遇熱膨脹型電纜密封件受熱後會膨脹,在貫穿部內的材料發生變化時,有助於封閉電纜貫穿開口。我會將它們作為完整防火封堵系統的一部分來選用:防火分隔構造、開口、電纜、密封材料與支撐必須相互配合。耐火等級適用於該受測或經評估的配置。為選擇合適系統,應將其允許的幾何尺寸與施工細節,和實際牆面或樓板貫穿部相互比對。
重點整理
- 材料在預定配置中受到固定時,膨脹與保護性炭化層可封閉空間並減緩熱傳遞。
- 防火分隔構造、電纜類型、開口、局部間隙、密封深度及固定方式,都要符合所選系統。
- 應分別確認材料燃燒性、環境密封、貫穿封堵耐火性能,以及電氣持續運作等不同要求。
- 若電纜路徑會變更,選擇系統前就要規劃其允許的新增或移除電纜方法。
確認完整的電纜貫穿配置
防火封堵系統是用來保護穿過防火分隔構造之貫穿部的配置。系統包括支承牆面或樓板、開口、貫穿項目,以及指定的密封元件。依細部構造而定,也可能需要套管、框架、背襯、填塞材料或固定裝置。選擇材料前,我會先畫出從防火分隔構造一側到另一側的剖面圖,讓設計審查能看見隱藏的深度與支撐。
設備外殼上的電纜密封接頭與建築物貫穿部,沿電纜路徑承擔不同工作。密封接頭可在外殼處夾持並密封電纜;建築物的防火封堵則維持牆面或樓板處所需的防火分隔。兩者並存時,各自都需要合適的構造。防火電纜密封接頭指南說明密封接頭在緊急電氣系統中可能扮演的角色。
先確認防火分隔構造的類型與厚度、開口尺寸、電纜配置表,以及所需的耐火性能,再尋找允許配置符合這些條件的系統。這個步驟也會顯露實際限制:貫穿部背面是否可進入、是否已有預埋套管,以及電纜支撐周圍是否有足夠空間正確施工密封件。
遇熱膨脹型電纜密封件如何封閉變化中的開口
遇熱膨脹是指材料受熱時體積增加。許多防火配方會膨脹並形成保護性炭化層。NIST 關於遇熱膨脹型防火保護的研究指出,這種炭化層可提供物理與熱防護。該研究於 2002 年發表,探討的應用包括航空器防火隔板;其所述機制有助於說明膨脹型材料為何可用於貫穿部周圍。
電纜外被或其他可燃部件在受熱時可能軟化、變形或耗損。周圍材料可膨脹並填入因此形成的空間。UL Solutions 的防火封堵與接縫應用指南說明了這種填隙作用,以及不同產品在膨脹強度與膨脹量上的差異。指南也說明,含有膨脹型材料的裝置為何需要可靠固定。
我會將材料的反應與它必須封閉的開口相互比對。材料的位置與用量、可膨脹的方向,以及將材料固定在適當位置的方法,都是實際選型條件。自由膨脹比很高,並不足以說明這些介面如何配合。真正需要確認的是:指定構造能否引導並固定材料的反應,使其填補電纜周圍產生的空間。
綠色材料起初包覆在電纜周圍;隨著電纜輪廓縮小,材料會占據更多開口空間。周圍的防火分隔構造,以及材料能否固定在指定位置,都與可見的膨脹程度同樣重要。應依所選系統規定的密封深度、填塞與固定細節,重現該配置。啟動溫度與膨脹資料取決於特定配方及試驗條件;施工尺寸則依系統細節而定。
分別確認資料表上的各項要求
材料燃燒性描述試樣在指定火焰測試中的行為;貫穿封堵耐火性能則描述防火分隔構造開口及密封系統在耐火試驗中的表現。遇熱膨脹元件在一般使用時也可能提供防風雨或防漏功能。我會先確認每一項要求,再比較資料表,因為同一個安裝處可能需要滿足所有這些要求。
| 要求 | 應確認的資料 | 適用範圍 |
|---|---|---|
| 遇熱膨脹反應 | 指定材料與受熱反應條件 | 材料在預定構造中的行為 |
| 材料燃燒性 | 相關材料試樣所採用的指定測試與分級 | 聚合物或元件材料 |
| 環境密封 | 組裝密封件的暴露條件、洩漏測試或外殼防護等級 | 一般使用時的空氣、水或其他環境要求 |
| 貫穿封堵耐火性能 | 系統識別資訊、防火分隔構造、貫穿項目與耐火試驗結果 | 完整的防火分隔貫穿部 |
| 持續電氣運作 | 電纜系統在規定火災條件下的性能 | 關鍵電路及其支撐與連接 |
UL 對 UL 94 限制的說明,區分了小尺度塑膠測試與建築物耐火要求。V-0 分級描述的是受測塑膠試樣;貫穿部則需要其本身的防火封堵試驗結果。若設備規格也指定聚合物燃燒等級,請參閱 UL 94 材料選用指南。
若安裝位置潮濕,除了確認耐火要求,也要在施工前確認密封件預定承受的環境曝露。固化或受壓形成的環境密封,其工作條件與膨脹後的炭化層不同。若進線處包含密封接頭,應一併檢查其牆面接縫密封配置與貫穿封堵系統,藉此判斷各接縫分別控制哪些可能的洩漏路徑。
依所需要求閱讀耐火試驗結果
ISO 10295-1:2026 於 2026 年 6 月發布,適用於防火分隔構件的貫穿封堵系統。其範圍評估受影響的防火分隔構造與密封件在完整性及隔熱性方面的表現,並對貫穿項目規定特定檢查。附錄 A 包含可選的水與空氣洩漏測試。
完整性是指依照試驗判定準則維持防火分隔功能;隔熱性是指依照其判定準則限制熱傳遞。應查閱報告中的實際觀察結果、限制與結論,再將報告採用的方法與版本和專案要求的路徑相互比對。只有連同要求、試驗曝露條件及適用組件一起理解,標示的耐火時間才有參考價值。
例如,封住可見間隙只處理了防火分隔要求的一部分。密封件與穿越其中的貫穿項目,也會形成熱量通往未受火面一側的路徑。電纜的熱反應可能與周圍炭化層不同,而金屬套管則會在防火分隔構造中形成另一條熱傳路徑。因此,ISO 的範圍除了密封件,也納入貫穿項目的隔熱性能。我會先確認每一項要求的相關結果,再決定是否接受該細節。比較兩個系統時,應先確認防火分隔構造與貫穿項目配置相符,再比較報告中的判定準則。可見的膨脹較多,並不能說明這些熱傳路徑的表現;單有阻止火焰穿透的結果,也無法描述另一側的溫度反應。
我會先核對系統識別資訊與圖面版本,再檢查防火分隔構造及貫穿項目的細節。接著確認所宣稱的耐火性能,以及另行要求的洩漏測試結果。如此可使審查以實際安裝配置為依據,也能看出哪些要求尚未提供結果。例如,若同時要求防火分隔與氣密,這兩項要求都需要有適用於相關配置的結果。
電路在火災期間能否持續運作,是另一項要求。貫穿部即使維持了防火分隔,內部電纜仍可能失去電氣功能。若電路必須持續運作,應採用指定的電纜系統耐火存續方法與安裝方式,並包括其連接及支撐。關鍵電路電纜密封接頭指南依循這項功能性選型流程。
讓間隙、深度與固定方式符合系統要求
在開口仍可進入時,我會將實際安裝與系統剖面圖相互比對。可見的表面密封只是比對內容的一部分;隱藏的背襯、深度與固定方式,都可能決定是否已按預定構造施工。
| 特徵 | 施工時的比對項目 |
|---|---|
| 支承防火分隔構造 | 材料、構造、厚度及牆面或樓板的方向 |
| 開口 | 形狀、尺寸、套管或框架,以及邊緣細節 |
| 貫穿項目 | 電纜類型、尺寸、數量、分組方式及允許的混合配置 |
| 局部間隙 | 各貫穿項目周圍的環狀間隙、項目間距及允許的填充率 |
| 密封構造 | 確切材料、深度或用量、背襯及固定方式 |
| 支撐與施工空間 | 規定的支撐位置、貫穿角度及組裝順序 |
UL 對已安裝防火封堵差異的說明提到,開口尺寸、電纜尺寸或數量、環狀間隙、貫穿角度及基材等變更,可能使安裝偏離受測設計。應及早確認這些尺寸。若配置超出系統允許範圍,請選擇合適的受測構造,或由設計者、系統製造商與核准機關依專案要求進行技術評估。評估應涵蓋實際差異。
選擇密封形式前先確認施工空間
既有電纜路徑要採用哪種密封形式,我會先檢查施工空間。放在開口內的背襯層需要足夠空間才能定位與檢查。表面安裝的裝置需要符合規定的固定面,且緊固件周圍要有施工空間。套管或模組化框架則需要位於防火分隔構造內的允許位置,並配用正確的內襯或封閉元件。UL 的應用指南說明了這些不同裝置形式及其指定組件。應依照該施工細節選擇形式,接著確認電纜托盤、外殼或附近的其他設備是否留有足夠工作空間。若障礙物阻礙了規定深度或固定方式,應先調整配置再進行封堵。縮小可見的密封膠線或省略無法接近的固定件,會改變構造,無法解決施工空間不足的問題。
確認局部間隙,不只看開口面積
環狀間隙是貫穿項目與周圍開口之間的間距。圓形電纜置於圓形開口中心時,徑向間隙等於兩者直徑差的一半。電纜偏心時,兩側間隙會不同。總開口面積仍相同,但最小間隙和最大間隙會改變。如果系統細節規定局部間隙限制或特定電纜位置,這些差異就很重要。
假設有一個直徑 40 mm 的圓形開口,內有一條直徑 20 mm 的圓形電纜。電纜置中時,徑向間隙為 10 mm。若將電纜中心向一側移動 8 mm,近側間隙只剩 2 mm,遠側間隙則為 18 mm。電纜和開口占據的面積仍相同。僅為比較幾何條件,假設所選細節允許的局部間隙為 5–15 mm:置中的配置符合這項幾何條件,偏心配置則超出兩端限制。此處的尺寸與間隙限制都是用於幾何比較的假設。決定密封件位置前,我會先量測最窄與最寬的一側。實際安裝時,應使用實際允許的間隙與電纜位置。調整位置時,也必須維持所選系統要求的電纜支撐、彎曲與其他細節。
假設範例可寫為 ,其中 ,以及 。此處,代表開口直徑,代表電纜直徑,代表中心偏移量,三者使用相同單位。這些幾何關係適用於文中所述的圓形輪廓,且電纜完全位於開口內。它們描述的是間隙,並非耐火性能。
選型時納入未來電纜變更
電纜路徑經常變更時,採用明確規定重新進線方法的系統較有利。選用前,應確認如何新增或移除電纜、如何封閉備用位置,以及受到擾動後需要更換哪些元件。新增電纜可能改變局部間隙、允許填充率及支撐方式。移除電纜會留下開口,必須依規定方式封閉。
我會將系統識別資訊與版本,連同貫穿部位置及已安裝的電纜配置表一併留存。記錄元件識別資訊及必要的檢查項目。在各層被遮蔽前拍攝的照片,有助於後續施工人員找到背襯、固定件與支撐位置。將照片與尺寸及檢查紀錄一併保存,才能讓後續施工依原配置重建,而非憑完成後的表面猜測。
經授權變更後,應依指定方式恢復密封件與支撐、檢查受影響的構造,並更新電纜配置表。受熱影響、已膨脹、損壞或缺失的元件,應依系統說明進行評估與更換。膨脹後的元件應視為已變更的材料;冷卻並不會使它恢復原始施工細節。
結論
我會沿著完整開口的受熱反應來選擇遇熱膨脹型電纜密封件。材料必須在空間形成處膨脹、保持固定,並與實際防火分隔構造及電纜一起提供所需性能。局部間隙、深度及固定方式,會使這項作用成為可施工系統的一部分。
應選擇符合預定耐火要求的有文件記載配置,確認其一般使用時的密封需求,並在電纜變更時維持原細節。若火災期間電路必須持續運作,設計中也要納入這項獨立的電纜系統要求。
常見問題
所有遇熱膨脹型密封件都會在相同溫度啟動嗎?
啟動反應取決於配方與試驗條件。應依所選材料的資料確認其受熱反應,並按照系統說明施工。除了耐火用途外,也要符合允許的使用環境。
在一般電纜密封接頭上加貼遇熱膨脹膠帶,就能使它取得耐火等級嗎?
請採用在該配置中明確包含密封接頭與膨脹型材料的防火封堵或進線配置。額外加貼膠帶會改變配合與固定方式,因此加貼前應確認完整的選定設計。耐火等級屬於受評估的系統及其條件。
防火封堵等級能否證明電纜在火災期間仍可運作?
貫穿封堵的耐火等級,是指防火分隔構造開口在耐火試驗中的表現。要維持電氣運作,則須符合指定電纜或電纜系統的耐火存續性能。若設計同時要求防火分隔及關鍵電路持續運作,兩項要求都要納入。
可以把備用電纜穿過既有的遇熱膨脹型密封件嗎?
應依系統允許的重新進線方法施工。確認變更後的電纜尺寸、數量、間隙、填充率與支撐,再復原並檢查密封件。如果規劃配置超出系統範圍,應先調整設計或取得所需的技術評估,再完成變更。
來源與技術參考資料
- NIST — 膨脹型「即時防火牆」:低成本防火保護,取用日期:2026-10-28。
- UL Solutions — 防火封堵與接縫應用指南,取用日期:2026-10-28。
- UL — 了解 UL 94 認證與其限制,取用日期:2026-10-28。
- EVS — ISO 10295-1:2026 — 建築設備貫穿部的防火試驗:貫穿封堵,取用日期:2026-10-28。
- UL Solutions — 安裝後的挑戰:被動防火保護合規性,取用日期:2026-10-28。
