综合布线系统发展至今已有二十余个年头。过去,它为电话和计算机系统在建筑物中的普及奠定了物质基础。二十年后的今天,综合布线系统的作用越来越广,所谓“智能建筑网络化”已经义无反顾地叠加在综合布线的基础之上。
德特威勒集团自1987年开始制造综合布线产品以来,已经生产了用于电话、计算机等各种信息传输的铜缆系列产品(双绞线、模块、跳线等等)和远距离传输的光纤系列产品(光缆、光纤耦合器、光纤连接器、光纤跳线等等),以及与之配套的保障类产品(面板、配线架、跳线管理器、机柜等等),其中铜缆类产品从3类一直发展到7A类(国际标准定义)、8类(厂商自定义),从非屏蔽发展到各类屏蔽产品,从普通配线架发展到电子配线架。而光纤系列产品则从早期的OM1、OM2和OS1发展到OM3、OM4和OS2(D级),为综合布线系统的发展发挥了自己的光和热。现在,德特威勒基于灾难信息传输的考虑,又推出了安全光缆系列产品。
人类的生活向来不是一帆风顺、无灾无难的,灾难始终伴随在人们的左右,人在一次次抗灾后才得到了发展、得到了提高,得到了升华,成为地球上最高等级的生物。在911事件后,人类开始对人为灾难有了深刻的体会,开始研究周边一切可以被利用来成为“武器”的东西,其中就包含了大量废弃的CMP电缆:一旦这些电缆集中焚毁,对周边的影响将是巨大的。中国在经历了512地震后,建筑行业提高了许多种建筑物的抗震等级,许多建筑电气的设计也走向了灾难备份的道路。同样,这一要求也进入了综合布线系统的研究领域:在万一灾难降临时,综合布线系统该如何面对?怎样保障部分信息系统毁损时,其他部分的信息传输依然能够保持工作?
在中国所发生的各种自然灾难中,最常见的是火灾。火场中的信息传输就成为德特威勒研究人员关注的重点。例如:在一个超大型的建筑物中,网络系统可能会同时拥有接入层机房、汇聚层机房(数个)和核心层机房(1~2个),如果汇聚层机房和核心层机房中的某一个机房因地震、火灾或人为原因毁损,怎样才能保证信息系统依然能够工作?通常的答案是使用冗余型综合布线系统,在各机房之间形成双路由或多路由信道。然而,在此类建筑中的信息传输必然会遇到防火分区,在灾难降临时,周边的防火分区中往往会同时发生火灾,火灾会造成局部范围内的缆线被毁,这时又该如何面对?
各种类型的机房之间必然使用的是使用光缆传输数据信息,使用双绞线传输语音信息。随着IP电话的出现,光缆不但可以传输数据,还可以传输语音。所以出于对灾难的备份考虑,数据光缆已经成为灾难备份时考虑的关键产品。
另外,在超大型的建筑物中,必然会有着多个消防报警主机,由于主机之间相距甚远,光纤也已取代RS485总线,成为消防报警系统中高速联网的首选缆线。同理,应急广播系统主机之间的联网方式也随着音频系统网络化的到来而大量转用光纤联网。
基于上述的应用描述,能够在火场中继续传输信息,为信息系统灾备、消防报警和应急广播提供传输通道的光缆成为了德特威勒公司近十年来关注的目标。
根据全球各地的防火缆线标准,在防火缆线系列中,向来分为阻燃和耐火两大系列产品:阻燃类缆线的任务是防止火势蔓延、自身所产生的烟雾少且没有毒性;耐火类缆线的任务是在火场中继续保持供电或信息传输,使相关的系统依然能够继续工作(例如:火场中的广播系统若能够继续广播,可以使处于危难中的人们心情紧张得以缓解、根据广播的指示向安全的方向“突围”),以此保障人身安全。同时信息传输也是如此:如果在机场中核心交换机机房或部分汇聚层交换机机房毁损,并在毁损区域周围伴随出现火情,这时保证其他区域的人群疏散,并将散布在各处的信息汇总到安全的地方,甚至保证部分区域依然能够登机,就成为不希望出现“人无远虑,必有近忧”的优秀设计师和使用者所必须面对的课题。
阻燃类缆线在综合布线行业早已使用,现在几乎所有的综合布线缆线(双绞线或光缆)都是阻燃缆线,只是其中的阻燃等级有所差异而已。在技术上没有难度,而且各家布线厂商基本上也都拥有市场所需的各种阻燃缆线。而耐火类缆线在综合布线行业中知之甚少,即使是许多厂商中的工程师,也并不了解耐火缆线的特点和应用价值。
根据公安部标准:《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》(GA 306.2-2007)的规定,矿物质耐火缆线应能够在1100℃的火场环境中持续工作,而有机耐火缆线则应在750℃的火场环境中持续工作,其持续工作时间为90分钟。这与《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)中所规定的各种设备在火场中继续工作的时间有着直接的关系:
《民规》表13.9.3
消防用电设备名称 |
持续供电时间(min) |
火灾自动报警装置 |
≥10 |
人工报警器 |
≥10 |
各种确认、通报手段 |
≥10 |
消防栓、消防泵及水幕泵 |
>180 |
自动喷淋系统 |
>60 |
水喷雾及泡沫灭火系统 |
>30 |
二氧化碳灭火及干粉灭火系统 |
>30 |
防、排烟设备 |
>180 |
火灾应急广播 |
≥20 |
火灾疏散标志照明 |
≥30 |
火灾时继续工作的备用照明 |
≥180 |
避难层照明 |
>60 |
消防电梯 |
>180 |
对于设备而言,持续供电时间意味着设备将继续工作的时间。如果有信息提供,则在这一期间中信息传输不能中断。为此,在《消防报警系统设计规范》(GB 50116)和《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)中,都明确要求在使用桥架的前提下采用耐火缆线,即采用能够在750℃火场中持续工作90分钟的缆线。
德特威勒开发的安全光缆是一种集阻燃和耐火于一体的光缆,它可以在850℃的火场中保持信息传输的时间达到180分钟,远远高于《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》(GA 306.2-2007)的规定,而刚好能够满足《民规》表13.9.3中所有应用对供电时间的要求。所以它完全适合于在火场中用于信息灾难备份、消防报警系统主机联网和应急广播系统主机联网。
德特威勒的安全光缆的防护能力包括:阻燃、耐火、低烟、无卤、防鼠、防水、室内外通用等多项保护,而其纤芯则可以有:OM1、OM2、OM2+、OM3、OM4和OS2,其中OM2+可以支持千兆以太网传输900米、OM4支持万兆以太网传输600米、OS2(单模零水峰光纤)则可以达到ITU-T G.652标准中的最高等级:D级。
在2010年1月28日召开的综合布线行业阻燃电缆研讨会上,许多厂商问起:德特威勒的安全光缆是用什么材料保证光缆能够在850℃的火场中继续传输3个小时的?其实并不难。常规的保护方法可以分为无机矿物质保护、云母带保护和高阻燃材料保护三大类,而这三类方法要么弯曲性能不好,要么造价偏高,对于现今的人们“既要马儿跑得快,又要马儿少吃草”的心理而言,并不适合。德特威勒基于自己的材料实验室,研发了具有专利的特殊有机材料,它能够在造价升高不多(相比高阻燃材料而言)的前提下,达到标准所规定的技术指标。而这一点经过了德特威勒SMT实验室(允许对外收费的测试实验室)、欧洲独立第三方实验室和中国权威实验室的检测认证,已经确认完全符合中国目前所执行的IEC 60331.25-1999标准(750℃/90分钟),而这款光缆在欧洲则能够通过更新版的IEC 60331.25标准(830℃/180分钟)的测试检验。
需要说明的是:IEC 60331系列标准与IEC 60332系列标准是相辅相成的两大系列标准,前者研究的是耐火缆线的测试方法,或者研究的是阻燃缆线的测试方法。对于安全光缆而言,它同时符合IEC 60331系列标准和IEC 60332系列标准,所以它是阻燃耐火光缆,在阻燃测试中,它在IEC 60332.25测试中,其炭化高度小于0.54米(规定为2.5米),在耐火测试中,它在750℃的火场中长达90分钟时间内其光纤衰减的最大变化量仅为0.2dB,以此远超过相关标准的光缆,在德特威勒被称之为“安全光缆”。
作为一家综合布线专业制造厂商,德特威勒公司已经跳出了为常规的商业建筑提供普通的综合布线产品的等级,借助于安全光缆(阻燃耐火/低烟无卤光缆)等等具有超前意识的产品,成为新一代综合布线产品的“带头人”,而这些产品是综合布线行业走向工业建筑、超大型民用建筑乃至更高等级的建筑所必需的。所谓“人无我有”,说明了高等级产品对一家制造厂商的绝对重要性。而安全光缆则是德特威勒公司当前领先于综合布线行业、刚好赶上时代的发展、满足中国相关的工程设计标准、集通用与专用于一体的“制高点”产品之一。
国家电线电缆质量监督检验中心对安全光缆的耐火检验报告
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