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關于民用建筑電氣設計中電線電纜的選型及敷設 要求的技術探討


      民用建筑電氣設計中電線電纜的選型及敷設,在我們日常建筑設計中尤為重要,我院通過多年來的設計項目經驗實踐和積累,對于這方面的技術要求有一些心得體會,現總結如下,與相關專業技術人士進行探討:

  前言

  電線電纜作為建筑電氣不可或缺的組成部分,它的運用范圍極其廣泛,隨著建筑物內電氣負荷的日益增長,線纜燃燒造成的電氣火災也頻繁發生。同時,一旦火災發生,消防設備的安全可靠運行,也需要電線電纜的保障。因此,建筑電氣中電線電纜的選用,不僅關系到用電設備的正常使用,關系到建筑電氣的工程造價,更重要的是關系到電氣使用的安全性,甚至建筑內人員的人身安全。我院從消防的角度結合工程經驗,根據《電力工程電纜設計規范》、《住宅建筑電氣設計規范》、《民用建筑電氣設計規范》、《建筑設計防火規范》等國家規范和上海市工程建設規范《民用建筑電線電纜防火設計規程》的規定,按普通、消防負荷兩部分,從消防供電干線、應急照明和火災自動報警等三方面,整理了各級別民用建筑應選用的電線電纜型式及其敷設方式。

  常用電力電纜類型

  在目前的建筑電氣設計中,常用的線纜可分為以下幾類:普通線纜、阻燃線纜、耐火線纜、無鹵低煙線纜和礦物絕緣電纜。對應上述的各類線纜,不同的廠家有不同的產品,但基本的要求和定義是一致的。本文僅列舉筆者設計中常用的線纜類型。

 ?。?)普通線纜

  主要指聚氯乙烯絕緣電線BV線和交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套絕緣電力電纜YJV.

 ?。?)阻燃線纜

  不易著火并具有阻止或延緩火焰蔓延能力的電線電纜。該線纜通常指能通過GB/T18380.3(等同IEC60332-3)試驗合格的電線電纜。包括具有阻燃性的聚氯乙烯絕緣電線ZRBV線和具有阻燃性的交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套絕緣電力電纜ZRYJV.

 ?。?)耐火線纜

  在規定溫度和時間的火焰燃燒下,仍能保持線路完整性的電線電纜。通常指通過GB/T12666.6(等效IEC60331)試驗合格的電線電纜。包括具有耐火性的聚氯乙烯絕緣電線NHBV線和具有耐火性的交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套絕緣電力電纜NHYJV.

 ?。?)無鹵低煙線纜

  無鹵低煙阻燃線纜WDZ-BYJ/YJY:材料不含鹵素,燃燒時產生的煙塵較少并且具有阻止或延緩火焰蔓延的電線電纜。通常把能通過GB/T 17650.2(等同IEC60754-2)、GB/T17651.2(等同IEC61034-2)和GB/T18380.3(等同IEC60332-3)三項標準試驗合格的電線電纜稱為無鹵低煙阻燃電線電纜。

  無鹵低煙阻燃耐火線纜WDZN-BYJ/YJY:材料不含鹵素,燃燒時產生的煙塵較少并且具有阻止或延緩火焰蔓延、可保持線路完整性的電線電纜。通常把能通過GB/T17650.2(等同IEC 60754-2)、CB/T 17651.2(等同IEC61034-2)、GB/T 18380.3(等同IEC 60332-3)及GB/T12666.6(等效IEC60331)四項標準試驗合格的電線電纜稱為無鹵低煙阻燃耐火電線電纜。

 ?。?)礦物絕緣電纜

  用礦物(如氧化鎂)作為絕緣材料的電纜。通常由銅導體、礦物絕緣、銅護套構成,不含有機材料;并且具有不燃、無煙、無毒和耐火的特性。

 住宅建筑中電線電纜的選型及敷設要求

  住宅建筑中電線電纜的選型,主要參照《住宅建筑電氣設計規范》和《民用建筑電氣設計規范》中的規定。

 ?。?)普通負荷用電線電纜

  根據規范,多層住宅及高層住宅中公共區域暗敷的普通負荷線纜均可采用交聯聚乙烯YJV電力電纜或聚氯乙烯BV電線;而高層住宅中公共區域明敷的普通負荷用線纜,在火災時被延燃的可能性較大,為降低對建筑內人員的危害,應采用無鹵低煙阻燃WDZ-BYJ/YJY電纜和電線供電;住宅戶內線路現都采用穿管暗敷方式,即使發生火災,短時間內電線全部燃燒的可能性較小,燃燒產生的鹵化物含量和影響范圍有限,故均可以采用BV線穿管暗敷。

 其中,眀敷方式包括電纜直接眀敷、電纜敷設在梯架里和電線穿保護導管眀敷,電纜在槽式橋架內敷設如安裝在有效結構防護體之外(如敷設在吊頂內)視為明敷,電纜在電氣豎井內敷設不屬于眀敷,穿管敷設時可采用電線。

 ?。?)消防負荷用電線電纜

  消防負荷用電線電纜,針對消防供電干線、應急照明和火災自動報警線路三部分分別應選用不同類型的線纜(見表1)。

表1:  住宅建筑消防負荷電線電纜選用

建筑高度為100m或35層及以上的超高層住宅建筑

消防供電干線

礦物絕緣電纜BTTZ

公共疏散通道的應急照明

無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜

火災自動報警線路

無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜

建筑高度為50m~100m且19層~34層的一類高層住宅建筑

消防供電干線

應采用阻燃耐火ZNYJV電纜,宜采用礦物絕緣電纜BTTZ,如有明敷部分,應采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜。

公共疏散通道的應急照明

無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜

火災自動報警線路

明敷部分采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜,暗敷部分可采用阻燃耐火ZNBV/YJV線纜。

10~18層的二類高層住宅建筑

消防供電干線

應采用阻燃耐火ZNYJV電纜,如有明敷部分,應采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜。

公共疏散通道的應急照明

阻燃耐火ZN-BYJ/YJV線纜

火災自動報警線路

明敷部分采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜,暗敷部分可采用阻燃耐火ZNBV/YJV線纜。

多層住宅及以下住宅

消防供電干線

阻燃耐火ZNBV/YJV線纜(包括明敷部分)

公共疏散通道的應急照明

耐火NHBV/YJV線纜

 

 

 

 

  4.1 普通負荷用電線電纜

 在一般工程中,選用交聯聚乙烯絕緣YJV電纜和聚氯乙烯BV電線。對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物,應采用無鹵低煙阻燃WDZ-BYJ/YJY線纜。

《民用建筑電線電纜防火設計規程》進一步對各場所進行了分級,以明確各場所應選用的電線電纜,見規范4.0.1:

4.0.1電線電纜使用場所應根據建筑物的使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度等分為特技、一級、二級、三級。并宜符合表4.0.1的規定。

 

表4.0.1                    電線電纜使用場所分級

等級

使  用  場  所

特級

建筑高度超過100m的高層民用建筑(超高層住宅除外)

一級

建筑高度超過100m的高層住宅

建筑高度不超過100m的高層民用建筑

一類建筑(一類建筑的住宅除外)

建筑高度不超過24m的民用建筑及建筑高度超過24m的單層公共建筑

1.     200床及以上的病房樓,每層建筑面積1000m2及以上的門診樓;

2.     每層建筑面積超過3000m2及以上的百貨樓、展覽樓、高級旅館、財貿金融樓、電信樓、高級辦公樓;

3.     藏書超過100萬冊的圖書館、書庫;

4.     超過3000座位的體育館;

5.     重要的科研樓、資料檔案樓;

6.     市級的郵政樓、廣播電視樓、電力調度樓、防災指揮調度樓、車站旅客候車室、民用機場候機樓;

7.     重要文物保護場所;

8.     大型以上的影劇院、會堂、禮堂;

9.     建筑面積在200m2及以上的公共娛樂場所。

地下民用建筑

1.          地下鐵道及地下鐵道車站;

2.          地下影劇院、禮堂;

3.          使用面積超過1000m2的地下商場、醫院、旅館、展覽廳及其他商業或公共活動場所

4.          重要的實驗室和圖書、資料、檔案庫。

二級

建筑高度不超過100m的高層民用建筑

一類建筑的住宅

二類建筑(二類建筑的住宅除外)

建筑高度不超過24m的民用建筑

1.     每層建筑面積超過2000m2但不超過3000m2的商業樓、財貿金融樓、電信樓、展覽樓、旅館、辦公樓、車站、海河客運站、航空港等公共建筑及其他商業或公共活動場所;

2.     區縣級的郵政樓、廣播電視樓、電力調度樓、防災指揮調度樓;

3.     中型以下的影劇院;

4.     圖書館、書庫、檔案樓;

5.     建筑面積在200m2以下的公共娛樂場所。

地下民用建筑

1.     長度超過500m2的城市隧道;

2.     使用面積不超過1000m2的地下商場、醫院、旅館、展覽廳及其他商業或公共活動場所。

三級

不屬于特級、一級、二級的其他民用建筑

 

 據此,普通負荷供電所用線纜,直埋敷設和穿管暗敷的電纜可采用普通電纜YJV,除此之外的用于特級、一級場所的電線電纜應采用無鹵低煙型WDZ-BYJ/YJY,用于二級場所的電線電纜宜采用無鹵低煙型WDZ-BYJ/YJY.用于普通設備線路的電線在穿管敷設時,可采用普通電線BV.

  當電線電纜成束敷設時,為避免火災時線纜延燃,應采用阻燃電線電纜ZRBV/YJV;在外部火勢作用下,需保持線路完整性、維持通電的場所,其線路應采用耐火電線電纜NHBV/YJV或礦物絕緣電纜BTTZ.用于特級、一級場所中的特別重要負荷的電源主干線路宜采用礦物絕緣電纜BTTZ.用于重要的木結構公共建筑的電源主干線應采用礦物質絕緣電纜BTTZ.

  4.2 消防負荷用電線電纜

  消防負荷用電線電纜主要參照《民用建筑電氣設計規范》、《民用建筑電線電纜防火設計規程》和新版《建筑設計防火規范》中的規定。

  規范中表4.0.1中所示特級場所的消防設施供電干線采用礦物絕緣電纜BTTZ;應急照明采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜;火災自動報警線路采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜。

  一級場所的消防設施供電干線宜采用礦物絕緣電纜BTTZ,可以采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜;應急照明采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜;火災自動報警線路采用無鹵低煙阻燃耐火WDZN-BYJ/YJY線纜。暗敷部分可以用阻燃耐火ZNBV/YJV線纜。

  二級、三級場所的消防設施供電干線采用普通阻燃耐火ZNBV/YJV線纜;應急照明采用普通耐火NHBV/YJV線纜;火災自動報警線路采用普通耐火NHBV/YJV線纜。

  配電線路的敷設要求

  電纜敷設方式的選擇,應視工程條件、環境特點和電纜類型、數量等因素,以及滿足運行可靠、便于維護和技術經濟合理的原則來選擇?!峨娏こ屉娎|設計規范》中5.2節較為詳細的對于電纜敷設方式的選擇做出了規定。

  5.1 消防配電線路的敷設要求

  對于消防配電線路的敷設要求,應滿足火災時連續供電的需要,其敷設應符合下列規定:

  明敷時(包括敷設在吊頂內),應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護,金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施;當采用阻燃或耐火電纜并敷設在電纜井、溝內時,可不穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護;當采用礦物絕緣類不燃性電纜時,可直接明敷;

  暗敷時,應穿管并應敷設在不燃性結構內且保護層厚度不應小于30mm;

  消防配電線路宜與其它配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內;確有困難時需敷設在同一電纜井、溝內時,應分別布置在電纜井、溝的兩側,且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。

  5.2 線纜敷設的防火措施

  除要保證設備的正常運行外,電纜本身也需要采取防火措施,為此其敷設方式還有以下要求:

 ?。?)電線電纜敷設時,應對電纜橋架和電纜井道采取有效的防火封堵或分隔措施。

 ?。?)電力電線電纜與非電力電線電纜宜分開敷設,如確需在同一電纜橋架內敷設時,宜采取隔離措施。

 ?。?)敷設在同一電纜橋架內的電纜,當其非金屬材料容量大于14L/m時,宜采用隔離措施。

 ?。?)電線明敷時,在特級、一級場所應采用金屬管或金屬線槽敷設,在二級場所宜采用金屬管或金屬線槽敷設。

 ?。?)電線暗敷時,宜采用金屬管或阻燃型硬質塑料管敷設,并應敷設在不燃體結構內。消防設備線路暗敷時,尚應滿足其保護層厚度不應小于30mm的要求。

 ?。?)礦物絕緣電纜可采用支架或沿墻明敷。

  5.3 關于線纜敷設有以下幾點在規范中沒有明確規定,但仍值得研究

 ?。?)對于一級負荷,由雙重電源供電,低壓電纜出線引自不同高壓所帶的變壓器,其電纜通常都會采用耐火阻燃電纜,但對于其變壓器的高壓進線電纜卻沒有規定。目前有許多項目,變電所不靠外墻,高壓進線電纜可能在橋架內敷設一段再進入變電所。在這種情況下,若發生火災,高壓電纜不具備耐火能力,也就無法保證低壓消防設備的安全運行。所以,筆者認為,這種情況下,高壓進線電纜應采用耐火阻燃電纜。

 ?。?)類似的,柴油發電機引至變電所的母線如敷設在無防護的區間,應至少采用耐火母線或改為礦物絕緣電纜。

  結束語

在建筑電氣設計中,首先要充分了解電線和電纜的特性,正確區分建筑物的重要性、特殊性以及火災危險性。根據不同的建筑物、不同的部位、不同的配套設備來選擇其相對應的電線和電纜。正確地選擇電線和電纜既能滿足建筑物正常使用又能保證人身財產安全,同時還要符合建筑電氣節能及合理造價。

 


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