电气线路贯穿孔口防火封堵应用现状研究
2020-04-16蕾副教授严恩泽杨卫国副教授魏彤彤副教授
雷 蕾副教授 严恩泽 杨卫国副教授 魏彤彤副教授
(1.中国人民警察大学 消防工程系,河北 廊坊 065000;2.辽宁省抚顺市消防救援支队,辽宁 抚顺 113000)
0 引言
电力作为人类社会生产生活最主要的能源之一,在带动经济效益和社会发展的同时,其所造成的火灾对人民生命财产安全的威胁也在不断加重。据统计[1],2005-2018年,我国共发生火灾3 197 504起,其中电气火灾894 727起,约占火灾总数的27.98%。仅2014年,电气火灾造成的直接经济损失就高达187 993.2万元,约占火灾总损失的40.0%。2015年全年有10.2万起火灾是由于电气原因引发的,较大火灾中有56.7%是电气火灾。2017年,全国共接报火灾21.9万起,亡1 065人,伤679人,已核直接财产损失26.2亿元,电气是引发火灾的首因,其中因电气引发的火灾共有7.4万起,约占33.8%,直接财产损失11.2亿元。由此可见,电气火灾无论是发生频率,还是造成的损失程度,均居各类火灾之首。
通常,水平电缆燃烧速率为3m/min,而竖井电缆燃烧速率一般在8~9m/min左右[2]。可见,电气线路火灾燃烧速率较快,若缺少必要的防火封堵措施,极有可能造成火势蔓延,加重生命和财产安全损失。
电气线路的防火保护技术可分为两类;一是从材料阻燃的角度出发,发展电气线路耐火阻燃技术,提高绝缘层和保护套材料的耐火、阻燃性能[3];二是从防火角度出发,发展防火封堵技术,对电气线路贯穿孔口予以封堵,阻止火灾蔓延和火势发展[4]。由此,“电气防火封堵”的概念得以引出。
1 电气防火封堵
1.1 电气线路火灾原因
电气线路火灾原因按直接原因可分为过载、短路、接触不良、外部热作用、雷电和静电6个方面。按起火源划分,可分为线路故障、设备故障、电加热器具和其他。其中,电气线路火灾,又可按事故原因划分为外部原因和内部原因[5]。
外部原因常见如下几种:施工焊接或其他明火作业中,火花飞溅引燃电缆而起火;电缆受到机械性损伤形成气隙,运行后引起局部放电,形成的故障电弧导致电缆表皮发生纹状裂缝,导致接地短路,引起火灾;在电缆沟与油开关室的连接部位未做好防火封堵,含油系统漏油而引发火灾;在电路设计中,因开关故障导致母线短路而引起火灾;敷设时,未按电压等级进行分层,导致通风不畅,引起火灾;老鼠咬破电缆绝缘材料而引起短路起火。
由于电气线路自身原因引发火灾常见于以下几种情况:产生接地或断路故障,继电保护未动作,引起电气线路过电流而发热自燃;电气线路受潮或被水浸渍,绝缘电阻下降,最终因接地或短路而引起火灾;设计负荷偏小,长期超负荷运行,易引发火灾;电缆绝缘层老化,过载能力差,自燃点降低,易造成自燃。
1.2 电气线路火灾危害性
由于电气线路的敷设环境具有隐蔽、多尘、潮湿的特点,火灾隐患常不易被发现。再加之电缆成束敷设安装,一旦着火,燃烧速度较快,火势凶猛,同时伴有大量有毒烟气生成,现场能见度低,消防人员难以发现起火部位,给火灾扑救带来难题。
一般,电气线路火灾可分为以下4个阶段:阴燃阶段:局部电缆发生热解,有焦糊味产生,并伴有冒烟现象。火灾初期:电缆局部燃烧,生成大量烟气。剧烈燃烧期:电缆出现明火燃烧,温度急剧上升,可视距离下降,火焰沿敷设方向迅速蔓延。熄灭阶段:电缆延燃,火焰逐步衰减熄灭。此时,环境温度从1000~1100℃开始缓慢下降。
通过对电气线路火灾发展阶段的分析,可对其火灾危害性作如下归纳:
(1)火情不易察觉。电缆集中敷设处,除值班巡检和维护人员外,人员活动较少,对初期火灾很难察觉。
(2)火场生烟量大、毒气浓度高。这些物质的使用虽然较好的解决了电线电缆阻燃和耐火性能,但其本身仍是可燃物。以聚氯乙烯为例,其材料在热解过程中会生成顺式、反式多烯结构,在有焰燃烧时,反式多烯交联成炭,而顺式多烯经氧化、环化等反应释放芳香类化合物、有毒气体和微小固体颗粒烟雾。随着温度升高,反应速度加快,烟雾浓度急剧上升。
(3)火场温度高。聚氯乙烯自身引燃和自燃温度分别为390℃和450℃左右,其制成的电缆成品引燃温度在650℃左右。因电缆敷设环境相对封闭,通风系统在火灾发生时也自动关闭,热量不易散失,导致火场温度较高,可达1000℃以上。
(4)火势猛烈,蔓延迅速。民用建筑中,电缆敷设分为水平贯穿墙体和垂直贯穿楼板,火灾发生后,火势可沿电缆敷设方向和竖向蔓延,形成多层次立体式火灾。
(5)易扩大事故范围。普通电线起火后,一般在1~2 min内就可丧失供电能力,导致消防水泵、应急照明等消防设施无法正常工作,从而扩大事故损伤。
(6)电力电缆等高压电缆密集敷设处,火灾致使其断电后仍留有残余电压,灭火救援人员有发生触电的危险。
(7)电缆沟内部有触电危险。电力电缆等高压电缆密集敷设处,火灾致使其断电后仍留有残余电压,灭火救援人员有发生触电的危险[6]。
1.3 电气防火封堵重要性
通过分析电气线路火灾原因与危害性,防止其火灾事故扩大蔓延,阻止电缆延燃等,有必要对建筑进行防火分隔。此外,随着电线电缆阻燃、耐火技术的发展,虽然在一定温度范围内,延缓了材料的热解过程,提高了自燃点。但是,阻燃剂的添加使用,也带来了产烟率和毒性气体增加的危害,当阻燃剂消耗完后会引起更加强烈的燃烧。电气防火封堵的重要性由此体现:
(1)阻止烟气扩散。烟气是火灾人员致死的主要原因,当所采用的防火封堵措施具有良好的气密性时,可在火灾过程中,最大限度的减小烟气渗透量,从而保证人员生命安全。
(2)阻止火势蔓延。当着火部位靠近电气线路贯穿孔口或者室内全面燃烧状态下,火焰会通过贯穿孔口向相邻区域发展。为了控制其范围,应采取防火封堵措施对贯穿孔口实施封堵。
(3)阻止电缆延燃。电气火灾事故都会对电力系统本身造成较大损伤,当因火灾而引发停电、停运等事故时,常会引发二次灾害。因此,有效的防火封堵能阻止电缆延燃,保障用电系统的正常运行。
表1列出了近年来因缺少电气线路防火封堵或防火封堵失效引发的火灾案例。可以看出,虽然电气防火封堵的对象看似微小,但其在防火系统中扮演的角色却十分重要,有效的封堵措施能够避免电气线路贯穿孔口成为烟气、火焰穿越相邻防火分区的突破口,阻止火势沿电(线)缆敷设方向持续蔓延,将火势最大限度的控制在一定范围。相反,缺少电气线路的防火封堵或是防火封堵失效会带来严重后果。在实际工程中,有时只需在防火封堵上面增加少许工程预算,所带来的安全保证和防火效果却远胜于其他防火措施。
表1 防火封堵失效导致火势扩大的案例
2 电气线路贯穿孔口防火封堵应用现状
2.1 电气防火封堵应用范围
电气防火封堵技术的出现和发展是出于工程需要。首先,从实现建筑功能和用途的应用需求看,在建筑中,为满足供电需求,电气线路常会有穿越防火分隔(墙体、楼板)的需要,如图1。此时,在被贯穿体上会预先留下孔洞,待后期电气线路敷设完毕后加以填塞、封堵和密实。电气防火封堵应用范围可根据贯穿孔口位置进行划分,常见有:电缆(线)穿越防火分区时,在相应的防火分隔构件上(如防火墙等)预留贯穿孔口;电缆(线)沿竖井垂直敷设穿越楼板处、电缆井与房间、走道等相连通的地方需预留贯穿孔口;电缆沟、电缆(线)间的隔墙上预留贯穿孔口;电缆(线)穿越建筑物外墙处预留贯穿孔口;电缆(线)至建筑物入口处,或至配电间、控制室的沟道入口处会预留贯穿孔口;电缆(线)引至电气柜或控制屏(台)会留有贯穿孔口。
2.2 电气贯穿孔口形式分类
电气贯穿的工程案例多种多样,如裸电缆(不带槽盒)、电缆槽盒、电缆桥架、母线穿墙、控制盘底部穿线、电缆沟、电缆隧道等。为便于研究问题的系统性,可从贯穿孔口形式对其加以分类。这里所说的贯穿孔口形式主要指孔口形状、贯穿方式、敷设情况。
孔口形状主要以圆形和方形为主,如图2。圆形孔口主要是裸电缆(不带槽盒)、母线穿墙等情况,方形一般是带槽盒、电缆桥架或采用防火板等情况。
图1 穿越防火分隔的几种常见类型
图2 孔口形状
贯穿方式是指水平贯穿和垂直贯穿,如图3。水平贯穿主要指穿越水平防火分隔,如防火墙、防火门等。垂直贯穿是指穿越垂直防火分隔,如楼板等。
图3 贯穿方式
敷设情况是指电缆在贯穿孔口处的敷设形式,一般可分为单层敷设和叠层敷设,如图4。在民用建筑中,考虑到电磁干扰等因素,低压电缆一般采用单层敷设,且电缆之间有一定间隔。
2.3 电气防火封堵规范要求
目前,我国现行的GB 50016-2014《建筑设计防火规范》[6]作为建筑类通用防火规范,从建筑构件防火保护角度出发,规定了建筑内防火封堵的部位,但却没有规定防火封堵措施的细节,也未对电气防火封堵问题作集中说明。例如,在规范6.2节“建筑构件和管道井”中规定:“建筑内的电缆井应采用不低于楼板耐火极限的防火封堵材料或不燃材料封堵”。相较于GB 50016-2006《建筑设计防火规范》[7]和GB 50045-2005《高层民用建筑设计防火规范》[8]中“采用不燃烧体进行填塞密实”的说法,此次规范修订不仅增加了防火封堵的概念,更是深化了电气防火封堵的技术要求。
图4 敷设情况
在GB 50217-2018《电力工程电缆设计规范》[9]中,出于对电缆防火的考虑,明确了电气防火封堵的构成,并要求其按照等效工况进行测试,满足相应耐火性能。比如,在第7章“电缆防火与阻止延燃”中,要求“电缆贯穿隔墙、楼板孔洞处,设置防火封堵”。
JGJ/T 16-2008《民用建筑电气设计规范》[10]则是从电气线路敷设和布线的形式对防火封堵做了相关要求。如第8章“配电线路布线系统”的一般规定中指出,“布线的电缆、电缆桥架、金属线槽及封闭式母线在穿越防火分区楼板、墙体时,洞口等处应设有防火封堵措施”。
在分析防火封堵材料特性和国外防火封堵技术的基础上,我国于2003年批准修订了CECS 154:2003《建筑防火封堵应用技术规程》[11],并将其作为有关标准的必要补充和支撑文件,对防火封堵的设计和施工做了科学的规范。
当前,为适应防火封堵技术的迫切需求,对各类封堵措施和封堵材料加以规范和管理,根据住房和城乡建设部的要求,由公安部天津消防研究所会同有关单位正在开展对《建筑防火封堵应用技术》的编制。
国外防火封堵参考依据较多,仅以美国为例,NFPA 101《生命安全规范》[12]综合考虑了火灾烟气、热量、有毒气体对人员生命安全的威胁,明确要求防火封堵组件应按照实际工况或等效工况并通过测试。NFPA 70《国家电气规范》[13]针对电气线路贯穿孔口防火封堵制定相应规范。
3 电气防火封堵现存问题
3.1 防火封堵性能参数
防火封堵的性能参数要求较多,若按照国内检测标准,分为:燃烧性能、耐火性能和理化性能。从工程应用角度,分为材料性能和结构性能两类。
(1)材料性能有如下方面:燃烧性能:对防火封堵材料燃烧性能的要求,是保证其在火灾中不至成为助推火势发展的可燃传播材料。理化性能:包括表观密度、初凝时间、抗压强度、抗弯强度、腐蚀性、耐水性、耐油性、耐湿热性、耐冻融循环、膨胀性能等。上述理化性能只针对具体的防火封堵材料来说,它是保证材料质量的基本要求。
(2)结构性能侧重于防火封堵系统组件整体的防火封堵效果,也即阻止火焰、烟气等。由此包括两方面:耐火性能:对于耐火性能,目前国内在检测标准中,将其视为材料性能,但是在防火封堵领域中,这一划分并不合适。耐火性能一般指耐火隔热性、完整性,从背火面温升情况、是否有裂隙进行判定,测试指标与建筑构件耐火性能相同。作为防火封堵材料的核心参数,耐火性能是目前产品检测的重点。气密性能:国内尚不能对防火封堵的气密性能进行检测,但要求在有防烟需求的场所,应采用具备防烟性能的封堵材料。事实上,从防火封堵的定义来看,防烟性能也应是一个检测关键。对于这一性能,国外有专门的评级要求和检测方式。
除上述性能以外,材料性能还包括隔音性能,如在电子信息机房和其他精密电子仪器场所,应有此要求。结构性能还包括水冲特性,即在结构受高温后,在水冲作用下是否炸裂。目的是判断封堵结构在消防员灭火救援过程中,是否仍具有安全性。
3.2 国内防火封堵检测标准
在我国,防火封堵质量认证属于消防产品型式认证。根据《中华人民共和国消防法》和《消防类产品型式认可实施规则》[14]的规定,防火封堵材料属于阻燃材料的一类,应按公安部消防产品合格评定中心要求认证,其型式认可标准为GB 23864-2009《防火封堵材料》。
GA 161-1997《防火封堵材料的性能要求和试验方法》[15]是我国在防火封堵材料检测方面制订的第一本标准,部分参考了美国ASTM E814《贯穿型防火封堵材料耐火试验方法》[16],对防火封堵材料的耐火性能和干密度、耐水性、耐油性、腐蚀性等理化性能指标进行检测。
GB 23864-2009《防火封堵材料》是参考欧盟标准EN 1366《防火封堵材料试验方法》[17]的基础上制订的,用以替代GA 161-1997《防火封堵材料的性能要求和试验方法》的现行标准。此次修订对防火封堵的术语概念进行细化,同时应对新型防火封堵材料的应用增加了相关理化指标的检测,如耐冻融循环、膨胀性能等。
3.3 国外防火封堵检测标准
国外关于防火封堵的认证方式较多,如UL认证、BS认证和EN认证等。其中,UL认证最具代表性。UL(Underwriters Laboratories Inc.)美国保险商实验室成立于1894年,是美国乃至世界上从事产品安全试验、鉴定和认证的非营利性权威机构[18]。
UL产品认证和试验服务的种类分为列名、认可和分级3种形式。对于单一的防火封堵产品而言,其结构上不完整,在使用中也并非完全独立,因此需进行分级认可。UL要求防火封堵产品送检时,需要将材料及其封堵部位组合构件一起送检。另外,对防火封堵的认证也并非判定认证,而是根据送检申请,对其进行相关指标的定向测试,测试结果也只限于此类工况。这也说明,防火封堵材料的型式认可对实际应用并不具备足够的参考建议。
在具体的检测标准上,美国材料协会将防火封堵材料分为贯穿用防火封堵材料、建筑幕墙用防火封堵材料、建筑接合缝用防火封堵材料,并分别制定了相应的防火测试标准。
ASTM E814《贯穿型防火封堵材料耐火试验方法》对各类贯穿孔口防火封堵系统依据耐火性能、气密性能和水冲特性划定为F级、T级、L级、W级。其中,F级和T级(耐火等级、隔热等级)为标定级别,即防火封堵系统必须达到的指标。L级和W级为属于可选级别。其中,对于耐火性能的检测需参照NFPA 251《建筑结构及材料的耐火测试》[18]和ASTM E119《建筑材料耐火测试》[19]。
ASTM E1966《建筑缝隙防火封堵材料耐火试验方法》[20]适用于建筑内所有形式的缝隙,包括伸缩缝、沉降缝、抗震缝、机构或构件之间连接的缝隙等。该标准考虑了缝隙位移,在试验中引入了该项测试。
ASTM E2307《幕墙型防火封堵材料耐火试验方法》[21]适用于保护建筑幕墙防火封堵材料。该标准基于幕墙封堵的结构形式,以水平防火封堵的耐火性能检测为主,考虑构件在破裂,强度下降等不利情况。
UL 1479《贯穿型防火封堵测试》与ASTM E814《贯穿型防火封堵材料耐火试验方法》内容基本一致,目前已被澳大利亚、东南亚地区等国家认可。
IEEEStd 634TM-2004《电缆贯穿防火封堵测试标准》[22]是从电缆设计的要求上,编制了此规范,内容与UL 1479《贯穿型防火封堵测试》和ASTM E814《贯穿型防火封堵材料耐火试验方法》相似。
3.4 国内外防火检测标准对比
国内外在防火封堵检测标准上存在较大差异,这一差异直接导致了防火封堵技术的差距。
(1)性能指标的差异。除产品的材料理化性能和燃烧性能外,国内主要检测防火封堵材料的耐火性能,包括耐火隔热性和耐火完整性。而国外的检测指标较多,除耐火性能(与国内相同)外,还包括气密性能、水冲特性和隔音性能等。由于防火封堵面向的是工程实际,在具体工程中,其性能要求也就并不完全一致。相比较之下,在结构性能方面,国内的指标要求单一,不能反映出防火封堵系统组件的性能。
(2)送检对象的差异。在送检时,根据GB 23846-2009《防火封堵材料》的要求,国内只需厂家提供防火封堵材料产品即可。在进行耐火性能检测时,检测机构将送检的封堵材料填充至规定的标准试件(国内认为,标准试件可以表明相关工况)。而国外的做法则是要求厂商必须针对具体工况,将防火封堵材料与能够表明该工况或等效工况的系统组件同时送检。
这种送检对象的差异反映出国内外对防火封堵认识的差异。国内只偏重于防火封堵产品的测试,防火封堵技术核心在于材料本身。对此,国外学者和专家认为,单一的防火封堵材料本身不具有完整的性能评价意义,因为防火封堵的性能不仅与材料本身有关,也与封堵位置等因素有关。因此,评价的主体不是材料,而是组合的整体构件。
4 国内外研究现状及存在问题
4.1 电气防火封堵材料研究
材料作为防火封堵研究的基础,一直以来都是国内外研究的热点。由于国外防火封堵技术应用较早,新型材料的研制也比较深入。因此,国外防火封堵材料种类繁多且性能优越。除了部分科研机构外,国外先后成立了一批在生产防火封堵材料和配套解决方案方面拥有先进技术的公司。如STI公司、3M公司和喜利得公司等。以盈利性质为主导的公司加大了在新型防火封堵材料、实际工程解决方案上的研发投入,客观上促进了国外防火封堵技术的进步。
以STI为例,其生产的防火封堵材料产品有30余种,均具有较高的耐火性和气密性,同时符合环保要求。如应用于通信电缆防火封堵的LC隔热保温防火密封胶,除必要的隔热性、阻烟性外,还具有较强的隔音性。再比如FPS162防火涂层板,该材料多次拉伸不脆化,方便电缆二次穿越,节约材料。表2和图5展示了STI防火封堵丰富的产品类型。
国内防火封堵技术发展较晚,从上世纪70年代后期,才在工业供电中对电缆采取防火封堵措施。由于当时缺乏相关技术,封堵材料主要依靠进口。直到80年代中期,以天津、上海、四川消防研究为主导,牵头带动相关科研机构、生产厂商,以联合开发研制的形式,实现了国内防火封堵材料的从无到有,从旧到新的转变。
表2 STI防火封堵产品列表
图5 STI部分防火封堵产品
上世纪80年代,上海消防研究所研制了我国第一代无机防火堵料。其主要成分包含二氧化硅、硅酸盐水泥等,解决了发电厂废渣综合利用的问题,同时满足了电缆防火的需要[23]。上海消防研究所相继研制了PFB防火包和YFD型有机防火堵料,均用于电缆贯穿孔口的防火封堵。前者能在高温下膨胀凝固,从而阻火隔烟,后者具有较强可塑性,能防鼠咬。同时,有研究表明热膨胀型防火封堵材料具有高效防火和对环境无污染的效能[24]。康子健等人研制了新型防火密封胶——硅酮密封胶。其在阻燃性、粘结性和使用寿命上有较大优势。其关键在于采用有机硅聚合物阻燃剂代替无机阻燃剂和卤素系阻燃剂,在不影响粘性的情况下,具有较好的环保要求[25]。王新钢研究了一种新型的泡沫封堵材料。将聚己二酸乙二醇酯二醇和聚氧化丙烯醚多元醇的混合物与聚合MDI作为双组分均匀流体反应得到新型泡沫封堵材料的基料。该材料有较好的柔韧性,可适应各种部位[26]。杨佳庆对有机防火堵料的使用寿命做了相关研究。通过对样品在良好、一般、恶劣环境下的耐火性能测试,得到了有机防火堵料在常见情况中的寿命,为有机堵料在电缆防火中的应用提供了参数依据[27]。
4.2 电气防火封堵工程方案研究
正如前文所讲,防火封堵性能不只与材料有关,还与封堵位置等因素相关。因此,防火封堵施工工艺及方案选择对于最终的防火封堵性能同样重要,也是研究的重点之一。由于我国起步较晚,真正意识到防火封堵重要性,并从施工技术角度研究则是在上世纪90年代。
李翔忠在对国内外电线电缆防火技术手段归纳总结中,介绍了国外采用防火堵料对电缆穿墙孔洞进行封堵的方法,并指出该材料在高温下凝固变硬,能使火灾控制在一定范围。由于当时国内尚没有防火封堵产品和相关技术,因此对其阻火机理缺少认知[28]。在对电缆防火材料应用研究中,对无机堵料施工流程提出建议,“先固定下端封板,再倒入无机堵料,待表面平整且略高于楼板后,撤掉封板”,指出该做法可保证堵料的填充均匀[29]。结合电缆“竖井”“水平井”防火封堵的工程实际,提出耐火枕和有机堵料配合使用的双元封堵方案。该方案不仅能起到阻火隔烟效果,还兼顾了电缆散热的需求[30]。有研究将电缆防火封堵划分为电缆、电缆桥架和母线3种情况,根据每种工况特点,设计相应的防火封堵方案,如图6[31]。
国外在电气防火封堵领域研究较早,无论是对防火封堵的性能测试、防火封堵方案的类型选择还是基于新工艺和新材料的防火封堵工程配套方案研发都开展了许多工作。
1979年,A.J.Lacey结合早期的贯穿型防火封堵测试标准,对陶瓷纤维板、泡沫封堵材料等进行了性能测试。结果表明,耐火性能和水冲特性可以用来表述防火封堵组件的性能,同时证明了钢固件紧固和填入有机硅的泡沫封堵材料的配合使用方案是可行的[32]。
图6 不同形式电气线路防火封堵方案
Soonil Nam等人对电缆贯穿孔口的防火封堵材料气烟气渗透量进行试验评估。试验分为冷烟测试、热烟测试两组。研究认为ASTM E814中L评级分类不能完整的评判防火封堵材料的气密性能。因为穿过孔口的烟气一部分来自火灾中的烟气传播,还有一部分来自防火封堵材料自身热解。据此,他建议对L评级进行重新规定[33]。
V.J.Herter等人对硅胶泡沫有机封堵材料在电缆穿墙中的耐火性能进行研究。试验通过对多种尺寸电缆的贯穿形式进行耐火试验,确定了该材料的防火封堵有效性[34]。K.Y.Au等人对耐高温电缆防火封堵密封材料进行了可靠性比较研究。在高温环境下,封堵材料对基料的选择应侧重其热机械性能,在材料加工和组件安装时应特别注意是否有效结合,可以对此进行评估,以确保鲁棒性不降低[35]。
STI作为国际上防火封堵厂商的先进代表,在方案解决上,配合自身生产的材料,针对不同工况,提出了2000余种的工程解决方案。
国外防火封堵理念认为,防火封堵性能的影响因素较为复杂,因此,单一的防火封堵产品本身不具有完整的性能评价意义,必须结合具体工程、具体情况制订有效的解决方案。也正是基于这一理念,无论从标准、规范的制订,还是从企业提供产品——方案配套生产的模式来看,国外在防火封堵技术上的先进性远超国内发展。
5 结论
近些年来,国内虽然在电气防火封堵方面有了长足的进步,但与国外相比,特别是美国,仍存在较大差距,主要有以下几个方面:
(1)缺乏基础研究。电气防火封堵不是单独地采用不燃材料堵住孔洞就可以,而是要有相应的防火封堵效果。事实上,防火封堵效果与诸多因素相关,包括贯穿形式、孔口尺寸、贯穿率、电缆材料、被贯穿体材料与厚度等。当前,国内尚缺乏相应的试验研究,也没有试验数据支撑配套的工程解决方案。
(2)以产品为导向的测试标准尚不能完全满足实际工程需求。国内防火封堵检测标准注重对材料特性的测试,“一旦某防火封堵材料经过形式认可,便可直接应用于各类工程”。而国外,防火封堵性能的检测须以实际工况或等效工况下的性能参数为判定依据,其认证结果仅适用于此工况。由于国内外在防火封堵性能测试导向不同,间接地形成了防火封堵研究技术路线的差异,由此产生了国内外在防火封堵材料研究领域的重要差异,值得深思。
(3)判定性能指标较少。除必要的材料性能检测外,基于工程应用中防火封堵性能的考虑,国内只有耐火性能(隔热性和完整性)测试,而在部分对防烟、防冲击性能有需求的情况中,难以判断。国外选用的材料质量指标较多,包括耐火性能、密烟性能、水冲特性和隔声性能。多元化的指标更能符合不同功用建筑所需,客观上也提高了对防火封堵新型材料的研究水平。
(4)缺少具体施工工艺标准。电气防火封堵最终要落实到工程上,如果没有完备的施工工艺,再好的产品和方案也不能发挥最大功效。缺少具体的施工工艺标准不仅会对施工造成困扰,同时会对最终封堵性能的评价造成影响。
(5)国内产品技术质量有待提高,由于长期以来对电气线路防火封堵措施缺乏重视。无论从规范引导,还是从市场需求,国内都处于较低层次,这也影响了国内企业在该领域中研发投入不足,缺少新产品、新技术。