关于GB/T19666-2005和GB31247-2014两个燃烧等级标准区别使用的相关分析解读

关于GB/T19666-2005和GB31247-2014两个燃烧等级标准区别使用的相关分析解读

吴俊1章迁平2

（1江苏中超控股股份有限公司；2远程电缆股份有限公司）

电缆（光缆）作为电能和信号传输的载体，在社会生产和人民生活中广泛应用，但由于电缆不阻燃或者阻燃等级与实际需求不匹配而引发的火灾时有发生，影响人民的生命财产安全。为减少电缆燃烧引发的火灾和次生灾害，各类阻燃电缆应运而生，并且已广泛应用于实际工程中。阻燃电缆相关性能及生产是多学科相互交融的复杂工程，在多个标准严格要求下，其中GB/T19666-2005《阻燃和耐火电线电缆通则》和GB31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》是目前比较常用的两个有关电缆阻燃方面的标准。

以上两个标准均是由国家标准化委员会分别在2005年和2014年发布的。电缆行业和市场客户往往不易理解、容易混淆两个标准，两个之所以必须要区别使用，各自独立存在，不直接融为一体或等同级别，主要有以下因素：

1、标准编制的背景不同

在GB/T19666-2005发布实施之前，阻燃和耐火电缆，包括有卤、无卤、低烟等产品，在国内已生产使用多年，然而并没有相应的国家、行业标准，因此在产品名称、型号、技术要求和试验方法等方面比较混乱，为统一国内该类电缆的生产使用，并适应国际贸易和经济技术交流的需要，由上海电缆研究所、公安部天津消防科学研究所等单位于2005年起草发布了GB/T19666-2005国家标准，规定了阻燃和耐火电线电缆包括有卤、无卤、低烟等特性的型号、技术要求、试验方法和验收规则。

各行业规范要求：相关场合应该或必须使用阻燃（低烟无卤）线缆。然而，国内长时间以来仍然缺少电缆及光缆燃烧性能分级标准，通过对电缆及光缆燃烧性能分级技术指标进行量化，使防火安全要求变得更加科学合理，对于可能产生的火灾危害也降到了最低。据此公安部四川消防研究所、上海电缆研究所等单位根据我国建设工程防火安全的实际需要，对电缆及光缆燃烧性能的分级要求要满足，于2014年起草制订了强制性国家标准GB31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》。该标准是针对电缆及光缆燃烧性能分级标准，针对一些不同使用性质的场所，对其采用的电缆及光缆的燃烧性能等级的不同而制定。该标准规定了电缆及光缆燃烧性能的术语与定义、燃烧性能等级及判据、附加信息和标识。

2、适用范围不同

GB/T19666-2005《阻燃和耐火电线电缆通则》为推荐性国家标准，该标准适用于有卤、无卤、低烟的阻燃和耐火电线电缆，主要体现电线电缆及光缆具有阻止或延缓火焰发生或蔓延及燃烧产物的腐蚀性、透光率（能见度）的能力，及耐火电线电缆在规定的火源和时间下燃烧时能持续地在指定状态下运行保持线路完整性的能力。

GB31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》中第4章～第6章为强制性的，其余为推荐性的。这个标准适合用于电缆在受火条件下细化分级火焰蔓延、热释放和产烟特性的能力，根据产品特征以及用户需求，对于相关性能进行不同应用场所的标准分级，但不适用于电线电缆、光缆的耐火性能分级。

3、规定的名称代号不同

在GB/T19666-2005中，阻燃有Z、ZA、ZB、ZC、ZD五类阻燃标识之分，举例“WDZAN”，则代表“无卤低烟阻燃A类耐火线缆”，根据阻燃类别的不同，代号相应改变。各类阻燃电缆的应用场所见下表：

因此，GB/T19666-2005规定的阻燃级别，是按不同的应用场所确定的，在使用场所中电缆的非金属材料体积含量越高，选用的阻燃级别越高。但不能简单的认为ZA的阻燃性能一定高于ZB，或者ZB高于ZC。从实际的试验对比结果来看，能通过ZA试验的电缆不一定能通过ZB试验。

而在GB31247-2014中，A级电缆的相关性能和标准要严格按GB/T14402-2007《建筑材料及制品的燃烧性能燃烧热值的测定》标准来审核，而B1和B2级电缆，要根据GB/T31248-2014《电缆或光缆在受火条件下火焰蔓延、热释放和产烟特性的试验方法》（20.5kW火源）、GB/T17651.2-1998《电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定第2部分：试验步骤和要求》进行试验。相关等级标准和相关试验要求，要结合电缆的性能进行分类研究。

可燃物在某些电缆使用场所有存放，因为电缆燃烧后的燃烧滴落物可能会引起周围环境着火，所以，GB31247-2014标准在附加分级中将燃烧滴落物/微粒分为3个级别。

一般是由塑料等可燃材料制成电缆及光缆的护套及绝缘层，燃烧后会有大量的烟气产生，燃烧生成物的毒性是火灾对人员的最大威胁，所以评价电缆及光缆的安全性能时要考虑的重要参数就是燃烧生成物的毒性，所以在制定过程中该标准考虑了烟气毒性等级，分为：t0、t1和t2，三个级别。当电缆达到ZA2级时，就是t0级；当电缆达到ZA3级时，就是t1级；当电缆没有达到ZA3级时，就是t2级。

还考虑到电缆燃烧时对周围环境的腐蚀性影响，按GB/T17650.2-1998《取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第2部分：用测量pH值和电导率来测定气体的酸度》进行试验，主要测试在燃烧时电缆或光缆各组件上的材料释出气体的腐蚀性，因此对电缆燃烧后的腐蚀性也分为3个级别。在燃烧过程中的参数标识等级也较为明确。

因此，两类标准代号都代表了电缆的性能特性，但在设计使用时，互不交叉，并且由于GB31247-2014适用范围相对较少，目前市场上，绝大部分引用的是GB/T19666-2005标准；今后，至少在建筑工程方面，GB31247-2014标准会越来越多的得到运用。

4、规定的方向不同

GB/T19666-2005阐述了阻燃、耐火、无卤、低烟等术语的定义，比如有阻燃要求的电线电缆需要在规定试验条件下燃烧相应时间，撤去火源后，火焰在试样上的蔓延在限定范围内并自行熄灭；耐火要求的电缆则需要其在规定的火源和时间下燃烧时能保持线路的持续运行；低烟、无卤、低毒要求的电线电缆则需要其在燃烧过程中的产物具有低产烟量、低腐蚀性、低毒性等特性，各类产品、项目只需满足它们的标准和试验方法及判定要求即可。

GB31247-2014主要描述的是电缆燃烧过程的总热值PCS、烟气毒性、热释放速率HRR、热释放总量THR、产烟总量TSR，产烟速率SPR、燃烧增长速率指数FIGRA、燃烧滴落物、烟密度、火焰蔓延FS、垂直火焰蔓延H、腐蚀性、E值等术语定义，该标准主要针对于电缆在燃烧过程中的性能值或量再进行分级及判定，根据GB/T14402-2007试验方法《建筑材料及制品燃烧热值测定》和GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定，使单位质量的材料完全燃烧，检测燃烧产物中所有的水蒸气凝结成水时所释放出来的全部热量总热值PCS小于等于2.0MJ/kg的即可分燃烧等级为A级；同时与GB/T31248-2014《电缆或光缆在受火条件下火焰蔓延、热释放和产烟特性的试验方法》标准中的试验方法结合，在燃烧过程中热释放速率HRR、热释放总量THR、产烟总量TSR，产烟速率SPR、燃烧增长速率指数FIGRA、燃烧滴落物/微粒、火焰蔓延FS、E值，较GB/T19666-2005则更加细化燃烧过程中各物理量的变化。

5、试验装置及方法不同

GB/T19666-2005中各类指标有独立的试验装置，比如测试试件的阻燃性能，有单根垂直燃烧装置、成束燃烧装置；试样根数根据试样中非金属材料体积来确定；合格指标则根据试样烧焦距离、试样炭化长度、停止供火后火焰是否会自行熄灭等方法来判断。

GB/T31248-2014与GB/T18380-2008规定的成束燃烧试验方法存在许多异同点：

首先从试验设备看，GB/T18380.31-2008中成束燃烧部分设备主要分为：试验箱、空气源、钢梯、引燃源，四个部分；GB/T31248-2014的设备分为：试验箱、空气源、钢梯、引燃源、吸烟罩、排烟管道、排烟管道中的测试仪器、风机、烟密度测量设备、烟气分析设备，十个部分；两个标准的设备中试验箱、钢梯、引燃源部分是一样的，GB/T31248-2014的设备用于对燃烧产生的气体进行收集和分析。

两种标准规定的试样，在试样制备上均为若干根等长的电缆段，但长度和根数要求是不一样的，从单根试样的长度看GB/T18380-2008与GB/T31248-2014规定每根电缆试样段均为3.5米的长度。但在电缆试样的根数上两个标准中对电缆试样的根数规定有很大的区别：GB/T18380-2008通过试样中非金属部分可燃物的体积来计算试样根数。而GB/T31248-2014规定通过试样直径来计算根数，按试样直径D≥20mm、5mm<D<20mm、D≤5mm分为三种计算方法。由此可见，两种标准规定的试样均为若干根等长的电缆段，但长度和根数要求是不一样的。

GB/T31248-2014规定的电缆试样，在电缆试样安装时具体固定方法和GB/T18380.31-2008是一样的，但实际操作细节上依然是存在差异的：在钢梯梯架上GB/T18380.31-2008规定了两种试验钢梯：宽（500±5）mm的标准钢梯和宽（800±10）mm的宽型钢梯；而GB/T31248-2014只用到宽（500±5）mm的标准钢梯。再看安装空间按照GB/T18380.31-2008要求，试样在喷灯以下的长度大概是500mm，试样底部到箱体地面的距离只有100mm左右的空隙；GB/T31248-2014要求试样的最低位置在喷灯下200～300mm，这样试样到箱体地面的距离有400～300mm，在取样长度均为3.5米的情况下，GB/T31248-2014可供火焰向上延燃的部分更长，在GB/T31248-2014中还规定了一种特殊安装方式，要在标准梯后加装标准要求的不燃硅酸钙背板，要求是更加严密的。

再从燃烧时引燃源看，两种标准都是采用一样尺寸的带状丙烷燃气喷灯，按照GB/T18380.31-2008中6.2节规定布置，供火功率是不一样的，GB/T18380-2008规定对应宽型钢梯时要使用双喷灯，GB/T31248-2014规定对应特殊安装时要使用30kW火源，校准时要使用40～50kW的火焰，所以要使用质量流量；试验环境温度上两者均需要保持5-40摄氏度以内的环境温度，但GB/T31248-2014需要额外对排气管道内的温度进行监控，试验过程中进气量GB/T31248-2014规定进气量为（8000±400）L/min，相较GB/T18380-2008规定的（5000±500）L/min，其对风机功率和精度提出了更高要求；在试验过程中环境风速GB/T18380-2008规定试验开始前试验箱顶部风速要小于8m/s，对试验过程没有作要求。但GB/T31248-2014规定要求更精确，系统的排烟能力在试验过程中至少为1m3/s，推荐为1.5m3/s，需要对排风系统进行专门设计。

6、评判依据的不同

GB/T19666-2005中要满足上述几类指标，对于电线电缆的结构和所用材料的性能指标有较高要求，比如不同阻燃级别的电缆，对于护套料、填充、包带等材料的性能及选择都有考究，当满足一类或几类该特性要求试验的电线电缆则可以称之为该类型的电线电缆。

而GB31247-2014规定的几类指标，在进行相应试验后需要进行较为标准化的运算后才能评判。比如热释放速率HRR指在规定试验条件下，材料在单位时间内燃烧释放的热量，可由GB/T31248-2014《电缆或光缆在受火条件下火焰蔓延、热释放和产烟特性的试验方法》标准中的试验方法、试验装置测得相关数据再按标准给定的公司进行计算（具体计算见GB/T31248-2014附录B中的B.1）。

由公式可见，GB31247-2014中的相关指标运算过程较为严谨、标准化，且由于是进行各能量间的转换，对于大气压、空气湿度、温度、空气密度等各方面物理量都作为相关因素来完成评判，并进行调试校准来避免误差。另外对于电缆及光缆燃烧性能等级的判据是根据几个指标共同决定，比如B1电缆，则需要电缆的火焰蔓延、热释放速率峰值、产烟总量等指标都符合相应要求。

7、符合阻燃标准要求的电缆类别

根据GB/T19666-2005标准对阻燃性能的要求，现在广泛应用的塑料类电缆，通过材料选用和电缆结构的设计，都能满足该标准中各个阻燃类别的要求。同样现有的各类防火电缆，如铜芯铜护套矿物绝缘电缆（BTTZ）、铜芯轧纹铜护套无机矿物绝缘电缆（YTTW）等均能满足GB/T19666-2005对各类阻燃的要求。

对于GB31247-2014中的A级燃烧性能等级，要求总热值PCS≤2.0MJ/kg，通常只有铜芯铜护套矿物绝缘电缆（BTTZ）才能满足要求，该电缆的组成材料只有铜和氧化镁，没有可燃材料，并且要满足A级要求，该电缆不能带有任何非金属外护套。其他类防火电缆，如前面提到的YTTW，由于其绝缘材料中存在的极少量可燃物质，都会导致无法满足A类等级的要求。同样现在市场上常见的其他防火电缆，如BBTRZ、BTLY等，也无法达到该标准A级要求。

GB31247-2014中的B1级燃烧性能等级，根据对热释放量、产烟量、烟密度等要求，通常现有的大规格（非金属材料占比较小）低烟无卤阻燃聚烯烃类电缆以及常用的防火电缆能满足该级别的要求。而对于低烟无卤阻燃类中压电力电缆，由于其绝缘为交联聚乙烯，一般不能满足B1级要求。

GB31247-2014中的B2级燃烧性能等级，常用的聚氯乙烯护套或者阻燃聚烯烃类类阻燃类电缆一般情况下能满足该级要求。

8、各行业规范对两个标准的设计引用不同

GB50016-2014《建筑设计防火规范》第10章节对于高层建筑的电气规定：当使用阻燃或耐火电缆时应采用全封闭防火槽、当使用矿物绝缘电缆时可明敷（在GB/T19666标准规定的电缆内选择）；但公安部消防局2018年4月10日补充下发的《建筑高度大于250米民用建筑防火设计加强性技术要求-试行》，规定250米的建筑内其他消防供配电电线电缆应采用燃烧性能不低于B1级（大于等于250米高度建筑物所用电缆或光缆的性能指标只能在GB31247标准的规定内选择）。

综上所述，并结合我们向标准起草专家们的交流、沟通，可以认为，GB/T19666-2005是一类通用标准，GB31247-2014则是更为细化的标准，是对GB/T19666-2005中阻燃、耐火、无卤等各项要求中的一部分性能，如燃烧分级等规定更多、更详细的指标，并进行较为标准严谨的判断来分级。另外，行业对于阻燃类电缆的需求，也应遵从各自行业的规范为主，两个标准因为无法等同级别，故只可选择其一。

因此，除非国家和相关部门另有规定，相关行业设计和选用的阻燃类电缆应符合行业规范。例如，地铁设计选用电线电缆，在燃烧性能方面应遵从“GB50157-2013《地铁设计规范》，包括诸如第15章节的15.1.23规定：在地下使用的主要材料应选用无卤、低烟的阻燃或耐火产品”的要求；在其他行业，也就根据各行业的具体要求，选用相应的阻燃类电缆产品。

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