建筑照明系统的防火隔热保护

建筑照明系统的防火隔热保护摘要为了防范建筑照明系统火灾的发生，消防规范对建筑照明系统防火隔热已有明确规定。但是，由于没有统一的隔热、散热措施，在电气防火检测中发现隔热、散热措施各种各样，很不规范。文章在讨论照明系统一般防火问题的同时，着重就隔热、散热工程措施进行了讨论。并指出由于很多照明装置在顶棚上安装时留下的孔洞，实际上给顶棚整体防火性能造成了破坏。火灾时的烟雾和火焰会通过这些孔洞穿透顶棚，蔓延到顶棚上部，扩大火势。为了防止顶棚整体防火性能的破坏，又能使照明器达到隔热、散热的目的，可以用防火涂料制成的防火帽、防火垫解决。该方法还可以推广用来对各种接线盒进行防火隔热，以填补照明器、开关、接线盒隔热等措施的不足。关键词照明系统隔热散热防火帽防火垫１现行消防规范对建筑照明系统防火隔热的规定现行有关消防技术规范和电气防火安全管理规定，对建筑照明系统的防火保护一般都有一些原则要求，规范条文原文可在参考文献中找到，现将规范有关内容归纳如下：（１）为了防止辐射热的危害，照明器必须与可燃物保持一定的防火安全距离并远离可燃物；（２）开关、插座、照明器（含镇流器）都不应该直接安装在可燃结构和可燃装饰材料上，若需要安装就必须采取隔热、散热保护措施；（３）与照明器相应的配线也不应该直敷在墙壁、墙裙的装饰材料内，即使配线有机械防护性保护也应该采取相应的防火保护措施才能敷设。现以顶棚和墙面装饰用的胶合板为例，为防顶棚和墙面胶合板受安装开关、插座、照明器热故障时的危害，胶合板内外表面以及相应的木龙骨都应该涂覆防火涂料，或装饰前就应将其进行阻燃浸渍处理，并使其达到Ｂ１级燃烧性能的要求。即使灯饰材料也不能低于Ｂ１级。这些要求都是火灾教训的经验结晶，对指导照明系统防火，保证照明系统的安全运行起到一定的作用。２现场电气防火检测中经常发现的电气火灾隐患问题２．１照明器与可燃材料防火安全距离不够检测现场用目测方法，就能很容易发现照明器功率超过限定值，高温表面与可燃物防火安全间距不符合要求的问题，有的插座、开关就安装在窗户侧边，很容易被窗帘布覆盖和遮挡，大功率照明器离可燃物太近，有些移动电器会放置不当。例如１９８５年５月某研究所，微波实验室的暗室顶棚表面贴有一层可燃吸波材料，被照明灯具长期烘烤过热阴燃起火。又如１９８６年１０月某市塑料工业公司经营部，因日光灯镇流器过热，引燃紧靠的可燃物，然后延燃到胶合板木龙骨顶棚内。新疆克拉玛依友谊礼堂高温灯具表面烤燃幕布，死亡３００余人也属此类问题。这些问题除通过工程措施解决外，大部分都可以通过加强电气防火管理和电气防火安全教育，提高职工的日常电气防火意识加以解决。２．２隔热、散热措施不规范检测现场发现问题最多的是工程竣工后，整改起来也是比较困难的一些问题。隔热、散热防火措施在工程中的实施不到位。插座安在可燃物或可燃装饰物材料上，明装插座盒底部和暗装插座盒的四周，有的用玻璃丝布，有的用石棉垫垫支、贴边隔热。对顶棚荧光隔栅灯、射灯、筒灯等嵌入顶棚内安装的照明器，通常处理方法是将灯头线穿高温黄腊管，有的甚至用玻璃丝布连同灯头盒与变压器统包在一起。这些灯具在吊顶上的安装比较复杂，由于本身就是一个潜在的电火源，正常运行时就要发热，有的照明器温度还很高，又有变压器配套使用。现在以射灯为例，射灯变压器安装在顶棚内，二次额定电压只有３６Ｖ，灯泡电流大、温度高，有的可达３００℃，就是灯罩表面温度一般也在９０℃～１６０℃不等，有的还可达到２００℃左右，有时把靠近外壳的胶合板都烤糊炭化了。在产品结构上有的射灯结构不规范，灯头盒与变压器分离，低压电线不耐高温，灯头线不耐热且穿管不到位，为了隔热电工用石棉布将其统包在一起，这样可对隔热起到一定作用，但又忽略了灯具的散热，其危险性在于可能使内部热量聚集，造成人为的局部过热，造成火灾隐患。还有的把霓虹灯变压器也搁在密封的没有检查人孔的顶棚内，变压器本身就是一个发热体，长期搁置在顶棚内，即使平时出现热故障也不易及时发现，电气防火检测时也不好检查。２．３装修材料中直敷布线隐患多把塑胶线或软电缆直敷在装修材料内，有的虽然用钢管作了一些保护，但是又不到位使电线外露在外面，也有的因为施工不方便就用蛇皮管取代钢管。其原因一是电工技术水平差，另外一个原因就是业主不重视或从经济方面考虑得多，而忽视了电气防火安全工作。２．４照明器的安置破坏了顶棚的防火性能顶棚照明灯具的安装给顶棚的防火性能造成了破坏，这一点没能引起有关部门的注意，我们到处都可以看到建筑物根据室内使用功能，及业主对室内灯饰和采光效果的要求，在顶棚上安装了许多各种各样型号的灯具，这些灯具的安装在顶棚上要挖洞，可挖洞的结果又破坏了顶棚防火、隔音措施的完整性和效果。火灾时烟雾和火焰会穿过缝隙向顶棚上方蔓延，通过山墙空洞及邻舍扩大火灾范围，即使顶棚使用了不燃性材料或难燃材料，对烟雾和火焰的穿透缝隙和扩散、蔓延也是在所难免。针对烟雾和火焰穿透天花板的情况，根据国外有关资料介绍，在对安装嵌入式照明装置的耐火时间为１小时的顶棚试验中，照明器有一只有机玻璃盘在着火后的２８秒内就被烧毁，２分钟火焰就穿过嵌入式照明装置的有机玻璃盘而进入顶棚上部，可见孔洞和缝隙大大降低了顶棚的耐火时间。灯具的安装既在顶棚上埋设了电点火源，又在顶棚留下了孔洞，这给火灾在顶棚的蔓延提供了通道。这一点必须引起各方重视并采取措施予以防范。３可供借鉴的防火隔热保护措施下面是英国的一些有关资料介绍，为了解决照明装置在天花板上的孔洞给烟火造成的蔓延，而对顶棚进行的一些防火隔热模拟实验情况，现摘录部分如下，可用来做为隔热、散热保护措施的参考。３．１对３０分钟耐火极限的顶棚所进行的防火试验为了研究烟雾和火焰通过照明装置缝隙穿透顶棚的情况，防止烟雾和火焰对顶棚以外人员造成不必要的伤害，Ｔｒａｄｅ在对没有采取保护措施的照明装置的顶棚进行了一次小型耐火试验。试验结果表明，点火试验仅仅过了５分钟，烟雾和火焰就穿透顶棚，进入楼上地板的缝隙里，１５分钟以后试验装置就完全被烟雾所笼罩。试验表明照明装置安装孔洞确实破坏了顶棚整体的防火性能，使耐火时间达不到３０分钟就被烟雾和火焰穿透。由于这次试验的对象仅仅是一个模拟试验装置，如果不是模拟试验装置而是一个真实的生活环境空间的话，致命的烟雾和火焰就会迅速充满顶棚楼上的房间，从而导致不必要的伤亡事故和财产损失。３．２对６０分钟耐火极限的顶棚进行的防火试验英国损失防火委员会按照英国标准４７６第２１部分１９８７，对顶棚也做过一个独立的为时１小时的耐火试验，其结果是，在顶棚照明装置没有安装防护性保护罩的情况下，不出几分钟顶棚即被破坏，烟雾和火焰进入顶棚上部空间和楼上的房间。这个试验结果表明，照明装置装有防护性保护罩顶棚可以达到６０分钟的阻燃防护性能，并能保持顶棚隔热性、耐火性的完整和稳定。３．３不同类型顶棚结构的应用试验测试情况为使读者对试验有全面了解，现把对不同顶棚结构的试验情况列举如下。3.3.1对石膏板顶棚的试验按照１９８７年ＢＳ４７６第２１部分的一般程序和标准，１９９６年１２月３日把４５５０ｍｍ×３５００ｍｍ的承重石膏板顶棚上的照明设施用英格拉夫防护性保护罩罩住，对照明装置防护性保护罩做阻燃试验。试验结果安全防护、绝热时间和承重能力都达到６０分钟的耐火极限。3.3.2对吊板型（下垂式）顶棚的试验１９９２年４月１０日按照１９８７年ＢＳ４７６第２０部分的一般程序和标准，对安装在吊板型顶棚上的照明装置英格拉夫防护性保护罩进行阻燃性防护试验，测试结果耐火极限达到了６７分钟。3.3.3对混凝土型顶棚的试验１９９４年７月６日按照１９８７年ＢＳ４７６第２２部分的一般程序和标准，对安装在混凝土型顶棚上的英格拉夫照明装置防护性保护罩进行阻燃性防护试验，耐火极限达到了６１分钟。３．４英格拉夫公司对阻燃产品的应用英格拉夫公司针对照明装置开发有防火笼和防护罩两种产品可供选择使用。防火笼是用较轻的钢网和将带有膨胀材料经内部固定制造而成；防护罩可以通过在轻型玻璃布上充满水基膨胀物制造而成。它们都可以达到６０分钟的耐火极限，使用中并不影响灯具通风、散热和顶棚的隔热、隔音功能。４我国照明系统防火隔热保护措施与产品开发从前面看到我国消防技术规范对照明器、开关、插座隔热、散热问题的处理已有规定，但由于隔热、散热措施还没有一个取得大家共识的阻燃产品供选用，所以在施工现场操作实施结果既不统一，也不规范，在现场可以看到各种各样，甚至是千姿百态的处理结果。对于因顶棚照明装置安装留下的局部孔洞，在火灾时对顶棚整体防火性能的破坏，更是没有考虑，这就给火焰、烟雾蔓延提供了通道，在建筑物中留下了电火隐患。在电气防火安全检测中，给电气火灾隐患的判定和业主制定整改方案，也增加了不少实施难度。消防技术规范和有关电气防火管理规定，对照明器高温表面与可燃物之间的安全防火距离，可燃装饰材料布线的规定，已经规定的很明确具体了。只要加强电气防火管理，加强电气防火教育，提高电气防火安全意识，强化消防监督管理就可以解决。关于隔热、散热和顶棚的防火保护以下是笔者的几点建议。（１）对穿越顶棚的电线孔洞用防火圈进行保护，对孔洞处的电线用防火包带给以包缠。２０００年上半年北京华龙灯具城电线短路将电线绝缘材料引燃，火焰沿着电线向上延燃，并通过电线穿线孔洞和缝隙，窜燃到天棚内，扩大了火焰燃烧范围，将灯城毁于一旦，直接经济损失达２０００余万元；（２）对顶棚灯头盒，明装和暗装插座、开关盒内用防火垫粘附在盒内表面，即起防火隔热作用，又可防止烟雾和火焰从盒内敲落孔隙窜入背后空间，如窜入顶棚上部，也可以抑制内部着火，且不影响装修环境的美观；（３）对筒灯、射灯和嵌入式荧光灯用防火帽给以防护性保护，即可达到隔热和通风散热的效果，还可借助防火涂料的膨胀作用对灯具过热、电弧火花在火灾自行进行扑救。对安装在顶棚内的霓虹灯变压器也可以用这种方法进行保护。在宾馆、饭店、酒吧、歌厅、剧院、工厂和家庭建筑中，内嵌式照明设施越来越普及，它们的安装会危及顶棚的的耐火性能。根据我国目前防火涂料科研和生产现状，技术条件已经成熟，并跨入国际前例，利用国产防火涂料完全可以生产出灯具、插座用防护用系列产品，满足市场大批量的需求。虽然单价不高，但是需要量大，制造工艺简单，其经济和社会效益则是很明显的。为了使开发产品具有推广价值，产品必须价格低廉，能防止火焰蔓延到顶棚上部空间的作用，平时不影响照明装置的通风、散热，不降低天花板的隔热、隔音效果，是无毒、无味的环保产品，能承受冷、热和紫外线的作用，具备防霉、防虫、防细菌、不受啮齿动物和其它寄生物的破坏，同时具备重量轻、安置方便、不维修等特点。