朱小彤
上海市浦东新区消防救援支队法制与社会工作处 中级技术职务
摘 要：为提高低温辐射供暖系统的防火性能，减少因设计选材、施工不当引发的该系统建筑火灾，本文从建筑低温辐射供暖系统的分类、结构构造着手，着重分析、讨论了当前使用较为广泛且火灾多发的电热辐射供暖系统中存在的火灾隐患，并给出了相关解决对策，给安全设计、施工低温辐射供暖系统提供一定的参考。
关键词：消防 辐射采暖 火灾隐患 对策
随着人们生活水平的提高，低温辐射供暖系统因其高效、节能、舒适及功能性强等优势在室内供暖系统中大量普及，在一定程度上提高了建筑节能水平及室内居住的舒适度，尤其在高温瑜伽、浴场、汗蒸场所应用较为广泛。但由于该技术的发展应用时间不长，导致其在防火安全方面还不成熟，一些易燃、可燃材料的违规使用和电气设备选型、安装的不规范引发的此类场所火灾及火灾人员伤亡也呈递增趋势。2016年2月，吉林省梨树县某洗浴中心汗蒸房发生火灾，造成5人死亡；2017年2月5日，浙江省台州市天台县某足浴店汗蒸房因电热膜装置故障发生火灾，造成18人死亡，18人受伤。这些惨痛教育引发了大家对低温辐射供暖系统防火安全的广泛关注及思考。为此，笔者着重对近几年低温辐射供暖系统中发性火灾较多的电加热辐射供暖系统火灾案例及相关产品设备、安装进行调研，总结、分析电加热低温辐射供暖系统防火中存在的主要问题，并提出相应解决策略供大家参考。
一、低温辐射供暖系统的分类及工作原理
（一）低温辐射供暖系统的定义和分类
低温辐射采暖是指通过铺设在建筑顶棚、墙面或地面部位内的加热部件加热建筑内表面，工作时温度不超过６０℃，并且大部分能量以辐射方式传递，使人感到温暖的一种供暖方式。
低温辐射供暖系统的散热面通常与建筑内部装修构件合为一体，根据其安装的位置分为3种，即辐射顶棚、辐射墙面和地面；根据供暖的能源来分可分为2种：水暖和电暖。其中，电加热形式中又可分为电加热膜、发（加）热电缆和碳纤维三种加热体，而碳纤维从本质上说也是一种发热电缆，也是利用电能转化热能，只是从普通金属发热电缆改为了碳纤维材料。
（二）电加热低温辐射供暖系统的结构构造
目前，电加热供暖形式的主要结构有一般结构、蓄热结构和防潮结构，其主要结构从里至面层为：结构楼板（隔墙）、绝热（保温）层、电热膜（发热电缆或碳纤维）层、防护层（PE膜）、填充层、等电位网、填充层、防水隔离层、装饰面层（含功能层，如电气石被/砖等）。蓄热结构中多了一层蓄热层，发热电缆（碳纤维）层或棚、墙形式电热膜层多了固定龙骨。以电热膜供暖系统为例，以下是电热膜铺设在不同部位的具体结构示意图。
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图１－电热膜棚面安装示意图
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图２－电热膜墙面安装示意图
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图３－电热膜地面安装示意图
从上述结构图中可以看出，电加热供暖形式结构层中可能采用可燃、易燃材料的部位有绝热（保温）层、固定龙骨、隔离层、装饰面层及绝缘材料。
（三）电加热形式低温辐射供暖系统的工作原理
以电热膜系统为例，该系统由电源、温控器、连接件、绝缘层、电热膜、温度感应器及其电气线路组成。其主要工作原理是在电热膜电气线路中，温控器分别连接电源、电热膜和温度感应器，工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入房间，通过温度感应器控制；当室内温度达到预设温度时，温度感应器将信号反馈到温控器，由温控器切断电源停止供电，避免电热膜继续发热，当室内温度低于预设温度时，温度感应器通过信号启动温控器供电，使电热膜发热。下面是其温控器的工作原理图
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图４－温控器工作原理图
二、当前低温辐射供暖系统中存在的主要火灾隐患
（一）大量使用可燃、易燃材料
目前，辐射供暖系统采用的专业设计标准主要有住建部颁发的《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142-2012，《低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程》JGJ 319-2013。这两个标准中除电热膜棚面、墙面安装玻璃丝棉毡作绝热（保温）层时要求该材料燃烧性能为A级外，对绝热（保温）层采用挤塑板仅要求该材料燃烧性能不低于B2级。此外，电加热供暖系统结构中与电热膜贴邻的绝热（保温）层、固定龙骨、隔离层、绝缘材料以及墙体装饰面层多采用可燃、易燃材料，如果电热膜、发热电缆等局部超温或发生电气火灾时，极易造成火灾蔓延，产生大量有毒烟气。而且这种结构方式也与《建筑设计防火规范》GB50016-2014中第6.7.2条要求的人员密集场所的外墙内保温材料“应采用燃烧性能为A级的材料”和第6.7.11条要求的“电气线路不应穿越或敷设在燃烧性能为B1或B2级的保温材料中；确需穿越或敷设时，应采取穿金属管并在金属管周围采用不燃隔热材料进行防火隔离等防火保护措施。设置开关、插座等电器配件的部位周围应采取不燃隔热材料进行防火隔离等防火保护措施”（将电热膜、发热电缆视作供电线路的一种形式）等存在一定的冲突。
（二）电加热低温辐射供暖系统的火灾隐患多
从对电加热辐射供暖系统的火灾事故分析和对该系统产品、设计及施工的调研来看，电加热低温辐射供暖系统较水暖系统来说，火灾隐患更多，在防火方面更不安，具体如下。
1．产品标准缺乏，产品质量不保证。目前，电加热膜产品标准《低温辐射电热膜》JG/T286-2010、加热电缆产品标准《额定电压300/500V生活设施加热和防结冰用加热电缆》GB/T20841-2007/IEC60800:1992均为推荐性标准，发热电缆和碳纤维没有国家或行业标准，除《低温辐射电热膜》产品标准中对产品有耐热、耐燃要求外。其它产品标准中没有。而且加热电缆的产品标准仅适用于加热最高温度低于250℃的加热电缆，超过250℃的加热电缆执行企业标准。从法律效应来看，推荐性标准不属于生产厂家强制执行的产品标准，生产厂家可以凭自行制定的企业标准生产，并在委托检验合格后进行销售，也无任何法规要求企标应高于国标。所以，产品市场管理混乱，产品质量及安全无法保证。而电热膜、发（加）热电缆、碳纤维等作为在电加热供暖系统中的发热体，如果产品质量不合格，一旦发生故障就会引发整个电气回路故障，甚至引起火灾。此外，作该系统电气线路的电源控制关键元器件——温控器和温度感应器的产品质量也至关重要，如温控器和温度感应器的产品质量存有问题，会导致在温度超过预设温度后温控器不能切断电源，电加热元器件仍旧会持续发热，也会有引发火灾的危险。
2．设计标准较低，施工监管有盲区。从前面的分析来看，目前建设部关于辐射供暖系统的三部行业标准无论是主编单位和参编单位均没有消防部门，在整个技术规程中对于构造选材的燃烧性能要求过低，有些部位甚至没有要求，同时允许使用火灾时会放出大量有毒烟气的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，极易导致火灾发生时的窒息死亡。而从施工现场对材料进场检验来看，由于电加热方式辐射供暖系统的设计、施工多在二次精装修阶段，建设行政主管部门对施工现场保温材料的监督抽样仅限于外保温材料，所以该系统的施工和材料进场检验批检验基本处于监管盲区，设计、施工质量很难保证。由此，施工中出现的“局部聚热问题、电气安全问题”频发。
3．施工作业不规范，消防安全隐患多。一是电气线路敷设存在问题。如：电热膜过长或者温控器选型不当导致超负荷运转，产生过热现象，严重时会引起火灾，温控器如果选型不当，功率不满足电热膜、加热电缆等的功率需求，也可能引起火灾；其次是布线不合规范，作为连接电热膜、加热电缆等电加热元器件和温控器的电源线，应根据电热膜的功率进行计算选择，但施工单位在施工过程中因不懂电气知识或者为减少费用，未能根据电热膜实际需要选择正确的电源线，导致电源线截面过小，使电线出现过负荷现象，严重时会引起火灾，另外，施工单位在施工过程中因不懂电气知识或者为减少费用，常常采用并行连接，而没有采用对角连线方法，负荷线交叉，接头太近或者过于靠近电热膜也有引发火灾的危险；更为严重的是，在施工中出现电热膜相互覆盖的现象，从而导致覆盖处局部过热，可能引起火灾事故等。二是温度感应器设置问题。设置位置不当可能会出现室内局部温度已经达到或者超过预设温度，但温度感应器所在位置温度仍旧低于预设温度，温度感应器不能控制温控器动作，导致电热膜持续发热升温，最终酿成火灾事故。
三、消防安全对策
通过对室内电加热低温辐射供暖系统引发火灾的原因分析，笔者建议预防此类火灾应从提升技术标准和加强监督管理两个方面入手，做到以下几点：
（一）修订相关标，严控可（易）燃材料
目前，关于低温辐射供暖系统的设计及主要电加热元器件的标准均为推荐性要求，没有强制性要求。尤其是产品标准中，关于安全的技术要求却是推荐性，这就使得标准的执行效果大打折扣，造成了在设计选材是比较随意，大量可燃、易燃材料使用在工程中，一些电气产品的质量不过关，电气线路的设计不具备欠压、短路、漏电和过流保护功能，造成先天性的火灾隐患大量存在。尽管，2018年新颁布实施的《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-2017）第4.0.18条对电加热供暖系统的装修及绝热材料提出了燃烧性能为A级的要求，水暖（或蒸气）供暖系统的顶棚装修及绝热材料提出了燃烧性能为A级、其它部位材料为B1级的要求，但由于该条文不是强制性条文，且与该系统的专业规范不统一，所以在应用上仍不规范。因此，建议及相关主管部门沟通协调，修改相应的技术规范及产品标准，一是全面提高电加热元器件的产品安全标准，提高产品防火性能；二是控制易燃可燃材料装修或使用，减少火灾荷载，从源头消除火患。
（二）规范施工作业，确保工程质量
建议出台低温辐射供暖系统的安装和维护应用规程，并由相关政府职能部门进行监管，对进场的保温（绝热）材料应按照内装修材料的要求按进场检验批次进行材料燃烧性能的见证检验。同时，电热膜、发热电缆、碳纤维等电加热元器件和相应的电气线路的安装应当由专业施工队伍施工，按照技术标准进行设备安装、电气线路敷设及调试、检测和维护保养，发现问题及时处理，将隐患消灭在萌芽状态。此外，还须加强施工现场的安全管理。众所周知，施工过程中的电焊、明火、违章操作、施工不当等因素会引发施工现场火灾，即使是阻燃材料，在火势较大的情况下，经过阻燃处理后仍能够被点燃，阻燃剂自身燃烧还可能产生大量含毒烟雾，会增加火灾时逃生人员被毒死或被熏死的可能性。因此，加强施工现场管理，强化对建筑外保温及装饰材料的监管力度，提高施工人员的安全生产警惕性，加强工人施工操作技能培训，以降低和控制保温材料火灾的发生。
（三）加强电气防火，消除火灾隐患
为防范电加热低温辐射供暖系统的电气火灾，应在设计中加强电气线路中电线截面及温控器功率]等选型等关键点的设计和校核；选用电加热低温辐射供暖系统时，应设置独立的配电箱，在配电箱处设置防止短路、过载、漏电、过欠压保护装置和故障电弧保护装置，在供电回路内、用电设备处设置电气火灾监控系统等，严防电气火灾的发生。
参考文献：
[1] 中华人民共和国行业标准．辐射供暖供冷技术规程（JGJ 142-2012）．北京：中国建筑工业出版社，2012年
[2] 中华人民共和国行业标准．低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程（JGJ 319-2013）．北京：中国建筑工业出版社，2013年
[3] 中华人民共和国建筑工业行业标准．低温辐射电热膜（JG/T286-2010）．北京：中国标准出版社，2010年
[4] 中华人民共和国国家标准．建筑设计防火规范（GB50016-2014）．北京：中国计划出版社，2014年
[5] 国家建筑标准设计参考图．低温辐射电热膜供暖系统设计与安装（16CK410）．北京：中国计划出版社，2016年