民用建筑耐火电缆选择应注意的问题

在GB 51348 - 2019《民用建筑电气设计标准》（以下简称《民标》）和GB 50016 - 2014《建筑设计防火规范》（2018年版，以下简称《建规》）中，以及很多设计人员心目中，对于矿物绝缘电缆并无耐火能力（温度、时间）参数要求，似是默认只要是名称叫做“矿物绝缘电缆”就一定能够满足目前的最高要求（耐火温度 ≥ 950 ℃，耐火时间≥180min，简单起见，以下用“* ℃ / *min”或“*~* ℃ / *min”方式表达），其实不然。

XF 306.2 - 2007《阻燃及耐火电缆 塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第2部分：耐火电缆》本身就是针对塑料绝缘电缆提出的“750 ~ 800℃ / 90 min”和“950 ~ 1 000 ℃ / 90 min”要求。文献《无卤低烟阻燃耐火电缆及其工艺的探讨》证明用有机绝缘类电缆通过外绕云母带或硅橡胶带等材料和工艺，可以通过“950 ℃ / 90 min”和“830 ℃ / 120 min”耐火试验。但尚未见到能够通过“950 ℃ / 180 min”试验的有机绝缘类电缆。

就矿物绝缘电缆中的绝缘材料来说，目前至少氧化镁绝缘和云母带绝缘两个大类是市场上早已有的成熟产品，且国内外都有标准支撑。但JGJ 232 - 2011《矿物绝缘电缆敷设技术规程》狭义地定义“氧化镁作绝缘导体，普通退火铜或铜合金材料作护套”的才叫做矿物绝缘电缆，这引起了行业争议，以至于矿物绝缘电缆被人为分为刚性和柔性两个大类：所谓刚性，是按上述说法严格满足JGJ 232 - 2011要求的；而所谓柔性，又分为耐火云母带、矿物化合物、陶瓷化聚烯烃耐火材料、陶瓷化硅橡胶耐火材料等绝缘方式，外护套又有矿物化合物、波纹铜等，不一而足。但除氧化镁绝缘和耐火云母带绝缘方式外，其他矿物绝缘类电缆产品目前均只有其自身企业级生产标准支撑，公信力不足。

需要提醒注意的是，满足JGJ 232 - 2011的氧化镁绝缘类矿物绝缘电缆，其外径大于20mm时不受英国标准BS 6387：2013《Test method for resistance to fire of cables required to maintain circuit integrity under fire conditions》（在火焰条件下电缆保持线路完整性的耐火试验方法），亦即大家所熟知的“950 ℃ / 180 min”支撑。只能得到满足英国标准BS 8491：2008《Method for assessment of fire integrity of large diameter power cables for use an components for smoke and heat control systems and certain other active fire safety systems》（用作烟和热控制系统及其他现役消防安全系统部件的大直径电缆的耐火完整性评估方法）“842 ℃ / 120 min”，或国内标准GB / T 19216.1 - 2021《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第1部分：火焰温度不低于830 ℃ 的供火并施加冲击振动，额定电压0.6 ∕ 1 kV及以下外径超过20 mm电缆的试验方法》“830 ℃ / 120 min”的测试报告（原因详下文）。而氧化镁绝缘类矿物绝缘电缆其额定电压仅有500 V和750 V两类。深究之下，作为布线电缆其标称电压并不满足《民标》第7.4.1条第5款“室内敷设 …… 电力电缆不应低于0.6 kV / 1 kV”的电缆使用要求。

选用云母带绝缘类的矿物绝缘电缆时也要注意，文献《影响YTTW型高性能耐火电缆提高合格率的因素 》 等指出市场上型号同样叫做“YTTW”的电缆由于其带绝缘结构差别较大造成产品耐火性能实际上是参差不齐的。且作为绝缘材料的云母带，其材料的品质差别很大。完全满足950 ℃ 燃烧试验的电缆，其绝缘材料只能采用合成云母带（氟金云母带）和煅烧云母带。市场上已经长期使用的金云母带（800 ℃ 时释放结晶水）可用于“750 ℃ / 90 min”，而白云母带（600 ℃ 时释放结晶水）绝缘材料不能使用。合成云母带因含氟，其高温下是否释放毒性被广泛关注。虽有争议，但在GB / T 34926 - 2017《额定电压0.6 / 1 kV及以下云母带矿物绝缘波纹铜护套电缆及终端》第5.2.1条中，明确要求“低烟无卤以及低毒类产品可采用煅烧云母带”，意思是合成云母带绝缘电缆不适合在民用建筑中使用。

因此，不管是刚性还是柔性，设计人员不能轻易被“矿物绝缘电缆”几个字迷惑，以为它就能够提供最高的耐火性能，甚至我们不能在不明就里的前提下轻易使用所谓的“矿物绝缘电缆”。

新版《民标》发布并宣贯后，设计人员除了在设计文件里选择具体的耐火电缆型号外，也在设计说明里专门提及了消防配电电缆的耐火要求（如“950 ℃ / 180 min”）。这样表达，从设计文件角度来看，似乎非常完善。其实也不尽然，至少应该在这样写之前先把其依据弄明白。

通过学习文献《国标、IEC标准与英标电线电缆耐火特性试验差异》，再经查询，笔者发现目前国内较早有明确供火温度和供火时间要求的试验方法标准是GB / T 12666.6 - 1990《电线电缆燃烧试验方法 第6部分：电线电缆耐火特性试验方法》（已作废），该标准等效采用早已废止的IEC标准《电缆的耐火特性》（IEC 331 - 70 EQV），适用于检验矿物绝缘电缆和具有耐火层电线电缆的耐火特性，同时提及了“A类（火焰温度为950 ~1 000 ℃）”“B类（火焰温度为750 ~ 800 ℃）”，以及供火时间90 min。该标准早已废止，但其中的“A类”和“B类”的说法，以及其较高供火温度的参数（950 ~ 1 000 ℃）至今仍然被其他标准引用和使用，也被不少电缆生产商宣传。

代替GB / T 12666.6 - 1990标准的是GB / T 19216.11 - 2003 / IEC 60331 - 11：1999《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第11部分：试验装置 火焰温度不低于750 ℃ 的单独供火》和GB / T 19216.21 - 2003 / IEC 60331 - 21：1999《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第21部分：试验步骤和要求 额定电压0.6 / 1 kV及以下电缆》。其中GB / T 19216.11 - 2003 / IEC 60331 - 11：1999对于供火温度的要求是750 ~ 800 ℃，取消了950 ~ 1 000 ℃（原因不详）；GB / T 19216.21 - 2003 / IEC 60331 - 21：1999对其供火时间也取消了硬性要求，仅是推荐90 min。

GB / T 19216.11 - 2003 / IEC 60331 - 11：1999和GB / T 19216.21 - 2003 / IEC 60331 - 21：1999试验标准长时间以来一直是国内很多其他类型标准（如产品、消防安全等）的耐火试验依据标准。但不少标准在要求按照该试验标准进行试验的同时，依然依据GB / T 12666.6 - 1990提出了更高的温度和更长的时间要求。这种要求是国内特色，笔者不敢苟同，原因详后。

2021年底开始实施的另外两本试验标准GB / T 19216.1 - 2021 / IEC 60331 - 1：2018《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第1部分：火焰温度不低于830 ℃ 的供火并施加冲击振动，额定电压0.6 ∕ 1 kV及以下外径超过20 mm电缆的试验方法》和GB / T 19216.2 - 2021 / IEC 60331 - 2：2018《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第2部分：火焰温度不低于830 ℃ 的供火并施加冲击振动，额定电压0.6 ∕ 1 kV及以下外径不超过20 mm电缆的试验方法》则增加了供火温度为830 ℃（830 ~ 870 ℃），供火时间 ≤ 120 min的试验要求。

上述3本标准都是国内“GB / T”类推荐性国标，都是等同采用IEC标准。其中除GB / T 19216.11 - 2003 / IEC 60331 - 11：1999要求的供火温度为“750 ~ 800 ℃”外，其余2本标准要求的供火温度实际上都是“830 ~ 870 ℃”。

目前业界公认、也是厂商宣传得最火热的耐火电缆试验最高测试标准是前文已提及的英国BS标准中的BS 6387：2013，其单纯耐火试验最高达到“950 ± 40 ℃ / 180 min”。但是请大家注意，不要被单纯的BS 6387：2013所迷惑，因为它有约束条件：在该标准第1章“适用范围”就明确了仅针对“额定电压不超过0.6 / 1 kV，直径不大于20 mm”的电缆。而直径大于20 mm的电缆应按照BS 8491：2008测试标准，满足供火温度：842 ℃（其实也是830 ~ 870 ℃），供火时间：30 / 60 / 120 min（以下只表达为120 min）的条件下进行测试。

目前国内GB / T 19216.21 - 2003 / IEC 60331 - 21：1999（“750 ℃ / 90 min”）、GB / T 19216.1 -2021 / IEC 60331 - 1：2018和GB / T 19216.2 - 2021 / IEC 60331 - 2：2018（均为“830 ℃ / ≤ 120 min”），和国外BS 6387：2013（“950 ℃ / 180 min”），仅针对外径不大于20 mm、BS 8491：2008（“842 ℃ / ≤ 120 min”，针对外径大于20 mm）是被广泛认可的试验标准。仅就供火温度和供火时间参数值来说，GB / T 19216.1 - 2021 / IEC 60331 - 1：2018、GB / T 19216.2 - 2021 / IEC 60331 - 2：2018和BS 8491：2008几乎相同。但文献《耐火电缆分级方法的可行性研究》分析上述各标准的试验方法并经实际的电缆耐火试验后得出BS标准比IEC标准更难以通过的结论。

同时文献《消防用电线电缆耐火性能试验方法研究》指出目前我国对于“950 ℃ / 180 min”尚无国标级产品标准和试验标准。因此，我国现阶段对于消防电缆的选用，是“设计要求已经高于试验对产品的要求”。这实际上对于项目供货提出了挑战。笔者于2021年底从本地某大型项目电缆供货商处了解到，他们打算按照设计要求（“950 ℃ / 180 min”）提供某款外径大于20 mm的柔性矿物绝缘电缆“BBTRZ”到国家防火建筑材料质量检验检测中心做BS 6387：2013标准测试被拒，被告知外径大于20 mm的电缆只能做BS 8491：2008标准测试。生产商又希望在BS 8491：2008试验标准中将参数改为“950 ℃ / 180 min”也被拒，就是因为该标准只能做“842 ℃”。最后该生产商得到的也是满足BS 8491：2008的测试报告（“842 ℃ / 120 min”）。笔者也在“国家防火建筑材料质量检验检测中心”网站（http：// www.fire?testing.net.cn）上查阅了该机构近些年各项耐火测试报告，除了极个别生产商的“BTTZ - 750V - 1（4 × 25）”电缆（在JGJ 232 - 2011表A.0.4中查询其外径为20.1 mm）外，几乎没看到其他任何超过20 mm电缆的“BS 6387：2013”试验报告。但该中心的确也为极个别生产商提供了满足BS 8491：2008供火温度，时间延长为180 min（“842 ℃ / 180 min”）的测试报告。

基于上述缘由，笔者认为目前国内市场上的耐火电缆（含各类矿物绝缘电缆），从满足设计规范和试验标准的角度来看，最低必须满足“750 ℃ / 90 min”，最高可以达到“950 ℃ / 180 min”（外径不大于20 mm），和“830 ~ 870 ℃ / 120 min”。但每款电缆都须以测试报告提供的试验参数为准。凡与上述试验标准不符，特别是供火温度高于试验标准的测试报告（如文献《无卤低烟阻燃耐火电缆及其工艺的探讨》中提到也有部分试验机构为电缆生产企业提供基于GB / T 19216.21 - 2003 / IEC 60331 - 21：1999，经“自定测温程序，确定950 ~ 1 000 ℃的试验温度位置”得到满足“950 ℃ / 180 min”试验报告），其权威性难以置信。

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《民标》第13.7.16条中明确了各类消防用电设备在火灾发生期间最少持续供电时间的要求，而在第13.8.4条中，对于消防配电线路选择的清晰度稍差。在《建规》第10.1.10条对于消防配电线路设计的要求中，除某些较差的敷设环境条件下要求矿物绝缘电缆外，也同样只是提出了“满足火灾时连续供电的需要”这种原则性的要求。各标准都未在措施上对电缆自身耐火温度和耐火时间提出明确要求。而山东省、上海市、广东省和重庆市等陆续出台的地方标准中，有对消防配电电缆耐火温度和耐火时间的明确要求。其中山东省基本上是按照《民标》和《建规》的要求进行描述，而广东省对于消防电缆的选用全部都是严格按照当时国内外现行试验标准提出要求。

前文述及，中国建筑学会于2022年5月1日实施了团体标准T / ASC 23 - 2021，该标准完善了《民标》和《建规》中对于消防线缆设计要求中不够明确的内容，通过第5.3.3条的第1 ~ 3款明确表达了对于消防配电干线（包括耐火母线槽）“950 ℃ / 180 min”的要求。该标准未对消防用电缆的产品结构特性作要求，但刻意突出了满足T / ASC 6002 - 2021中“NH1 ~ NH6”的“消防用电线电缆”的适用场所。

虽然该标准同T / ASC 6002 - 2021一样，也是新近才实施的，也同样仅仅是团体标准而非国家级标准，其权威性尚待验证，设计单位和业主方还可以商量自行决定是否采用。但其意义非凡：它弥补了本文前述的“设计要求高于试验对产品要求”这样一个尴尬的空白，使得设计人员在表达其对电缆选择时有了实质上的依据。故笔者希望一方面需要做好该标准的宣传工作，另一方面尚需向国标升级，以增强其权威性。

笔者还想补充一点，就算电缆本身达到了耐火温度和时间的要求，其敷设条件特别是电缆支架、槽盒，以及槽盒的支撑物等也应有耐火的防护要求。否则当支架、槽盒等经燃烧垮塌时，也势必造成电缆垮塌或扯裂扯断。就算是刚性矿物绝缘电缆明敷，也需要可靠的支撑。