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综合布线如何做到防范火灾数据保护

一.低烟无卤 (LS0H或LSZH) 阻燃线缆料的演变与崛起

  1.线缆中含卤的危害

  含卤(特别是溴系)阻燃聚合物体系因其突出的阻燃效果,80年代中期以前在阻燃聚合物市场中占有绝对的统治地位。电线电缆工业界中的聚氯乙烯(PVC)即是其中的一例,至今仍在护套和绝缘料中承担着主要角色。随着社会的进步和科学技术的飞速发展,PVC内在的弱点(燃烧时释放的大量烟雾,严重的腐蚀性气体和有毒气体)益发明显。从那时起评估和寻找PVC料的替代物遂成为人们争论的焦点。

  早在1986年欧洲首先发现燃烧产物中含有的多溴二苯醚,四溴代双苯并二恶烷及四溴代双苯并呋喃等属于致癌物质。直至2001年英国又接连发现五溴二苯醚,十溴二苯醚在野生猎鹰蛋内的生物积累高出家养猎鹰蛋400倍。于是再次发起拒绝生产与使用含溴阻燃剂的行动。

  2. 北美与欧洲对线缆在火灾中的认识

  过去的几十年无卤阻燃体系逐渐进入了欧洲,并被接受为电缆制造技术的一个部分。而美国则并非如此,一般只限于返销欧洲的产品才做此规定。欧洲和美国基于不同的国情和背景有着完全对立的观点: 美国流传的概念认为:祸灾的根源在于一氧化碳(CO)毒气的产生以及其后的轰燃("flashover")过程中CO转化为CO2的热释放。因此,如果能通过一些办法提高物品的燃点及控制过程的热释放,即可减少火灾的危害。

  北美UL认证机构提出基于北美的线缆防火标准。要满足UL的标准必须将卤素添加到线缆绝缘层的聚合物中,其PVC线缆含有氯,而FEP(Teflon特氟珑聚四氟乙烯,也就是CMP)线缆含有氟。FEP具有很强的防火性,在燃烧冒烟解体之前可以承受800℃以上的温度,也就是燃点达到800℃以上。但是,由于要满足UL的标准必须将当卤素添加到线缆绝缘层的聚合物中,则PVC线缆燃烧时会散发出氟化氢和二氧化物气体,它们被绿色和平组织确定为“科学已知的、具有毒性的合成化学物”。而当FEP线缆燃烧时,它释放出无色、无味,但毒性比氯化氢更强的氟化氢。有测试表明,在FEP烟雾中还存在另外一种危险气体。

  欧洲则认为:在燃烧中产生的卤酸(HCL)释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。目前全球大部分地区敷设的电力及通信线缆均含有卤素,该类线缆在燃烧时会散发出有毒雾状化学物质。火灾现场,含卤线缆会产生酸性气体,有损人员的鼻、喉等器官,烟雾还容易使人员迷失方向,难以逃离火灾现场。因此,欧洲地区大部分均采用低含卤或低烟无卤素绿色环保型线缆标准。

  祸灾的严重性取决于人们脱离火情现场的成功率。烟气的刺激性和毒性是制约脱离火情现场的主要因素。因此,对于燃烧中产生的烟,毒,和腐蚀应该给予优先的关注。换言之,彻底摈弃卤素物质的生产和使用是当务之急。

  二.无卤素线缆的特点

  1. 不含有卤素,不产生有害气体及腐蚀性气体

  在无卤素线缆的组成材料中,除了不使用卤族元素之外,磷类阻燃剂也在排除之列。欧洲的线缆生产商为了符合严格的防毒性规范,均不使用卤素,代之以金属加入到聚乙烯和聚内烯线缆绝缘层中。当受热时,这种线缆只散发出毒性很小的可见蒸汽。

  2.燃烧时发烟量少

  具统计,在火灾中死亡的人员中有三分之一的是因为吸入电线线缆燃烧时释放的有毒气体而窒息死亡,所以我们提出了线缆不仅需要具有良好的阻燃性能,而且应该具备一旦燃烧后产生的气体中无卤酸(有害气体)并且发烟量低,以确保不熟悉现场的人员有逃生机会。

  3.不含有铅等重金属,不含环境激素,不污染土壤

  铅及铅的化合物,会被人体的消化器官和呼吸器官摄取,在人的血液及脑部积累,危害人体的健康。而当线缆皮经过破碎、掩埋处理后,铅化合物也会从氯化物中逸出,污染土壤和水质,危害人体。

  4. 抗老化较好,可长久确保网络品质

  PVC线缆四对线其芯线绝缘材质为聚乙烯(PE), 因此在采用聚氯乙烯(PVC)当外皮材料时, 经过一段时间后 , 聚氯乙烯(PVC)上的塑料油会自行移动至四对线的外皮 , 将导致其芯线绝缘的聚乙烯(PE)介质发生改变,从而造成网络四对线的传输特性变差。而如采用低烟无卤素(LSZH)当外皮材料 , 因为低烟无卤素(LSZH)本身就是一种PE材质 , 而PE与PE长时间接触并不会产生移动现象。因此也就不会影响缆四对线芯线绝缘介质聚乙烯(PE),不会改变四对线线对的特性,从而可永远确保线缆长久的品质。

  同时,由于这种无卤缆的防火性能不如含卤缆,并且其绝缘层很快会燃烧。因此,越来越多的欧洲线缆生产商着眼于生产低烟无卤阻燃型线缆以及耐火型线缆,并已研制出用无卤复合物做护套线缆,其防火等级已相当于UL标准中CMR的线缆防火等级。这种耐火线缆在发生火灾时能正常工作,继续输送电力和数据,可用于烟雾报警和紧急照明。并且发生火灾时不会蔓延火势,只产生少量无腐蚀性、无毒的烟雾。

  三.线缆产业的进展

  电线电缆行业的发展尤为突出。当前世界上已有为数众多的电线电缆料的供应商。其中大部分厂家新近正在从事无卤材料的开发研制与生产。例如:Datwyler等。市场上已有供不同种用途(建筑,通讯,交通,铁路等)需要的不同类型的无卤电缆产品。

  应该看到,随着线缆行业的发展,除电力电缆外,建筑物内市电(220/240伏)布线电缆,电话电缆以及数据电缆都得到了长足的进展。迄今,电力线缆(< 1 kV)及220/240伏市电线缆料中的一半以上仍是PVC线缆料。一般,建筑市电布线电缆及电话电缆均为护套(PVC) + 绝缘(PVC); 数据电缆:则是护套(PVC) + 绝缘(中密或高密PE)。有趋势表明在重要场合下LSZH将逐渐成为这些线缆料的首选。例如英国自从伦敦皇家地铁站惨痛火灾事故发生以后,相关部门已经明令在公共场合下必须采用符合使用技术指标的LSZH电缆料。

  近代计算机网络的出现带动计算机局域网(LAN)的飞速发展,进而导致对相互连接的数据传输电缆的渴求与日俱增。一般估计,每台计算机平均需要60米的LAN电缆。因此数据电缆的应用两可想而知。

  面对来自以美国为主的异议以及考虑到未来的发展前景,进一步推动以无卤聚烯烃电缆料为主的电缆料行业,2001年在欧洲成立了FROCC (Fire Retardant Olefinic Cable Compounds) 协会。

  四.环保安全及标准法规

  总的方向:安全环保第一。制定颁布更加严格的法规与标准。

  全球各地的防火标准各不相同,北美有UL标准,该标准中有专门针对通信线缆的防火标准,并强调如何减少火焰扩张、火势蔓延和烟雾产生。在欧洲和亚洲,针对通信线缆的防火标准并不存在,但在一些欧洲国家有低烟无卤(LSZH)的欧洲线缆标准。

  1. 北美的阻燃标准等级有哪些?

  北美UL标准按阻燃等级从高到低(不同的适用区域),分别是:

  ● 阻燃CMP(适用于通风管道或有空气回流增压区域)

  ● 非助燃干线级CMR(适用于垂直主干及水平区域)

  ● 非助燃商用级CM(适用于水平区域)

  ● 非助燃通用级CMG(适用于水平区域)

  ● 一般家居级CMX(必须单根水平铺设)

  2. 欧洲低烟无卤线缆的标准是什么?

  欧洲低烟无卤线缆包含以下3个标准:

  ● IEC60332-3或者IEC60332-1(火焰扩张和阻燃)。

  ● IEC61034 (烟雾发散)

  ● IEC 754(腐蚀性和毒性)

  3. IEC60332-1和IEC60332-3有什么区别?

  IEC60332-1(只能用于水平)是采用单根线的垂直燃烧测试,防火等级较低,较容易燃烧,而且明火即使灭了,它很可能有回火,燃烧时产生的一氧化碳含量很高。而IEC60332-3(适用于垂直和水平)是采用一簇线的垂直燃烧测试,所以防火等级比IEC60332-1的高很多,可谓既无毒素,又能有效防火。更重要的是,救生器件会更容易将火焰隔离开来,同时还会大大降低火灾引起的一系列连锁的危险。

  4. 不同品牌的符合IEC60332-3的线缆的阻燃要求都一样吗?

  不一样。因为在IEC60332-3标准中还分A级、B级和C级。符合A级的需要更多的线缆作测试,而且测试时火焰的燃烧时间为40分钟;符合C级测试要求的火焰燃烧时间只有20分钟。所以符合IEC60332-3A的线缆比符合IEC60332-3C的线缆要求更加严格。

  五.无卤阻燃线缆材料的技术指标

  总的技术发展方向:

  1. 提高产品的高科技含量(如,相界面相容技术,抗老化技术,膨胀型阻燃技术,纳米技术,特殊加工技术,等)

  2. 严格三低两高要求:低烟,低毒,低腐蚀,高阻燃,

  3. 提高(质量/价格)比

  六.无卤阻燃线缆材料中的几种新技术

  无卤阻燃线缆材料的发展与材料科学与技术的长足进展密不可分。当今,材料科技领域发展很快,面貌日新月异,直接关系到无卤阻燃线缆材料行业的今后前途。下面的几种新型技术值得注意:

  1. 膨胀型阻燃技术:包括化学型与物理型两大类。

  2. 聚合物纳米技术:聚合物层状硅酸盐(Polymer Layered Silicates)

  3. 金属茂催化聚合技术:通过此种技术可以得到特殊性能的聚乙烯,聚丙烯等原料。

  七.结束语

  高楼大厦内管道密布,各种强弱电线缆纵横交错,只要一处有火情,若不能及时扑灭,很快就会蔓延至整幢大楼。同时,在火灾中丧身的人群中,大部分不是被烧死的,而是由于吸入各种燃烧物所散发出的浓烟和毒素窒息而死的。

  归根结底,综合布线只是建筑物中的一个子系统,建筑物整体的阻燃能力并不单单取决于综合布线线缆的阻燃能力,客户选择的时候必须要综合考量监控、门禁等等线缆以及管道材料的阻燃能力,根据实际需求和现场的情况再决定选用低烟无卤线缆还是其他类型线缆。在大厦中,烟感探测、消防联动、喷水系统、防火卷帘、防火培训、装修系统以及防火意识等,这些因素都是需要注意的,只有这样,才能达到防火的目的。

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