。此外,工程设计还应防患于未然,尽可能杜绝电线电缆引发的电气火灾。
1)非消防供电线缆
一般来说,非消防供电线缆长期出于工作状态,线路可能产生漏电,漏泄的电流在流入大地的途中,如遇电阻较大的部位时,会产生局部高温,致使附近的可燃物着火,或者由于在漏电点产生漏电火花,从而引起火灾。因此,工程设计时可设置防火漏电监控系统或带漏电保护的断路器,在系统漏电值达到设置的阈值时,根据工程实际情况,对管理员进行声光报警,甚至直接切断电路,从而保证电线电缆的安全性。
2)消防供电线缆
相对于非消防供电线缆来说,消防供电线缆可能长期处于“闲置”状态,使用频率很低,往往在巡检和火灾时才会通电使用,况且火灾时保证消防设备的运行比监控电线电缆漏电更为重要,故而对消防供电线缆进行防火漏电监控并无实际意义。工程设计时可采用消防电源监控系统对所有消防设备(包括消防水泵、消防电梯、防火卷帘、消防风机、应急照明等)的供电回路进行实时监测,针对过压、欠压、缺相、过流等情况进行报警,保证线缆的安全可靠及设备的正常运行。
2.3科学的选择铺设方式
对于非消防供电线缆来说,可采取各种敷设方式,并没有严格的限制,只需要满足相关的规范、标准及使用要求即可,而对于消防供电线缆的敷设,相关规范及标准则有相当严格的要求。
1)电井内敷设
《建筑设计防火规范》GB50016-2014(以下简称“建规”)对电井内电缆敷设有以下要求:“消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内;确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时,应分别布置在电缆井、沟的两侧,且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。”
考虑到矿物绝缘类不燃性电缆具有良好的导电性能、机械物理性能、耐火性能、不燃性,在火灾条件下能够保证火灾延续时间内的消防用电,不会延燃、不产生烟雾等普通电缆所不具备的优良特性,规范作了以上的要求。然而,在实际工程中矿物绝缘类不燃性电缆造价及敷设成本较高,因此实际工程中需根据实际情况采取合理的解决方案。通常分为两种情况:第一,电井内消防供电线缆较少时,可按规范要求采用矿物绝缘类不燃性电缆为消防设备供电,并与非消防供电线缆分别敷设在电井两侧;第二,电井内消防供电线缆较多时,可考虑将现有电井一分为二,与非消防供电线缆分井道敷设,消防供电线缆则采用普通的低烟低毒耐火线缆,既满足的规范要求,又节约了电缆成本。
2)明敷(包括吊顶内敷设)
建规要求:“明敷时(包括敷设在吊顶内),应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护,金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施 ;当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时,可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护;当采用矿物绝缘类不燃性电缆时,可直接明敷。”
在工程设计时,消防风机、消防电梯、消防水泵等消防设备的配电线缆,通常采用明敷的方式。对消防供电线缆(包括火灾自动报警系统的相关线缆)明敷的要求较为简单明确,工程设计时,设计人员根据实际情况来选择最为合理的做法即可。
3)暗敷
建规要求:“暗敷时,配电线缆应穿金属管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。”
在工程设计时,应急照明线路、小型消防设备的配电线缆等,通常采用暗敷的方式。相对于明敷及电井内敷设,消防供电线缆的暗敷做法则较为苛刻,强电线缆必须采用金属管保护,且不燃性保护层厚度必须不低于30mm。在重庆地区,火灾自动报警系统的相关线缆,除了可以采用金属管保护以外,还可选择B1级以上不燃型刚性塑料导管进行保护,其不燃性保护层厚度仍然不可低于30mm。
3结语
综上所述,建筑火灾的发生,不仅会对内部资产、设备造成巨大损失和破坏,同时还会内部人员的安全造成重大威胁,甚至伤及邻里,因此必须设法提高建筑防火水平。而电线电缆作为容易导致建筑火灾的主要原因之一,工程设计人员应当倍加重视这方面的工作,在设计供电线缆时不仅要考虑供电的可靠性、合理性、经济型,还应深刻理解相关的防火规范,最大程度地减小电气火灾发生可能性。这就需要工程设计人员根据相关规饭及标准,对电线电缆的类型进行合理选择并选择科学的敷设方式,以及为便于后期工作人员管理维护提供相应的供电线路监控和保护系统设计,以确保电缆线路的功能正常及使用安全。
参考文献
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[3]陈雅微.建筑电气防火设计中的电线电缆应用原则探析[J].民营科技,2015(8):157.
论文作者:周熙,奚林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/27
标签:电缆论文; 线缆论文; 电线电缆论文; 火灾论文; 矿物论文; 工程论文; 设计人员论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;