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轨道车辆防火标准应用分析

文档作者：姜翠香文档来源：今创集团股份有限公司技术中心		点击数：	更新时间： 2021年04月27日
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。第12卷第2期
2013年6月
石家庄铁路职业技术学院学报 VOL．1 2 No2
JOURNALOF SHIJIAZHUANG INSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGY Jun．201 3
轨道车辆防火标准应用分析
姜翠香
(今创集团股份有限公司技术中心 江苏常州213102)
摘要：本文对自身工作经历遇到的轨道车辆非金属材料防火标准进行了汇总介绍及分析，希望
对读者在防火标准的选用上有所帮助。
关键词：轨道车辆 防火标准 分析
中图分类号：U297 文献标识码：A 文章编号：1673．1816(2013)02．0037．06
世界轨道车辆失火的深刻教训已证明防火是设计时首先考虑的问题。失火原因经分析都与易燃
材料被引燃有关，燃烧、火焰的迅速蔓延和烟气是导致人员伤亡的最主要原因。首先在材料选择上
应减少火灾发生的可能，结构设计上尽量避免火灾发生的可能。由于世界各国在防火安全的历史和
经验差异，其铁路运输部门所用的材料和制品阻燃性能的试验方法和分类标准都有所不同。而西欧
和美国等西方发达国家在这一领域则走在了前端。而我国发展相对落后，又由于大部分技术从国外
引进，包括防火标准，所以国内轨道车辆制造商大部分也是引用国外的标准。虽然国内也制定了一
些防火标准，由于各种原因，大都没有被普遍使用。
轨道车辆内装是车辆防火要求最高的部位，作为轨道交通内饰设计人员，只有对各国防火标准
有了深入了解，才能选用合适的防火标准，防止火灾发生的隐患。但是由于世界各国标准不统一，
试验方法不同、判定标准各异，给设计人员选用标准带来了很大困难。本文通过自身工作经历遇到
的轨道车辆非金属材料防火标准进行了汇总介绍及分析，希望对读者在防火标准的选用上有所帮助。
1 防火标准介绍
通过查阅和收集相关资料，将现阶段工作中常见的世界主要国家材料防火标准有德标DIN
5510．2《轨道车辆防火措施——第2部分：材料和构件的燃烧特性和燃烧并发现象：分类、要求和
试验方法》；英标BS 6853《载客列车设计与构造防火通用规范》；法标NF F16 101／102《轨道车辆材
料选择之防火要求》；美标NFPA 130《有轨列车及铁路客运体系标准》；欧标CEN／TS 45545．2《铁路
应用——铁路车辆的防火保护——第2部分：材料和元件的防火要求》；铁标TB／]r 3138《机车车辆
阻燃材料技术条件》；铁标TB／1r 3237《动车组用内装材料阻燃技术条件》和征求意见稿《城市轨道
交通车辆防火要求》共8个。虽然防火标准不统一，但所关注的方面基本都是，材料的易燃性能、
材料的燃烧速率及火焰传播性能、材料燃烧所释放的烟雾浓度、烟雾中的有毒性气体含量、燃烧所
释放出来的热量等。各国防火标准由于分级方法的不同，评价指标也有差异，而且不同测试项目对
应不同测试标准，将常见的各国标准汇总，见表1。
收稿日期：2013—04-12 ．
作者简介：姜翠香(1977一)，女，汉，硕士，工程师，研究方向可靠性工程。
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石家庄铁路职业技术学院学报 2013年第2期
热流等)以可燃性等级，烟雾扩散等级和液体滴落性等级实现危险等级定位。材料应用范围广泛，
有橡胶、纺织品、塑料制品、涂料、电线电缆等。适用于在铁路制造和运行规定，窄轨道用铁路制
造和运行规定和有轨电车制造和运行规定的使用范围条件下的铁路车辆。
DIN 55 10-2对小部件进行了如下防火要求规定：
(1)客运车辆中乘客可以接触到的、重量>50 g的小元件，如衣钩、按钮、把手、固定环、占
位板、广告牌、门缓冲器、薄板等，必须至少满足易燃等级Sl的要求；
(2)对于前后、左右或上下间的距离S 20 cm、重量 50 g的小元件，必须至少满足易燃等级
Sl的要求；
(3)对于前后、左右或上下间的距离>20 cm、重量 50 g的小元件，没有规定具体要求。
设计人员选用DIN5510-2标准时，应首先根据自己的产品在车辆上的位置及特性，从标准中表
5～9查找是否有相同描述，如果有，直接引用防火等级。例如，时速350公里速度级动车组上的车
下风道防火等级，从DIN55 10．2表5序号l9中可直接查得：易燃等级S3；冒烟等级sP,2；液滴特
性等级ST2。而地板的防火性能查标准中的表4，可根据使用情况可选择其中的一个易燃性级别。
DIN5510对材料的防火性能要求包括可燃性、热辐射性、烟雾和融化滴落等，毒气控制与BS 6853
基于面积法基本相同。也是对8种毒性气体进行控制，但在最终的结果评价上存在差异，本标准根
据不同的材料规定不同的时间来判定结果，更具有可操作性。
2．2英标BS 6853
英国标准BS 6853重点介绍车辆构造、材料的特性和防火性能，在其它方面也有所建议。该标准
首先根据车辆运行环境，将车辆分为两大类， I类和II类， I类又分为I a和I b，不同类别的车辆
代表了当失火时可能导致列车火情及其危害的不同程度。
I a：主要运行于单线铁路隧道中的列车，旁侧没有出口通往步行道和逃生通道，或相当长的时
间运行在地下的卧铺车，或无人驾驶列车。
I b：主要运行于复线铁路隧道中的列车，线路上具有侧出口通往步行道和逃生通道，或大部分
时间不运行在地下的卧铺车。
II：大多数在地面运行，较少运行于隧道中的车辆。
根据材料在车辆上的位置将之分为几类，不同的类别决定应用不同的试验形式，见标准中表1～
l4，并区分了内部和外部性能的不同。不同材质，BS 6853相对应有不同的试验方法。不同的车辆类
型又对应试验结果参数， I a类最严， I bE次之，II类最小。
表面材料根据在车辆上的方向进行分类，表面材料的方向决定了输送到表面的热能的效率，因
而也决定了火险的延伸与发展。按照着火危险程度降序排列，表面材料分为以下类别：
(1)天花板类(水平朝下，水平朝下表面与水平角度在45度之内的“天花板类”朝下表面)；
(2)墙类(垂直，垂直表面与垂直角度在45度之内的“墙类”表面)；
(3)地板类(水平朝上，水平朝上表面与水平角度在45度之内的“地板类”朝上表面)。
’ 标准对于小部件材料有这样的说明，重量小于100 g(内部)或小于400 g(外部)在防火性能上
不做要求。关于小区域材料的分类，如在两个小区域材料之间有间隙，水平朝上或墙类表面间隙为
0．5 m，水平朝下表面为0．2 m，则该两个材料应被视为相互独立的材料。如未达到上述间隙，则为了
进一步分类的方便，它们的重量和面积应相加，视为一个整体。
2．3法标NFF16 101／102
法国标准NF F16 l0l在所接触的国外项目中用的最多的一个，例如阿尔斯通，庞巴迪等国外大公司
都采用此标准，与英标B$6853相似，首先根据车辆运行环境，将车辆的类型分为A1，A2和B三个种类。
第2期 姜翠香 轨道车辆防火标准应用分析
A1种类的车辆：经常运行在隧道里的所有车辆，包括驾驶室。
A2种类的车辆：非经常运行在隧道里的城郊车辆，包括驾驶室。车厢和拖车。正线卧铺车。
B种类的车辆：非经常运行在隧道里的带座位的大铁路车辆，包括驾驶室。机车和机车驾驶室。
对火的反应分为三类：
(1)对大样品材料，燃烧反应测试把材料／产品分为5类，从M0到M4；
(2)对于小样品材料，主要使用两个测试：氧指数法和灼热丝法。这些测试把材料分为5个等级，
从10~UI4(NC)。同样的测试也被用于电力材料测试，被引述于标准NF F 16-102：
(3)导线和电气电缆分为A，B，C和D4个等级，见标准中表2；
(4)烟的不透性采用的参数是Dm和VOS4：
Dm：最大可视率；
VOS4：烟在测试的前四分钟过程中的模糊值；
(5)散发气体的毒性用毒性指数“C．I．T．”确定。
C．I．T．=100~ Eti／Cci
(6)对于烟的参数通过烟的排放量和毒性指标两项来评价F级烟雾毒性，根据NF F 16．101，这两
个参数给出的“烟值”分类为从F0]~IJF5，见标准中表4。
法标也对小部件材料进行了规定，当用于车辆外部时，总重量不超过300克的部件，对于这种部
件，需遵守车辆Al类方格l2中的要求和车辆A2及B类方格l3中的要求。当用于车辆内部，重量不超
过lo0克的部件，构成它们的非金属材料总重量不超过每延米或每平方米200克。当这些部件用于车
辆Al类的材料时，需遵守方格l0的要求，当这些部件用于车辆A2或B类的材料时，不需对烟进行分
类，对火反应的分类应被置于10和I3之间。
一般材料防火标准的选择主要查找NF F 16．101的表8和表9，表8是车内部的材料，表9是车辆外
部材料。例如，车内部的灯罩，从标准表8中可以查出，对应的防火等级三种车辆类型都是G4．，即原
则上灯罩的防火最小等级为M1(I1)F4。如达不到，交叉的方格等级可与客户协商沟通使用。
有关电器设备在NFF16 102中进行补充，此处略。
2．4美标NFPA 130
NFPA 130包括所有的地铁、轨道交通工具、铁路系统的防火要求。NFPA 130标准制定的目的
就是建立统一的有轨列车及铁路客运体系的最低防火及其危险的要求。它用火势蔓延指数Is、光密
度率Ds(1．5)和Ds(4．O)三个指标来规定防火等级。该标准详细列出了车辆上主要部件的测试项
目、测试方法和满足的最低要求，见NFPA 130中表5．2．4。例如，乘客座椅表面燃烧试验方法ASTM
E 162，要求Is≤351烟密度试验方法ASTM E 662，要求Ds(1．5)≤100、Ds(4)≤200。对于烟
毒性美国标准中没有特别指出，一般是通过限制六种(CO、HF、NO2 HCL、HCN,SO2)毒性气
体的含量，满足波音标准BSS 7239，与庞巴迪SMP 800C内部标准等同。
美标对于小面积材料的防火要求有如下规定：
(1)部件的表面积小于16平方英尺时，防火性能不做要求；
(2)易燃材料位于在非暴漏区域，例如，车下箱体、金属密封箱内；
(3)对于电线和电缆即使在金属箱内，如果大于l6平方英尺，也需要防火要求。
(4)标签没有防火要求，除非每英尺车辆长度范围，重量超过1．1磅或1平方英尺。
2．5欧标CEN／TS 45545．2
对非金属材料防火要求，各国标准不统一，为此，1997年欧洲委员会标准组开始实施轨道车辆
防火标准统一，即制定CEN／TS EN 45545，并于2Oo4年发布了草稿版Pre．EN 45545，2009，CEN厂rS
EN 45545为EN正式出台前中间过渡的技术规范，已经逐渐被应用。
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石家庄铁路职业技术学院学报 2013年第2期
2．6铁标TB／T3138
铁标TB／1r 3138适用于最高运营速度低于200 km／h的铁道机车车辆用阻燃材料。标准介绍了车
体、地板、保温及包装材料等常用材料的技术要求和试验方法。大部分材料防火要求主要考虑氧指
数、45。角燃烧和烟密度三个指标。例如SMC玻璃钢防火要求，从标准中表4可以差得：氧指数≥
35；45。角燃烧，难燃级；烟密度D4~<200。相对应的测试项目及对应的标准见表l。
2．7铁标TBIT 3237
铁标TB厂r 3237是2010年发布、2011年2月实施的适用于运营速度大于或等于200 km／h的动
车组用内装阻燃材料。首先对动车组内装材料根据应用部位不同进行分类，分别对各部位不同材料
氧指数、燃烧性等级进行规定。对材料燃烧后有害气体浓度应满足的要求也进行了规定，要求烟密
度指标Ds1．5≤100、Ds4≤200。
根据材料种类的不同、氧指数指标要求，主要参照法标NF F 16101，燃烧性试验及要求参照国
际铁路联盟标准UIC564．2。该方法对材料的燃烧时间及燃烧面积进行了限定，并根据燃烧时间及燃
烧面积进行分级。
在材料燃烧后产生气体的采集上，主要参照空中客车标准ABD 003 l、波音标准BSS 7239。在
毒性方面，主要参照庞巴迪标准SMP 800C，同时也参照了NFF16101、BS 6853、ABD003l、BSS 7239。
烟密度测试方法主要采用GB／T 8323．2及美标ASTM E662。在技术指标上主要参照NFPA 130、NF F16
101、BS 6853、ABD 003l、BSS 7239，其余指标均参照庞巴迪SMP800C。
3 结语
通过以上对世界各国防火标准的综合分析，可以得出，各国防火标准关注的方面相似，有材料
的易燃性能；材料的燃烧速率及火焰传播性z日,4 a；材料燃烧所释放的烟雾浓度：烟雾中的有毒性气体
含量；燃烧所释放出的热量等。但由于各国防火标准分级方法、评价指标、测试项目和测试标准不
统一，给技术人员选用标准带来了困难，各国防火试验具体实施起来也不容易。现在世界有资质的
防火实验室不多，在国内也只有上海的SGS公司。企业如做防火试验，有时还要到国外，周期长，
费用又高的无法接受。所以我们国内也很有必要编制符合国内实际使用情况的防火标准，并实现防
火标准的统一性。
参考文献：
[1]DrN 5510．2轨道车辆防火措施一第2部分：材料和构件的燃烧特性和燃烧并发现象：分类、要求和试验方法【s】
[2]as 6853载客列车设计与构造防火通用规范【S】
[3]NF F16101轨道车辆材料选择之防火要求【S】
[4]NFPA 1 30有轨列车及铁路客运体系标准【S】
[5]CEN／TS 45545．2铁路应用—铁路车辆的防火保护一第2部分：材料和元件的防火要求【S】
[6]TB／T 3138机车车辆阻燃材料技术条件[S】
[7]TB／T 3237动车组用内装材料阻燃技术条件【s】
Analysis of Fire Prevention Standards for Rail Vehicle
JIANG Cui-xiang
(Center ofTechnology ofKTK Group Co．，Ltd Changzhou Jiangsu 213012 China)
Abstract：In this paper,non-metallic material fire prevention standards for rail vehicles are introduced and
analyzed，which ofers certain referential values in the selection of fire standards．
Key words： rail vehicle fire prevention stan dards analysis
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