综合布线线缆的防火与环保

文｜泰科电子（上海）有限公司 孙承恩

综合布线线缆的防火与环保

文｜泰科电子（上海）有限公司 孙承恩

随着信息技术的普及，建筑物中存在着大量正在使用或废置不用的通信线缆， 建筑物内一旦发生火灾这些线缆释放出的热量和毒气将成为重大的安全隐患。

根据国内有关部门的数据显示，火灾每年在国内造成直接经济损失至少为GDP的0.65%及高达5000人的死亡。纵观最近几年国内发生的几起大型火灾事故，90%是由于受害者无法逃生，线缆燃烧散发出有毒的酸性气体，加上燃烧释放出的大量热量、烟雾，造成受害者呼吸困难，导致悲剧发生。

因此，用户在选择综合布线系统时，除了性能考虑之外，防火和环保也是非常关键的因素。本文将针对综合布线系统线缆的材料、防火标准及如何选用做详细的介绍。

1 线缆材料

数据线缆的保护套物理上分为两部分：绝缘层和外套，线缆是否具有防火功能主要取决于最外一层护套的材料。目前国内市场的通信线缆护套材料主要分为三种：

（1）普通（PVC）型

目前国内大多数局域网布线使用的线缆外套都是PVC（聚氯乙烯）材料， PVC是在聚乙烯（PE）里面加入氯元素，用以提高线缆的燃点，PVC线缆的优点是价格较低，机械性能稳定，缺点是燃点低，火焰蔓延速度快，燃烧时发散出腐蚀性的毒性气体，造成设备损坏和能见度下降。FR PVC（阻燃PVC）是在PVC内加入阻燃剂，从而提高PVC的燃点。

有关实验数据表明：每1500m PVC线缆燃烧的发热值相当于14～15L原油的发热值，1500m线缆大约能够连接20个信息点，如果一层楼有400个信息点，折算后，燃烧时则会产生约300L原油的发热值。

（2）低烟无卤型（LSZH/ LS0H ）

环顾国内外近几年比较大的火灾事故，大部分罹难者不是被火直接烧死，而是由于大楼内的通信线缆释放出大量的有毒气体窒息而死，有鉴于此，一些国家的政府建筑标准明文要求采用绿色环保的线缆。

为了符合更严格的环保规范，低烟无卤（LSZH）电缆在生产过程中不使用卤素，当燃烧时，这种线缆毒性及烟雾浓度很低，能够减少有毒气体的排放和对楼内设备的腐蚀，从而减少火灾时的伤亡事故。

阻燃低烟无卤型（LSFRZH/LSFROH）线缆则是在线缆护套中加入铝氢氧化合物或镁氢氧化合物，当线缆一旦燃烧，阻燃作用来自于燃烧时产生的水，燃烧的速度较PVC慢，燃点大约150℃。

欧盟地区对于建筑物中采用的设备材料环保性有严格的要求，因此低烟无卤（LSZH）电缆在欧洲应用非常广泛。

（3）耐火型（fire resistant）

耐火型（fire resistant）一般采用PTFE（聚四氟乙烯）或FEP（氟化乙丙烯）材料作外套，PTFE或 FEP也是一种高效的绝缘体，燃烧烟雾浓度很低，因为氟具有更强的防火性，其燃点比FR PVC和LSZH还要高，燃点高达800℃。FEP电缆燃烧时，它释放出无色、无味，但毒性比氯化氢更强的氟化氢。欧洲的Anderson实验室使用被称为匹兹堡测试的方法 （此方法由匹兹堡大学发明） 来测量电缆外皮的毒性。在测试中，燃烧一定量的绝缘层，将烟通过导管传送到四只白鼠所在的容器，观察直至有两只白鼠死亡。通过这个测试人们发现，FEP电缆的毒性是PVC线缆的1.5倍，是无卤线缆的5倍。

采用FEP绝缘材料的线缆一般称为“填充型线缆”（plenum cable），因为这种电缆可以不用金属套管直接安装在有空调或强制通风的建筑物中。北美地区大多采用开放式电缆架，线缆通常直接敷设在开放式线缆拖架中，因此北美地区通常采用这种阻燃级别比较高的“填充型线缆”。

由于FEP耐高温的特性，FEP目前应用到日常许多领域。但是，FEP材料生产技术在国内目前尚属空白，世界上只有美国杜邦（Dupont）和日本大金（Daikin）两家公司拥有专利技术，注册商标分别为（Teflon FEP）特氟龙、（NeoFlon FEP）新氟龙。因此采用 FEP材料的线缆远高于采用其他材料的线缆， FEP线缆价格大约是普通PVC线缆价格的四倍。

2 通信线缆防火等级及测试标准

鉴于线缆的防火需求日益上升，不同的国家和地区标准组织及第三方的防火安全研究组织制定了相关的线缆防火测试标准，表1是这些标准之间的关系对应表。

在众多的防火等级和测试方法中以美国国家电工规范（NEC）和美国保险商实验室（UL）及美国国家防火协会（NFPA）的防火和测试标准引用较多。

表2是美国国家电工规范NEC800对于铜缆防火等级的分类及相应的UL/NFPA实验室测试方法。

与电缆相对应，美国国家电工规范NEC 770条款定义了光缆的防火等级，对应的UL/NFPA测试方法如表3所示。

3 综合布线线缆选择建议

由于国内建筑物的施工习惯与欧美不同，在综合布线线缆的选择上不能简单的生硬照搬国外的标准。我国于2007年颁布的《综合布线工程设计规范》（GB 50311-2007）第一次引入了线缆防火及环保的等级，该标准建议国内的用户根据不同的场合选用不同等级的防火或环保线缆。综合布线线缆防火或环保等级的选择应该根据现场的实际情况综合考虑。

（1）架空地板或吊顶

建筑物架空地板或吊顶若为PVC线槽/管且安装空调通风系统，在架空地板或吊顶内宜采用阻燃级的（CMP或OFNP）线缆；如果建筑物架空地板或吊顶内采用金属线槽/管或防火性PVC线槽/管，可采用任意防火等级的（CM/ /CMR/CMP或OFN/ OFNR/OFNP）线缆。对于有环保需求的建筑物如人群比较密集的场合（机场、地铁、车站、医院、会展中心等），设计综合布线工程时宜选用符合LSZH等级的线缆，同时应采用防火功能的金属线槽/管或阻燃PVC线槽/管。

表1

表2

表3

表4

（2）垂直竖井

建筑物垂直竖井内若为PVC线槽（线管），垂直竖井内应采用垂直级（CMR或OFNR）以上等级的电缆或光缆；垂直竖井内若为金属线槽/管（或阻燃PVC线槽/管），垂直竖井内可采用任意防火等级的（CM/CMR/CMP或OFN /OFNR/OFNP）线缆。表4列出了建筑物内不同的情况，建议采用线缆防火等级。

综上所述，绿色环保已经成为人们的共识，在综合布线施工时除了考虑电气性能之外，还应该考虑长期的投资回报，比如防火或环保。低烟无卤线缆由于性能价格比较高，越来越受到人们的青睐。相信未来的建筑物里面如商业写字楼、数据中心机房、政府办公楼、医院、地铁站、火车站、机场、医院等场所会越来越多看到低烟无卤线缆的应用。