Dans le développement urbain, la performance en matière de sécurité des immeubles de grande hauteur a toujours été une question importante, parmi laquelle la sécurité incendie revêt une importance capitale. Les câbles résistants au feu sont des composants essentiels qui garantissent la sécurité des systèmes électriques des bâtiments. Ils peuvent maintenir l’alimentation électrique et la transmission des signaux en cas d’incendie et peuvent gagner un temps précieux pour l’évacuation et les secours en cas d’incendie. Cet article approfondira les points clés de l'application de câbles résistant au feu dans les gratte-ciel, y compris les normes de sélection, les spécifications d'installation et les stratégies de maintenance.
Pourquoi les gratte-ciel ont besoin de câbles résistants au feu
Des structures de passage verticales uniques existent dans les gratte-ciel. Une fois qu’un incendie se déclare, le feu et la fumée se propagent rapidement à travers les cages et les canalisations d’ascenseur. Les matériaux d'isolation de câbles traditionnels libèrent de la fumée toxique dans des conditions de température élevée, formant ainsi un « effet de cheminée ». Cependant, les câbles résistants au feu utilisent une couche isolante spéciale en composé minéral qui peut maintenir l'intégrité de la ligne à des températures élevées de 980°C pendant au moins 3 heures. Les performances du système électrique du World Trade Center à New York lors de l'incident du 11 septembre ont confirmé que les câbles ignifuges conformes aux normes -CWZ constituaient un soutien essentiel pour l'évacuation des immeubles de grande hauteur.
Des cas concrets montrent que le Burj Khalifa de Dubaï a utilisé un système de câbles à triple protection pendant la phase de construction. Ces câbles étaient non seulement certifiés par les normes allemandes, mais étaient également spécialement dotés d'un revêtement résistant à l'humidité pour s'adapter au phénomène de condensation provoqué par la différence de température entre le jour et la nuit dans les zones désertiques. La ligne principale utilise des câbles isolés à l'oxyde de magnésium à âme de cuivre et gainés de cuivre, qui peuvent maintenir le fonctionnement normal de l'éclairage de secours, des systèmes de désenfumage et des ascenseurs d'incendie même s'ils sont directement exposés aux flammes.
Comment choisir la qualité de câble ignifuge appropriée
Pour le choix des câbles, la hauteur du bâtiment, le zonage fonctionnel et les réglementations locales doivent être pris en compte de manière exhaustive. Pour les immeubles de très grande hauteur dépassant 100 mètres, il est recommandé d'utiliser des câbles appelés PH120 qui ont passé la certification BS EN 50200 pour garantir une alimentation électrique complète en 120 minutes. Dans les zones clés telles que les centres financiers, les câbles ayant réussi le test -21 doivent être sélectionnés. Sa résistance au feu couvre le double test d'impact et de projection. Il convient de mentionner que selon la Chine GB/T, selon la norme 19666, les qualités ignifuges sont divisées en trois catégories : A, B et C. La catégorie A convient aux lignes principales d'arbres verticaux.
La section transversale du conducteur du câble doit être conçue par des professionnels sur la base de calculs de charge. En prenant la tour de Shanghai comme exemple, son système de distribution d'énergie de faible surface utilise des câbles en polyéthylène réticulé ignifuge d'une section transversale de 400 mm², tandis que les zones moyennes et hautes utilisent des câbles ignifuges enveloppés de ruban de mica de 240 mm². Lors de la sélection, vous devez également faire attention à l'indice de densité de fumée du câble. La série EU PRCP5/DTB/U stipule que la transmission lumineuse ne peut pas être inférieure à 80 %, ce qui est d'une importance vitale pour l'évacuation du personnel.
À quels détails faut-il prêter attention lors de l'installation de câbles ignifuges ?
Le pont doit être éloigné des gazoducs et des puits de ventilation. Lorsqu'il est installé horizontalement, une distance de 0,3 mètre doit être maintenue par rapport au toit. Lorsqu'il est posé verticalement, chaque plancher doit être scellé avec des matériaux de bouchage ignifuges. La Shard Tower de Londres a adopté de manière innovante un système de pont ignifuge de classe B1 pendant sa construction. La distance entre chaque support était strictement contrôlée à moins de 1,5 mètre et le rayon de braquage était toujours supérieur à 12 fois le diamètre du câble. Il convient notamment de noter que lors du passage des câbles dans les zones coupe-feu, un système d'étanchéité coupe-feu de type traversant doit être utilisé et son degré de résistance au feu doit être maintenu au même niveau que les murs adjacents.
Effectuer le traitement de connexion, qui est un élément clé de l’installation. Pour le projet de l'hôtel Singapore Sands, l'exigence est que tous les connecteurs utilisent des bornes en cuivre de type à sertir, puis soient enveloppés avec du ruban composite en caoutchouc de silicone céramique, puis scellés avec une boîte en acier inoxydable. Pendant la construction, des caméras thermiques infrarouges doivent être utilisées pour détecter l'augmentation de la température des points de connexion afin de garantir que la température de tout joint ne dépasse pas de 10 °C la température du corps du câble adjacent. Une fois la pose de tous les câbles terminée, le test de résistance d'isolation doit être effectué et la valeur de résistance obtenue par le test doit être supérieure à 1 000 MΩ·km.
Comment les câbles résistants au feu maintiennent leurs performances grâce à une maintenance de routine
Il est crucial d'établir un système d'inspection périodique. L'équipe de maintenance de Tokyo Skytree utilise des détecteurs de décharge partielle pour mesurer chaque mois la quantité de décharge partielle des bornes de câble et utilise des mégohmmètres pour détecter la tendance de changement de la résistance d'isolation chaque trimestre. Il faut particulièrement prêter attention à l’accumulation de poussière sur les ponts de câbles. Les réglementations d'entretien de Burj Khalifa à Dubaï exigent l'utilisation d'appareils à vide à pression négative pour nettoyer l'intérieur du pont tous les six mois afin d'empêcher la poussière de réduire l'efficacité de dissipation thermique des câbles.
Un vieillissement accéléré des câbles se produira dans des environnements chauds et humides. Le Centre financier international de Hong Kong est spécialement équipé d'un système avec fonction de déshumidification pour faire face à l'humidité des chaînes câblées. L'humidité sera toujours contrôlée à 45 % et la plage d'erreur est de plus ou moins 5 %. Le personnel de maintenance vérifiera s'il y a des fissures dans la gaine du câble. Pour une telle situation, les travaux d'inspection seront effectués selon un cycle d'une semaine. Le degré d'oxydation du conducteur en cuivre sera détecté à l'aide d'un diffractomètre à rayons X. Le cycle dure six mois. Toutes les données obtenues lors de l'inspection seront saisies dans le système de gestion BIM. Lorsque la résistance d'isolement chute à 70 % de la valeur initiale, le système émet automatiquement une alerte précoce.
Comment les câbles résistants au feu et les systèmes intelligents de protection incendie fonctionnent ensemble
Les câbles résistants au feu doivent être profondément intégrés au système FAST dans les gratte-ciel modernes. Les câbles intelligents du centre financier Ping An de Shenzhen sont équipés d'un système de mesure de température distribué par fibre optique, avec des points de mesure de température installés tous les 8 mètres, et les données en temps réel sont transmises à la salle de contrôle centrale à l'aide de câbles optiques ignifuges. Une fois que la température d'une certaine section de câble dépasse 70°C, le système ajustera automatiquement les lignes de distribution et activera la diffusion d'urgence dans la zone correspondante.
Lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec des câbles principaux, les câbles de commande NH-KVV doivent être utilisés comme lignes d'alarme incendie. La tour de Shanghai présente une conception innovante qui intègre des fibres optiques de détection de température directement dans la gaine du câble pour former un réseau de détection multidimensionnel. Ce type de câble intelligent peut non seulement fournir une alerte précoce des risques de surchauffe 15 minutes à l'avance, localiser avec précision les points défectueux en cas d'incendie, mais également fournir une base décisionnelle clé aux pompiers.
Quelles sont les tendances de développement de la technologie des câbles ignifuges à l’avenir ?
La nanotechnologie fait progresser le processus d'innovation des matériaux de câbles. L'Allemagne a introduit des matériaux isolants composites contenant des nanoparticules d'hydroxyde de magnésium, qui prolongent la durée de résistance au feu des câbles à 4 heures. Le Japon a développé des matériaux en caoutchouc de silicone céramique, qui formeront une couche protectrice en céramique à 350°C. Son taux de carbonisation est 60% inférieur aux matériaux traditionnels. D'une part, ces nouveaux matériaux conservent leur flexibilité et, d'autre part, ils augmentent le niveau de toxicité de la fumée jusqu'à la norme EU S1a.
Le degré d'intégration entre les systèmes d'alerte précoce intelligents et les câbles continue de s'améliorer. Le câble d'autodiagnostic testé dans la Lotte World Tower en Corée du Sud s'appuie sur des micro-capteurs implantés à la surface du conducteur pour prédire la tendance au vieillissement de l'isolation 48 heures à l'avance. Le projet "" de l'Union européenne teste une technologie qui utilise le changement de couleur de la gaine du câble pour afficher la température. Lorsque la gaine passe du bleu au blanc, cela signifie que le câble est en surchauffe.
Je voudrais demander à tous les lecteurs, lorsqu'ils participent à des projets de bâtiments de grande hauteur, quel indice de performance des câbles résistants au feu vous préoccupe le plus ? Cela signifie-t-il un temps de résistance au feu, un contrôle de la toxicité des fumées ou une fonction d'alerte précoce intelligente ? Bienvenue pour partager vos idées professionnelles dans la zone de commentaires. Si cet article vous est utile, n'hésitez pas à l'aimer pour le soutenir et le transmettre à davantage de pairs qui en ont besoin.
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