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论述建筑电气防火设计中电线电缆的应用

2021-06-21 83 上传者：管理员

摘要：随着我国经济的增长和社会的发展,人们在满足于舒适的居住条件和工作环境的同时,开始更加注重安全问题。目前,在设计建筑物时,建筑电气的防火设计尤为关键。大量的实际案例表明,建筑电气发生火灾,较大比例是由电气线路引起的,电气线路火灾除了和继电保护系统有关以外,还与其相对应的电线电缆有直接关联。本文将对建筑电气发生火灾的原因进行分析,对电线电缆进行分类综述,浅谈电线电缆在建筑电气防火设计中的应用问题。

关键词：
建筑安全
建筑工程
建筑电气防火
建筑防火设计
电线电缆
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随着我国经济的快速增长，城市化进程的步伐越来越快，在城市化建设当中，最重要的就是建筑工程的施工建设。而在建筑工程的施工过程中，如何确保工程安全、优质是研究者和管理层最关注和亟待解决的问题。因为建筑工程是与人们工作、生活密切相关的，建筑工程做到安全、环保、现代化，才会给人们以良好的生活环境和健康的空间。然而，从目前出现的统计数据可知，影响建筑工程质量的不仅仅是设计、施工、材料及环境因素，消防安全也极为重要。

在建筑安防中，防火更是头等大事，火灾一旦发生，人们的生命将受到威胁，也会造成国家财产的巨大损失，对社会安定产生恶劣的影响。以往的火灾案例给我们的启示是，建筑工程中由电气引发的火灾占绝大部分。所以，为了将火灾发生的几率降到最低，给人们一个安全、稳定的工作生活环境，建筑工程从设计、施工到交付使用都要以保障民生安全作为第一要务，严格执行规范，强化过程管理，把好质量关。要切实做到这一点，必须了解产生建筑电气火灾的原因。

1、建筑电气火灾的因素分析

1.1 电气系统设计、防火设计不合理，安装不规范

在建筑电气系统的设计过程中，必须按照国家有关规范要求，对每一用电环节的用电容量、电流等进行认真计算，然后根据计算结果合理选择配电设备和导线、电缆的截面，根据环境特征来确定安装位置、方式及要求[1]。当前，我国住宅电气设计分支回路较少，线路截面极小，会导致线路过载。此外，建筑电气防火设计是建筑电气消防中的关键环节，由于防火设计不完善而导致防火安全工作无法从根本上得到保证，势必造成安全隐患，使电气火灾发生概率上升。

1.2 电线电缆的配备合理性

要保证建筑供配电的畅通，电线电缆是必不可少的设备。在以往建筑物的电线电缆会存在超荷载现象，还有为降低成本选用低质电线电缆等不按规范选用的因素，导致建筑电气火灾事故的发生。

1.3 线路长期超负载运行

多数建筑在施工阶段，甚至是设计阶段，把利益放在第一位，没有认真考虑建筑用电扩充容量的问题，在交付使用后，随着科技的进步和现代化生活对电能需求的不断增加，使设计和使用之间的矛盾日益尖锐，同时还存在老建筑用户私接、乱拉设备的现象，使用电量突然增大，在用电高峰期造成线路不能满足用电负荷的需求，处于超负荷运载情况，电线电缆绝缘性能降低，增加引起火灾事故的概率。

1.4 电气设备的质量因素

电器设备质量不佳也会造成建筑电气的火灾。从发生火灾的案例可知，当电气设备存在接触不良、易发生短路或长期处于供电状态时就很容易引起建筑电气火灾。

1.5 人员素质

建筑电气从设计、施工、使用到维护的各个环节，都要求相关涉及的人员具备良好的职业道德和一定的业务技能，这样才能保证建筑电气的安全运行。

2、电线电缆的分类

在整个电力系统中，电线电缆的功能在于传输电能和信息，以及电磁能的转换，从而实现电能的分配，为人们的日常生活和工作服务。电线电缆有许多特性，按照电线电缆的防火特性和阻燃特性可以划分为普通电线电缆、阻燃电线电缆、耐火电线电缆[2]。除此之外，还有无卤低烟阻燃电线电缆、无卤低烟阻燃耐火电线电缆、普通电线电缆。

普通电线电缆被称为不具备阻燃和耐火特性的电线电缆。较其他类型的电线电缆没有优势。由于电线电缆的结构是采用普通挤压挤出芯线，单芯不带屏蔽，所以普通电线电缆只在对耐火能力没有特殊要求或对阻燃能力要求低的线路中使用。

2.1 阻燃电线电缆

阻燃电线电缆是指具有阻燃性能的电线电缆，即在规定的试验条件下，电线电缆试样被燃烧，在撤去火源后，火焰在试样上的蔓延仅在限定范围内并且自行熄灭的特性[3]，具有阻止或延缓火焰发生或蔓延的能力。在实际中，国家对于阻燃电线电缆有明确要求，通常是要求烧损区必须限制在250cm以内，这样可以有效减少火灾损失。

2.2 耐火电线电缆

耐火电线电缆是指产品具有耐火性能，电线电缆的耐火性能是考察电线电缆在规定的火源和时间下燃烧时能持续地在指定状态下的运行能力，即保持线路完整性的能力。阻燃电缆本身具备优良的阻燃特征，可以防控火情蔓延，电缆线设置了较高的燃点。与之相比，耐火性电缆线具备更好的综合性能。即便电缆线已经开始燃烧，而内部线路仍然可以避免缺损的发生[3]。

2.3 低烟无卤阻燃电线电缆

低烟无卤电线是指电线的绝缘层材料卤素物质，在燃烧的情况下，不释放含卤气体，烟雾浓度低，属环保型电缆。同时，无卤低烟阻燃电缆的阻燃性好、寿命长、耐高温、符合欧盟及日本环保标准，在建筑电气中比较受欢迎。

2.4 低烟无卤阻燃耐火电线电缆

低烟无卤阻燃耐火电线电缆是指不含卤素（F,Cl,Br,I,At）、不含铅镉铬汞等环境物质的由胶料制成、燃烧时不会发出有毒烟雾的环保型电缆。具有低烟无卤阻燃性、低烟无卤耐火性等性能。电线电缆的绝缘保护层具有良好的绝缘性能，确保电线电缆在着火时能保持一定的正常运行时间，由于电缆中加入大量的添加型阻燃剂，既可阻止与可燃物的接触，还可以挡住热量向电缆内传输，达到阻燃的目的。因此，由于无卤低烟阻燃耐火电线电缆制作时不含卤素，在发生火灾时，电线电缆的燃烧不会产生有毒气体，因此，燃烧过程中不会产生有毒烟雾[4]。当前无卤低烟阻燃耐火电线电缆的使用已经成为趋势，可以广泛应用在各种建筑。

3、建筑电气防火设计中电线电缆的应用

3.1 科学的铺设

在电气电缆铺设时，首先要严格执行规范，根据建筑类型和建筑功能进行电线电缆的选材与铺设。如在一般工程中，在室内正常条件下，可选用具有绝缘聚氯乙烯护套的电缆或聚氯乙烯绝缘电线；有条件时，可选用交联聚乙烯绝缘电力电缆和电线；对一类高层建筑、重要的公共场所和防火要求高的建筑物，应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线等[5]。

电线电缆在建筑物电气中占据如此重要的位置，主要是因为建筑物中的电气设备如果要正常工作必须保护好电线电缆。建筑物电气设备中最常见、也是必不可少的两个设备分别是防火漏电动作报警器和RCD动作保护器。其中，RCD动作保护器由于具有漏电保护功能，因此可以安装在消防设备中。一旦RCD动作保护器功能失效或电源被切断，将威胁消防设备的运行，甚至引起电气火灾。

火灾漏电动作报警器是一种漏电保护装置，可与火灾自动报警系统的中心相连，实现负载电力的远程切断。它具有实时记录功能，以及控制和保护功能。发生泄漏或过载时，消防设备将受到影响，无法正常工作。此时，消防漏电动作报警器将在不切断电源的情况下通过声光发出报警。其断开设置主要基于断路器，并且设置了单片机来控制额外的电子感应电流的大小，从而为消防设备提供双重保护。

在充分了解上述电气设备的工作原理之后，工作人员在铺设电线和电缆时应注意以下几点：首先，注意照明和电力所需的电缆轴安装，并设有自动火灾报警系统。如有必要，应在上述轴的两侧铺设两种类型的电缆。其次，在电线杆和电缆沟中铺设阻燃或有机绝缘的耐火电缆时，应使用非火力电源，且将电缆隔离。再次，在铺设电缆时，如果使用由矿物绝缘材料制成的电线和电缆，工作人员应先选择在天花板中进行铺设。最后，在铺设用于应急广播、应急照明、通信、自动灭火控制和消防联动控制的电线和电缆时，应注意通过管道的保护方法。

3.2 电线电缆的选择

电线电缆的选用可从4个方面进行。

1）电线电缆的材料。尽管电线和电缆分为不同的类别，但建筑电气工程中使用的电线和电缆必须是铜芯电缆。这是因为铜芯电缆不仅可以保证整条线路的正常运行，而且可以提高线路的稳定性。

2）必须使用绝缘电缆。这不仅从防火的角度出发，而且确保了操作人员的人身安全。此外，绝缘电缆的另一个优点是成本较低，可以降低项目成本并提高项目的经济效益。

3）随着当前科学技术的不断发展，各种新技术已应用于电线电缆的生产。因此，在选择电线和电缆时，应使用新的电线和电缆，新型电线电缆的安全性能更好、更高，具有环保、能耗低的特点。

4）无论型号或材料如何，都必须根据项目的实际情况和所用技术的要求来选择电线电缆。因此，应注意使用场所，要考虑到由电线和电缆引起的起火和冒烟的可能性，以及密度和毒性等因素，选择合适的电线电缆和敷设方法；提前制定危机管理计划，一旦发生火灾或其他严重情况，必须按计划及时处理，以确保生命财产安全；尽可能减少电路损耗，使供电配电系统平稳运行。只有这样，整个生产线才能安全、稳定、科学合理，从而保证生产线的正常运行，有效提高项目的施工质量，创造良好的生活环境。

3.3 具备保护和报警装置

应根据负载的性质和容量合理选择安全保护措施，例如短路保护、过载保护、接地故障保护及电力和配电系统的过压和欠压保护。在消防设备的电源线上安装电气火灾监控探测器时，其信号只能用于报警，不需要切断设备。

4、结语

建筑的安全问题关系到人们的生命财产安全，因此，必须做好建筑电气防火工作，提高建筑电气防火水平。由本文研究可知，电线电缆的合理选择和科学铺设在建筑电气防火设计中很重要，从这两点入手进行防火设计，能从根源上提升建筑物的防火性能，大幅度减少建筑电气火灾的发生。

参考文献:

[1]贾培亮.建筑电气火灾原因分析及防范措施[J].山西建筑,2002,28(11):55-56.

[2]李冬梅.建筑电气防火设计中电线电缆的应用技术探析[J]J.智库时代,2017,1(5):21-23.

[3]唐小俐.建筑电气防火设计中电线电缆的应用[J].中华民居(下旬刊),2014(1):101.

[4]高文平.提高建筑工程管理的有效策略[J].建筑工程技术与设计,2017,5(16):96.

[5]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范:GB50016—2006[S].北京:中国计划出版社,2006.

文章来源：郭庆伟,黄珊,彭君贤.建筑电气防火设计中电线电缆的应用研究[J].北方建筑,2021,6(03):15-18.