Khi nào nên sử dụng cáp không chứa halogen ít khói?

Trong lĩnh vực tiêu chuẩn kỹ thuật điện, một cuộc tranh luận đã được giải quyết từ lâu. Câu hỏi không còn là liệu cáp không chứa halogen (LSZH) ít khói có an toàn hơn cáp PVC hay không mà là: việc sử dụng cáp PVC trong trường hợp nào?LSZHcáp bắt buộc?

Trong nhiều năm, các công ty xây dựng ưa chuộng cáp PVC (polyvinyl clorua) vì chúng rẻ hơn và linh hoạt hơn. Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của kỹ thuật an toàn phòng cháy chữa cháy và các yêu cầu ngày càng nghiêm ngặt về “các tuyến đường sơ tán an toàn” trong các quy định trên toàn thế giới, mọi thứ về cơ bản đã thay đổi. Vật liệu không chứa halogen ít khói đã từ chỗ là “điểm cộng cho công trình xanh” trở thành yêu cầu bắt buộc về mặt pháp lý, không thể thương lượng trong các tình huống ứng dụng cụ thể.

Dưới đây, chúng tôi sẽ làm rõ một cách có hệ thống: trong những tình huống nào bạn phải — hay đúng hơn là về mặt pháp lý nên — ưu tiên sử dụng cáp không có halogen ít khói?

I. Đầu tiên, hãy làm rõ: "không có halogen ít khói" thực sự là gì?

Trước khi thảo luận về "khi nào nên sử dụng", chúng ta cần định nghĩa rõ ràng về bản thân sản phẩm. Cáp thực sự không có halogen ít khói (đôi khi được viết là LSOH, 0HLS hoặc ZHLS) phải đáp ứng các chỉ số hiệu suất cốt lõi sau đây trong đám cháy:

Hiệu suất khói thấp (theo IEC 61034-2): Đảm bảo tầm nhìn. Khi xảy ra hỏa hoạn, nồng độ khói do cáp cháy tạo ra phải đủ thấp để nhân viên có thể nhìn rõ biển báo thoát hiểm an toàn và để lính cứu hỏa dễ dàng xác định nguồn lửa và đường cứu hộ.

Không chứa halogen (theo tiêu chuẩn IEC 60754-1/2): Đảm bảo không độc hại và không bị ăn mòn. Khí sinh ra trong quá trình đốt cháy không được chứa khí axit halogen (như hydro clorua). Cáp PVC giải phóng khí axit clohydric khi đốt; chất này phản ứng với nước tạo thành axit clohydric, ăn mòn nghiêm trọng các thiết bị điện tử và kết cấu kim loại, đồng thời gây tổn hại nghiêm trọng đến đường hô hấp.

Ăn mòn thấp (theo tiêu chuẩn IEC 60754-2): Bảo vệ thiết bị. Ngay cả khi nó không đáp ứng đầy đủ yêu cầu về không halogen, độ ăn mòn của nó phải được kiểm soát trong phạm vi cực thấp.

Khả năng chống cháy (theo tiêu chuẩn IEC 60332-1 hoặc IEC 60332-3): Không dễ bắt lửa một cách tự nhiên và có thể ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa. Tóm lại: Khi cáp PVC cháy, bạn sẽ phải đối mặt với tình trạng "khói đen + axit clohydric + ngạt thở"; trong khi khi cáp LSZH cháy, bạn phải đối mặt với "một lượng khói trắng nhỏ + kích ứng nhẹ + thoát ra ngoài".

II. Sáu tình huống điển hình khi phải sử dụng cáp không chứa halogen ít khói

Các đánh giá kịch bản sau đây chủ yếu dựa trên các chương có liên quan của Quy định về sản phẩm xây dựng (CPR) của EU, BS 5839-1 của Vương quốc Anh (Tiêu chuẩn hệ thống báo cháy và phát hiện cháy), BS 6701 (Tiêu chuẩn lắp đặt cáp liên lạc), bộ tiêu chuẩn IEC 60332 từ Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế và NEC (Bộ luật điện quốc gia) của Hoa Kỳ. Mặc dù có thể có những khác biệt nhỏ về chi tiết giữa các quốc gia và khu vực nhưng logic cơ bản vẫn có tính nhất quán cao.

1. Những nơi công cộng đông dân cư, việc sơ tán khó khăn
Những địa điểm điển hình bao gồm các trung tâm mua sắm lớn, nhà hát, sân vận động, nhà ga, nhà ga sân bay và hành lang công cộng của các tòa nhà văn phòng cao tầng. Những khu vực này có mật độ dân số cực cao và nhiều người chưa quen với kết cấu bên trong của tòa nhà. Trong trường hợp hỏa hoạn, tầm nhìn trở thành yếu tố quyết định sự sống và cái chết. Cáp PVC tạo ra một lượng lớn khói đen dày đặc, biến toàn bộ lối đi thành "buồng khí đen" trong vòng vài phút. Mặt khác, cáp không có halogen ít khói mang lại thời gian sơ tán quý giá từ 3 đến 10 phút—thường là sự khác biệt giữa sự sống và cái chết.

2. Đi dây chuyên dụng cho đường thoát nạn và phương tiện phòng cháy chữa cháy.

Các vị trí điển hình bao gồm cầu thang sơ tán, đường dây điện thang máy chữa cháy, hệ thống chiếu sáng khẩn cấp, đường xe buýt báo cháy và đường dây điều khiển máy bơm chữa cháy. Những đường dây này về cơ bản là "những đường dây cuối cùng vẫn hoạt động khi xảy ra hỏa hoạn". Nếu chúng đốt và thải khói độc trước, chúng sẽ cắt đứt đường sống duy nhất một cách hiệu quả. Do đó, quy định phòng cháy chữa cháy ở nhiều quốc gia trên toàn thế giới quy định rõ ràng rằng tất cả các dây cáp lắp đặt bên trong lối thoát hiểm phải đáp ứng tiêu chuẩn không có halogen ít khói.

3. Tất cả các không gian kín có hệ thống thông gió hạn chế.

Các địa điểm điển hình bao gồm đường hầm dưới lòng đất, đường hầm tiện ích dưới lòng đất, hầm mỏ, sân ga tàu điện ngầm và khu vực đường ray cũng như cabin tàu. Trong không gian kín, sự lưu thông không khí cực kỳ kém, khói không thể phân tán nhanh chóng và nồng độ của nó có thể tăng đến mức gây chết người trong thời gian rất ngắn. Nguy hiểm hơn nữa, khí hydro clorua sinh ra từ quá trình đốt cháy PVC, ngay cả ở nồng độ thấp, có thể gây kích ứng nghiêm trọng cho mắt và đường hô hấp, làm suy giảm nhanh chóng khả năng vận động và khả năng phán đoán. Cáp không có halogen ít khói trên thực tế là loại cáp duy nhất được cho phép phổ biến trong những môi trường này.

4. Vị trí cực kỳ nhạy cảm với sự ăn mòn kim loại và thiết bị điện tử
Các vị trí điển hình bao gồm trung tâm dữ liệu, phòng điều khiển, trạm cơ sở truyền thông, phòng máy chủ hệ thống giao dịch ngân hàng, phòng mổ bệnh viện và khu vực thiết bị ICU. Trong những tình huống này, mục tiêu bảo vệ quan trọng nhất không phải là con người mà là thiết bị. Khí axit sinh ra khi đốt cáp PVC có thể ăn mòn các bảng mạch, đầu nối và tiếp điểm rơle trong thời gian rất ngắn, dẫn đến đoản mạch hoặc hỏng hóc vĩnh viễn. Thông thường, bản thân đám cháy có thể không lớn nhưng sau khi dập tắt, toàn bộ phòng máy chủ có thể không sử dụng được do bị ăn mòn, dẫn đến thiệt hại lớn gấp vài lần, thậm chí hàng chục lần so với thiệt hại trực tiếp do cháy gây ra. Cáp không chứa halogen ít khói có thể bảo vệ tối đa các thiết bị điện tử có giá trị cao này, giảm đáng kể tổn thất thứ cấp.

5. Tòa nhà được pháp luật hoặc thông số kỹ thuật của dự án yêu cầu rõ ràng
Các địa điểm điển hình bao gồm các tòa nhà cao tầng vượt quá một độ cao nhất định (ví dụ: 18 hoặc 24 mét trở lên), gara đỗ xe ngầm lớn và các cơ sở dành cho người già và trẻ em. Lý do ở đây đơn giản và trực tiếp nhất là luật pháp không cho phép bạn sử dụng các loại cáp khác. Ví dụ, ở Anh, Phụ lục B của Bộ luật Xây dựng có yêu cầu rõ ràng về cáp trong khu vực chung của các tòa nhà dân cư cao tầng; ở Trung Quốc, "Tiêu chuẩn thiết kế điện của các công trình dân dụng" GB 51348 cũng quy định rằng phải sử dụng cáp chống cháy, ít khói, không halogen ở nhiều vị trí khác nhau. Việc bỏ qua các yêu cầu bắt buộc này trong đấu thầu dự án ở nước ngoài sẽ trực tiếp dẫn đến việc không chấp nhận được và phải chịu trách nhiệm pháp lý rõ ràng.

6. Tiêu chuẩn tự nguyện dành cho doanh nghiệp theo đuổi chứng nhận sản xuất an toàn quốc tế
Các kịch bản điển hình bao gồm các dự án hướng tới chứng nhận LEED (Dẫn đầu về Thiết kế Năng lượng và Môi trường), chứng nhận BREEAM hoặc chứng nhận hệ thống quản lý môi trường ISO 14001. Ngay cả ở những khu vực mà luật pháp địa phương chưa bắt buộc, nhiều tập đoàn đa quốc gia, công ty bảo hiểm lớn và công ty quản lý tài sản tiêu chuẩn cao đã áp dụng "sử dụng cáp xuyên suốt ít khói, không halogen" làm tiêu chuẩn an toàn nội bộ. Cách làm này không chỉ giúp giảm chi phí bảo hiểm và cải thiện xếp hạng tòa nhà mà còn giảm đáng kể nguy cơ gián đoạn kinh doanh do hỏa hoạn, thường khiến nó trở thành lựa chọn kinh tế hơn từ góc độ vòng đời.

III. Hạn chế của cáp ít khói, không chứa halogen
Cần phải khách quan chỉ ra rằng cáp ít khói, không halogen không phải là lựa chọn tốt nhất trong mọi tình huống. Đầu tiên, vật liệu không chứa halogen ít khói có độ linh hoạt thấp hơn một chút. Độ bền kéo và bán kính uốn của chúng thường kém hơn cáp PVC hoặc cáp bọc cao su có cùng thông số kỹ thuật. Trong các trường hợp cần phải uốn hoặc kéo thường xuyên, chẳng hạn như dây dụng cụ điện và xích cáp cần cẩu, cáp không có halogen ít khói thực sự có thể dễ bị hư hỏng hơn.

Thứ hai, cáp không chứa halogen ít khói thì đắt hơn. Chi phí nguyên liệu thô và quy trình sản xuất của họ cao hơn PVC khoảng 20% ​​đến 40%. Sử dụng cáp không chứa halogen ít khói trong các dự án không cần thiết sẽ làm tăng đáng kể gánh nặng ngân sách, nguồn lực có thể được sử dụng cho các biện pháp an toàn hiệu quả hơn.

Hơn nữa, cáp không chứa halogen ít khói có những yêu cầu nhất định đối với môi trường xây dựng. Trong môi trường ngập nước cực kỳ ẩm ướt hoặc lâu dài, chẳng hạn như khu vực chôn trực tiếp ngoài trời hoặc khu vực dưới nước của trạm bơm thoát nước, phải chọn loại cáp đặc biệt không chứa halogen, ít khói, chống thấm nước. Khả năng chống nước lâu dài của vật liệu thông thường không có halogen ít khói thường kém hơn so với một số vật liệu PVC hoặc polyetylen chuyên dụng.

Do đó, logic kỹ thuật đúng là: sử dụng những gì cần thiết ở những nơi cần thiết và không lãng phí ngân sách vào những nơi không cần thiết. Một kỹ sư điện có trách nhiệm nên đưa ra những lựa chọn hợp lý dựa trên phân tích rủi ro thay vì "sử dụng mọi thứ tốt nhất để đảm bảo an toàn".

IV. Kết luận: Hãy nhớ “Khi nào nên sử dụng” trong một câu

Trong lĩnh vực kỹ thuật phòng cháy chữa cháy, có một sự thật đã được xác minh nhiều lần: hầu hết những người tử vong do hỏa hoạn không phải chết vì ngọn lửa mà do bị cướp đi mạng sống hoặc mất khả năng định hướng bởi khói dày đặc và khí độc. Cáp không chứa halogen ít khói không thể ngăn chặn đám cháy bùng phát, nhưng chúng có thể ngăn đám cháy trở thành “bẫy tử thần không lối thoát”.

Vậy chính xác khi nào nên sử dụng cáp không chứa halogen ít khói? Chúng ta có thể đưa ra phán đoán dựa trên các loại tình huống khác nhau.

Đối với những nơi công cộng đông dân cư, đường sơ tán khó khăn, tất cả các lối thoát hiểm và đường phòng cháy chữa cháy chuyên dụng, cũng như bất kỳ không gian kín nào có hệ thống thông gió hạn chế, cáp không chứa halogen ít khói là rất cần thiết; không có lựa chọn thay thế. Trong những tình huống này, sự an toàn của con người trực tiếp phụ thuộc vào môi trường khí ít khói và không độc hại.

Đối với những vị trí có thiết bị đắt tiền và không thể chấp nhận sự ăn mòn axit, chẳng hạn như trung tâm dữ liệu, phòng điều khiển, trạm cơ sở truyền thông và phòng mổ bệnh viện, thì nên sử dụng cáp không chứa halogen ít khói. Mặc dù cả thiết bị và con người đều cần được bảo vệ, nhưng điều cần cân nhắc chính ở đây là tránh hư hỏng do ăn mòn không thể khắc phục đối với thiết bị điện tử có giá trị cao do khí axit gây ra.

Đối với các loại công trình được pháp luật hoặc thông số kỹ thuật của dự án yêu cầu rõ ràng, chẳng hạn như nhà cao tầng, gara đỗ xe ngầm lớn và các cơ sở dành cho người già hoặc trẻ em, các quy định phải được tuân thủ vô điều kiện, không được phép thương lượng.

Tuy nhiên, đối với môi trường chôn cất trực tiếp ngoài trời, các tình huống cần uốn cong và di chuyển thường xuyên hoặc các dự án chung có ngân sách cực kỳ hạn chế và không có rủi ro đáng kể về an toàn nhân sự, có thể xem xét các giải pháp thay thế cho cáp không chứa halogen ít khói. Trong những trường hợp này, việc chọn loại cáp khác không gây ra những rủi ro an toàn không thể chấp nhận được; trên thực tế, nó có thể hợp lý hơn về mặt chi phí và tuổi thọ.

Đối với bất kỳ nhà thiết kế điện, nhà thầu kỹ thuật hoặc người quản lý cơ sở có trách nhiệm nào, lý do chọn cáp không chứa halogen ít khói không bao giờ là vì chúng "đắt hơn" hoặc "cao cấp hơn" mà vì trong những tình huống quan trọng đó—bạn không có lựa chọn nào khác.