朱甫泉（新疆維吾爾自治區建筑設計研究院 烏魯木齊市830002）
【摘 要】高層建筑的各類豎向管井及孔洞應嚴格做好防火封堵，和分隔電纜橋架、金屬線槽及金屬管涂刷耐火涂料等措施是有效扼制煙火和電纜燃燒蔓延的有效措施。
【關鍵詞】膨脹模塊 無機材料 物理膨脹 防火封堵 綠色環保
筑物中各類豎向的通道，如樓梯、管道井、電纜井及排氣道等，如果在設計中未考慮應有的防火分隔和封堵，或在施工中未按施工規程敷衍馬虎，那么在發生火災時，由于煙囪效應往往成為火災蔓延的主要途徑。如首爾（漢城）“大然閣”旅館的火災就是未做好防火封堵以及火災隔離的一個典型案例，大然閣旅館于1970年6月建成，標準層平面為"L"形，每層面積近1500m2，西面是公司辦公用房，地下層是汽車庫，1層是設備層，2層是大廳，3～20層是辦公室；東面是旅館，1層是設備層，2層是大廳和咖啡廳，3層是餐館，4層是宴會廳，5層是設備層，6～20層是客房（共有客房223間），21層是公共娛樂用房。每層的公司辦公用房和旅館部分相互連通，各設有一座樓梯，共8臺電梯。 1971年12月24日上午10時許，旅館部分二層咖啡廳因瓶裝液化石油氣泄漏引發火災，火焰很快將咖啡廳和旅館大廳燒毀，并沿2～4層的敞開式樓梯延燒到餐館和宴會廳，濃煙充滿了樓梯間，封住了上部人員的疏散通道，管道井也向上迅速地傳播著火焰。二層旅館大廳與公司辦公大廳連接處，雖然設置了玻璃門，但對蔓延的火勢起不到任何作用，其結果是大火瞬間就吞沒了辦公用房。東、西之間雖有一道混凝土承重墻，但相通的門洞未設防火門，成了火災水平蔓延的通道。整幢大樓猶如一座火籠，建筑物全部燒毀，樓內近300名旅客及工作人員僅62人得以生還。教訓是慘痛的，究其原因主要有樓梯及其它豎向管道井，沒有采取防火分隔措施，孔洞未封堵，導致煙火由這些通道迅猛蔓延；敞開的樓梯不僅不能成為人員逃生的通路，反而對火焰的蔓延起到助長作用。可見如果做好了水平及垂直方向的各個防火封堵，設置好防火分區，那么火災的蔓延和影響就能得到大幅的遏制。2008年元月2日在新疆烏魯木齊市發生的德匯商貿大廈特大火災是另一個近期發生的慘痛教訓，火災發生的源頭位于地下一層，但是很快的就蔓延到頂層（十二層），其迅猛程度可想而知，用旁觀人話來形容“大火象跳高一樣，一層一層的一下就燒到頂了”。這次大火過火面積6.5萬平方米，涉及經營商戶一千多戶，經濟損失超過5億元，幸而大火發生在夜晚，除了在撲救當中犧牲的3名消防官兵和2名值班人員，沒有更多的人員傷亡。事后對現場檢查發現，豎井等建筑物的豎向通道因為疏于防火封堵而成為火焰上行的直接通路。國內外諸多高層建筑的火災在防火設計上的經驗教訓是應引起我們高度重視的。
除了劃分符合規范的防火分區，按要求設置好消防通道、樓梯、各種規格防火門外，還應做好各種水平和豎向管道井、孔洞的封堵，這樣能將火災限制在一定范圍之內，減少經濟損失和人員傷亡。下面針對由建筑內電氣故障引發的火災先進行較為深入的分析，然后對防范電氣火災能起到很大作用的電氣封堵做一個全面的論述。
一、電氣線路起火原因分析
近些年來我國發生火災數目逐年遞減，但由電氣故障引發的數目卻是劇增不減，已占到火災總數的30%以上，居首位。并且因電氣故障引發的火災多數都會引起大面積延燃，所以會造成重大的經濟損失和人員傷亡，尤其值得注意。電氣火災的比例之大，表明我國用電安全水平仍很低下。造成電氣火災的原因很多，如人為違反電氣設備操作規程，采用未經檢驗或不符合制造規定的電氣產品，未選用合格燈具或不合理使用電加熱器引燃周圍可燃物等，其中因線路原因引發的火災比例占40%之多，因此是防范的重中之重。打個比方，如果把建筑內的各個用電終端都看成是立體分布獨立的點，那么電氣線路就是將這些點連接起來的線，就點與線布置所涉及的空間來說，線路肯定大于終端，所以在電氣線路上出現的故障更具隱蔽性，其維護檢修也較用電終端復雜和困難的多，由于電氣線路具有延展特征，并且分布在建筑的各個角落，如果起火，又沒有加以措施限制，其結果就是將火災的范圍擴大。
高層建筑中低壓配電系統的干線一般集中敷設在電氣豎井、電纜橋架和電纜溝內，分支干線、分支線敷設在線槽和導管中。導管內穿線纜后，兩端按施工規范做封堵，即便絕緣線纜在管內發生接地故障，產生的電弧或火花也會因氧氣不足而不易燃燒。對電氣豎井、電纜溝而言情況就絕然不同，纜線一旦著火，不會因缺氧而熄滅，如果產生了金屬性短路，電纜會向電源側蔓延擴大，火勢不易在短時內得到控制，火災也不易在局部范圍內被撲滅。普通纜線燃燒將產生大量有毒煙霧，特別是聚氯乙烯電纜在燃燒過程中會產生氯化氫氣體，通過樓板、墻體及管道間的縫隙、孔洞迅速彌漫到整個建筑物內，嚴重阻礙人員的撤離和消防人員的有效撲救。
還有一種線纜著火的原因值得我們關注，水或其他導電液體覆蓋在纜線表面，會形成導電液膜，如果線纜有破損，帶電部件與接地間存在電位差，就會有電流流動并產生打火，產生的熱效應使液體氣化，遺留一定的鹽分在絕緣材料表面，周而復始，鹽量不斷增大促使線纜破損處的導電性能愈來愈好。如果線路不具有防火漏電保護，那么泄漏的電流雖然在增大，但不足以能夠讓保護斷路器動作。時間一長，纜線上的打火現象會越來越嚴重，最終線纜絕緣層表面在不斷打火碳化過程中形成導電軌跡出現閃絡把纜線燒斷，是引起電氣火災又一隱患。這樣的電氣火災因為過程緩慢經常被忽視，如果維修管理人員在日常工作中，勤于檢查防微杜漸，其實是完全可以避免的，但往往就是長期的玩忽職守遭成了一次又一次的重大火災。
二、纜線的防火措施
1、合理選擇電纜電線
用作線纜絕緣層及護套的材質是具有可燃性的，如塑料（PVC）、橡膠、油浸紙等，聚氯乙烯塑料的熔點僅為120℃，在設計中應合理選擇斷路器和線纜，如果線纜截面選擇不當，導線溫度足以引燃線纜。
纜線敷設在PVC管中較鐵管散熱性能降低15%，易使絕緣材料老化，在設計中應加以考慮。根據IEC標準的規定：電氣產品的工作溫度超過其額定溫度6℃時，壽命將減少一半。
大部分的纜線火災事故是由于違規造成的，如纜線使用年限過長、經常處于過負荷或過電壓狀態下的設備運行、安裝施工不當造成纜線絕緣層受到機械損傷、由于纜線彎曲半徑過小使絕緣層長期受到拉力和劑壓、纜線敷設與熱源的間隔不符合規定、室外纜線未選擇抗紫外線照射和化學腐蝕的型規等，這些都會導致纜線絕緣材料加速老化龜裂、絕緣性能下降，嚴重時絕緣就會被擊穿造成金屬性短路或接地故障，從而產生接地電弧和高溫，引燃周圍可燃物。
2、裝設剩余電流保護斷路器或電氣火災監控系統
《低壓配電設計規范》GB50054-95第4.4.21條“為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的漏電電流動作保護器，其額定電流不應超過0.5A”，第4.4.22條“多級裝設的漏電流動作保護器，應在時限上有選擇性配合”。
《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）9.5漏電火災報警系統第9.5.1高層建筑內危險性大，人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統，即時發現和消除纜線線路上的接地故障引發的火災隱患。
3、選擇科技含量高的新產品
纜線的導體部分不會燃燒，需解決的是絕緣層和護套的阻（難）燃性、耐火性和不燃性。建設部規定纜線絕緣層的氧指數為27，32及以上的氧指數的線纜就可以認為是阻（難）燃型的，阻燃型纜線是指在火源燃燒時阻燃電纜可燃燒，一但火源離開，15秒之內燃燒的纜線應自熄，并且不會延燃。電纜生產中最常見的絕緣材料有聚乙烯和聚氯乙烯，由于聚乙烯材料具有很好的電氣性能和較好的交聯性能，因而發展了多種工業交聯生產工藝，包括蒸汽交聯、干法交聯、硅烷交聯和電子輻照交聯四種交聯方式，其中蒸汽交聯、干法交聯、硅烷交聯稱為化學交聯，而電子輻照交聯稱為物理交聯。輻照交聯是在化學交聯迅速發展時期崛起的一門高新技術，是原子能技術和平利用的一個分支。電子輻照交聯電纜技術始于20世紀50年代中期，美國電子化學公司利用高能電子射線照射聚乙烯，使聚乙烯分子由線型結構轉變為三維網狀體型結構，揭開了電子輻照交聯電線電纜的序幕。
與化學交聯方法比較，輻照交聯有以下的優點：
（1） 交聯反映過程不產生低分子化合物，無雜質殘留；
（2） 交聯度容易控制．交聯鍵分布比較均勻；
（3） 交聯是在常溫下完成，無焦燒、水樹、熔流等質量問題；
（4） 生產速度高，更換規格方便；
（5） 能耗低，一般為化學交聯的30％-70％；
（6） 加工較薄絕緣層具有明顯優勢，效率高；
（7） 材料選用面廣，可開發產品多；
（8） 輻照交聯工藝具有非接觸式常溫加工的特點，因此基本上沒有對生產規格的限制。
輻照交聯與其他交聯加工方法相比較，生產出的電纜電線具有耐熱、耐烙鐵性、耐磨損、耐切通性、耐應力開裂、耐溶劑、抗張強度高、絕緣性能更佳等優點，而且不會因為存在未反應的催化物而導致高聚物的降解。
40多年來，隨著大功率電子加速器的誕生和輻照工藝的不斷完善，電纜電線輻照交聯得到了很大發展，并在一些發達國家相繼形成了規模化產業。據資料介紹，80年代中期全世界已經有10多個國家的幾十家工廠生產輻照交聯電纜電線產品，纜線輻照生產線在全世界已經形成規模。電纜電線的輻照交聯現在已成為一種先進、成熟、可靠的技術，我國1983年12月就把電纜電線輻照交聯列為國家重點發展技術，隨后一些纜線企業開始把研發輻照電纜電線列為本企業的技術發展規劃，目前已有多條輻照纜線生產線在不同企業投入運行。輻照交聯電纜電線不會造成環境污染、能耗低、節省原材料，因而價格更便宜，越來越多地被用戶接受，是目前應用最廣泛的電力材料之一，其技術性能的優劣、質量水平的高低，直接影響到工程投運后輸配電系統的運行狀況。