[文章]：建筑物吊顶照明系统防火保护

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建筑物吊顶照明系统防火保护

1  吊顶的防火性能

    在“建规”和“高规”中，对于不同建筑类别吊顶使用材料的燃烧性能和耐火极限都作了相应的规定。虽然吊顶在建筑物中起着一定隔热、隔音和为改变人们生活、工作环境条件的装饰美化作用，但是，当它遭受到火灾袭击时，从防火角度讲不应成为烟雾和火焰蔓延通道，不应该由此而扩大火势，也不应该在规定的耐火极限内就塌落而影响安全疏散。吊顶耐火极限比墙、梁、柱等规定的都要低一些，由于它在建筑结构中不是承重构件，吊顶着火并不直接危及建筑物的其他主要构件结构安全状态，其耐火极限只要能保证一定疏散时间就可以了。从高层建筑所发生的火灾教训来看，吊顶的耐火极限比单层、多层建筑规定的还要严格一些，因为高层建筑火灾时的疏散和扑救都比单层、多层建筑困难。在吊顶材料的使用上像我国目前生产的石膏板、石棉板、硅酸铝板、硅酸钠板、陶瓷复合面板等，配以轻钢龙骨就能达到不燃烧材料的性能，耐火时间也能满足规范要求。

    随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，高品味的生活需求促进了建筑物室内装修的迅速发展，但装修水平参差不齐，使建筑物产生火灾的危险性增加。为了提高建筑物室内装修的防火水平，现行《建筑内部装修设计防火规范》规定吊顶装修材料的燃烧性能大多数为不燃材料，少数为难燃材料。为了防止电火源将装修装饰物点燃，规范作了两条具体规定，即：205条当胶合板表面涂覆一级饰面型防火涂料时，可作为Bl级装修材料使用。当胶合板用于顶棚和墙面装修并且不内含电器、电线等物体时，宜仅在胶合板外表面涂覆防火涂料；当胶合板用于顶棚和墙面装修并且内含有电器、电线等物体时，胶合板的内、外表面以及相应的木龙骨应涂覆防火涂料，或采用阻燃浸渍处理达到B1级。3．1．11条照明灯具的高温部位，当靠近非A级装修材料时，应采取隔热、散热等防火保护措施。灯饰所用材料的燃烧性能不应低于B1级。这种规定对电气火灾起到一定的防范作用，但对安置有照明装置的吊顶上留下孔洞的危害，并没有具体明确的防范措施。

2  照明系统的安装对吊顶防火性能的破坏

    根据建筑物室内不同使用功能，在作吊顶照明灯具容量确定、型式选择、顶面布置或者业主为了追求室内的灯饰和采光效果二次装修时，在吊顶上安装了很多各种各样的灯具，一般常见的有：荧光隔栅灯、筒灯、射灯等。这些灯具都是嵌入吊顶内安装的，由于在吊顶上要挖洞从而破坏了吊顶的完整性，安装完成后在吊顶上总要留下一些孔洞和缝隙，这些孔洞和缝隙在室内发生火灾时，烟雾和火焰会穿过缝隙向吊顶上方蔓延，通过山墙孔洞危及邻舍，扩大火灾范围。即使吊顶采用不燃材料或难燃材料，由于吊顶孔洞的存在，烟雾和火焰穿透缝隙的扩散和蔓延，也是在所难免。

另外吊顶上的灯具本身就是一个潜在的电火源，正常运行中就要发热，而且有的灯具温度还很高，比如射灯有低电压变压器与之配套使用，变压器安装在吊顶内，二次电压为36 V，射灯电流大，灯泡温度高，有的可达300℃，外壳表面温度也可达到90℃～160℃不等。在电气防火检查中经常发现，靠近外壳的胶合板被烤糊甚至出现明显的炭化痕迹。有的射灯产品不规范变压器与射灯灯头分离，低压电线不耐高温，灯头线穿不到位。在建筑施工现场电工在实地作业隔热、散热规定时，由于没有统一标准，对隔热、散热方法也是各取所好、所想、所需。有的用石棉板隔离，有的用玻璃丝布把灯头与变压器搁置在一起给以统包，这样的结果虽然也能起到一定隔热作用，但又影响了散热，造成局部热量积聚。还有的地方把霓虹灯变压器也搁置在吊顶内，平时发热既不易发现又不好检测，这样是很危险的。荧光灯镇流器也是一个电火源，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，日光灯镇流器过热，把紧靠的可燃物引燃，然后延燃到胶合板木龙骨顶棚内。又如北京华龙灯具城电线短路将电线绝缘材料引燃，火焰沿着电线向上串燃，井通过电线穿线孔洞和缝隙，蔓延到天棚内，扩大了火焰燃烧范围，将灯城毁于一旦，损失达2000余万元。针对烟雾和火焰穿透天花板的案例，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 h的天花板试验中，发现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面进入天花板，可见孔洞和缝隙大大降低了天花板的耐火时间。灯具的安装既给吊顶埋设了电点火源，又在顶棚留下了孔洞，给火灾蔓延提供了通道。可见对吊顶孔洞采取防范措施是很有必要的。

3 国外对吊顶照明装置防火保护试验情况

下面是根据英国有关资料的介绍，为了解决安装有照明装置天花板上的孔洞给烟火造成的蔓延，而进行的一些模拟实验情况，现择录于下以供借鉴：

3．1  对耐火极限为30分钟的天花板进行的防护试验

烟雾和火焰是火灾中导致人员死亡的主要因素，为了研究烟雾和火焰的影响，对在安装了没有保护措施的照明装置的天花板上进行了一次小型耐火试验。试验结果表明，仅仅过了5分钟，烟雾和火焰就出现在楼上地板的缝隙里。15分钟以后试验装置就完全被烟雾所笼罩，照明装置安装孔洞破坏了天花板的整体的防火性能，耐火时间达不到30分钟就被烟火穿透。由于试验对象仅仅是一个模拟试验装置，如果这是一个真实的生活环境的话，致命的烟雾和火焰就会迅速充满楼上的房间，从而导致不必要的死亡事故。

3．2  对耐火极限为60分钟的天花板进行的防护试验

损失防火委员会按照英国标准476第21部分1987，做过一个独立的为时l小时的试验，结果表明天花板照明装置在没有安装防护罩的情况下，不出几分钟天花板即被破坏，烟雾和火焰进入天花板上部空间和楼上房间。这个试验表明，照明装置装有防护罩的天花板则可以达到60分钟的阻燃防护性能，并能保持天花板的隔热性、完整性和稳定性。

3．3  针对不同天花板结构类型的应用试验测试情况

    (1)石膏板型天花板

英格拉夫(ENNVTROGRAF)生产的照明装置防护罩按照1987年BS 476第21部分的一般程序和标准，在1996年12月3日把4550mm×3500mm的承重石膏板型天花板上的照明设施用防护罩罩住，进行了一次阻燃试验。结果其安全防护、绝热时间和承重能力都达到60分钟的耐火时间。

    (2)吊板型(下垂式)天花板

1992年4月10日对英格拉夫照明装置防护罩按照1987年BS 476第20部分的一般程序和标准，在吊板型天花板上进行的阻燃性试验测试结果表明，安全防护时间达到了67分钟。

    (3)混凝土型天花板

1994年7月6日对英格拉夫照明装置防护罩按照1987年BS 476第22部分的一般程序和标准，在混凝土型天花板上进行的阻燃性试验测试表明，安全防护时间达到了61分钟。我国目前吊顶整体防火保护的现状与设想。

4．1  防火保护现状

前面已叙述了不少，有关我国防火规范只规定了吊顶整体防火性能要求，而对照明装置安装局部留下的孔洞，在火灾时对吊顶整体防火性能的影响则没有考虑，这为保证火灾时吊顶整体防火性能的完整性留下了漏洞；为了防范照明装置热故障而引发的火灾，规范规定要对其进行的隔热、散热处理，但是目前还没有一个取得大家共识的隔热、散热处理方法和阻燃产品供选用。所以在施工现场经常可以看到各种千姿百态的处理现状，给电气火灾隐患的判定和整改都增加了难度。

4．2  防火保护措施设想

    (1)对穿越天花板电线孔洞用防火堵料进行封堵，对孔洞处的电线用防火包带给以包缠。

    (2)对吊灯盒盖内穿线孔洞用防火垫给以防火隔离保护。

    (3)对筒灯、射灯和嵌入式荧光灯的灯头部位用防火帽罩住，也可以用防火帽将射灯灯头盒连同低压变压器都罩住。这样既能防止烟雾和火焰串燃，又能借助防火帽膨胀型防火材料的膨胀作用，对灯具电弧、火花或过热火灾进行自动扑救，也有利电气防火，对两者都有利。

5  防火帽应具有的防火保护性能及其可行性

防火帽的应用不影响照明装置平时的正常通风、散热，不降低天花板的隔热、隔音效果，无毒、无味具有环保性能，能承受冷热和紫外线的作用，有防霉、防虫、防细菌、不受啮齿动物和其它寄生物的破坏，同时重量轻、安置方便、平时不须维修。当受到火灾热的作用时能够膨胀阻止烟雾和火焰穿透孔洞向天花板上部扩散和蔓延。

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。试验表明它们会危及天花板的阻燃性。目前我国阻燃技术已经成熟，且跨入国际前例，完全可以生产灯具防火保护用系列产品。随着人们的室内安全防火意识的普遍增强，灯具、接线盒需要采用防火保护的市场需要量很大，经济和社会效益都非常明显。同时，随着国外产品的进入，对国内厂商也提供了一个难得的商机。