欧洲轨道车辆防火标准对比及借鉴

欧洲轨道车辆防火标准对比及借鉴

付鑫,曹安斌

 青岛四方阿尔斯通铁路运输设备有限公司工程部  山东青岛 266111

摘要：对欧洲主要的轨道车辆防火标准进行了介绍和总结，对比了这些标准在测试方法和评价指标等方面的差异，并说明了对我国防火标准的借鉴及参考意义。

关键词：轨道车辆；防火标准

轨道车辆防火安全是车辆设计中的首要问题，是保证列车安全运行的基础和必要条件。目前，在轨道车辆防火标准研究方面比较成熟的德国，英国，法国等国家，根据其考虑问题的侧重点不同，对材料防火制定了不同的标准，本文将介绍和比较这些标准，并说明对我国防火标准的借鉴及参考意义。

1. 德国标准

德国的铁路防火标准DIN 5510是系列标准，其中DIN 5510-2《材料和构件的燃烧特性和燃烧并发现象：分类、要求和测试方法》是轨道车辆材料的防火要求。在DIN 5510-1标准中，根据车辆运行线路设施条件以及逃生的可能性和失火后的风险，把车辆分为4个阻燃保护等级（见表1）。

表1 DIN 5510中的客车车辆阻燃保护等级

DIN 5510-2中根据DIN 5510-1中规定的客车车辆阻燃保护等级以及零部件的安装位置等特点，明确了材料的防火性能要求。防火性能包括可燃性、烟雾性、滴落性及烟气毒性等。主要指标有S、SF、ST、FED等。

1） 易燃等级由低到高分为S1，S2-S5，主要考核材料的烧毁长度和续燃时间；

SF1-SF3适用于地板面层易燃等级，主要考核材料燃烧时的消光情况；

2） 烟雾生成等级由低到高分为SR1和SR2；

3） 滴落物生成等级由低到高分为ST1和ST2，主要考核材料燃烧的滴落现象；

4） 烟气毒性，FED-有效计量百分数，主要考核烟气毒性情况。

2. 英国标准

英国铁路防火标准BS 6853《铁路客车设计和建造火灾预防实施规范》，加强了铁路车辆设计者和制造商的责任，规定了设计中的注意事项，例如：乘客头上的行李架应设计为从下面可以看到摆放的物品。强调了列车建造材料的特性及防火性能，对材料的选择制定了目标，例如：控制燃烧源的能量、持续时间及着火频率；控制材料对多种燃烧源的反应等。

BS 6853根据车辆不同工作环境，将车辆分为I类（地下）和II类（地面），其中I类又分为Ia类和Ib类。

Ia类：单轨隧道上并且两边出口不通走道和逃离井的操作环境，或是在地下运行相当长时间的卧铺车，或没有工作人员而运行的列车。

Ib类：在多轨隧道上运行，或在一个隧道内两边出口通走道和逃离井，或是在地下运行时间不长的卧铺车。

II类：在地面行驶的机车，不会在隧道运行相当长的时间。

该标准认为材料表面方向是火焰扩展和火情发展的重要因素，因此选用列车防火材料时，按照车辆防火等级和外露表面的朝向，确定材料的防火性能要求，其防火性能包括可燃性、烟雾性、烟气毒性及火蔓延等。主要指标有：

燃烧增长指数：i1--0.5min-3min时的燃烧增长指数

I--三个时间段的燃烧增长指数之和

火焰表面蔓延：检测在热辐射的条件下，火焰沿垂直放置的产品表面横向蔓延的距离

烟密度--测量单位材料在规定的燃烧条件下所产生的光密度A0确定级别

有毒气体总重量R--燃烧后有毒气体总重

3. 法国标准

法国铁路防火标准NF F 16-101《轨道车辆防火材料的选择》，该标准适用于各类轨道交通车辆。根据车辆运行特点将轨道车辆分为A1、A2和B三种类型。

A1类：所有包括司机室、频繁穿越隧道运行的轨道车辆。

A2类：包括司机室、频繁穿越隧道运行的城郊轨道车辆、货车及其拖车、干线卧铺车。

B类：包括司机室、不频繁穿越隧道运行的干线座车、机车及机车司机室。

轨道车辆用材料分为车辆内部材料（取决于它们的位置）、车辆外部材料以及有特殊用途的材料三大类，对材料的防火性能要求根据其不同的使用场合规定了最低满足要求，具有灵活的选择性，其防火性能包括燃烧性（不进行表面传播速度的测试）、烟雾性及烟气毒性等。

根据车辆分类，轨道车辆用材料按对火的反应分以下几类：

1） 对一般性非金属材料，分M0-M4五个等级

2） 对小尺寸非金属材料，分I0-I4五个等级

3） 导线和电气电缆，分A-D四个等级

对于烟和毒通过烟的不透性和毒性指标来评价F级烟雾毒性，分类为F0-F5六个等级

4. 欧洲标准

欧盟为统一成员国执行的防火标准而制定了EN 45545《铁路应用-铁路车辆防火》系列标准。该标准统一规定了机车、动车组、城轨车辆、磁悬浮车辆的防火要求。对轨道车辆的分类包括运行分类和设计分类。

运行分类包括4种：

运行分类1：车辆其设计或装备不是运行于地下、隧道或高架，并且在短暂停留后即可侧向撤离到相对安全地点。

运行分类2：车辆其设计或装备运行于地下、隧道或高架，在较短时间内可到达并侧向撤离到为乘客提供安全的车站或紧急车站。

运行分类3：车辆其设计或装备运行于地下、隧道或高架，在较长时间内可到达并侧向撤离到为乘客提供安全的车站或紧急车站。

运行分类4：车辆其设计或装备运行于地下、隧道或高架，不能在较短时间内到达并侧向撤离到为乘客提供安全的车站或紧急车站。

设计分类包括4种：

A：自动驾驶车辆，车上无专业工作人员。

D：双层车。

S：卧铺车。

N：所有其它类型车辆（标准车辆）。

结合车辆运行和设计分类，该标准给出了从HL1至HL3的火灾风险级别（见表2）。

表2 火灾风险等级

所有车辆用材料根据部位的不同（车内或车外），其防火要求分为R1-R26，对应于不同的火灾风险级别，给出了各项防火要求指标，包括可燃性、火焰发展、烟、毒性。针对测试方法，除毒性测试选用法国标准外，其他均选用ISO或EN标准。

相比上述各国防火标准，EN 45545系列标准系统的规定了材料及部件防火性能、防火隔板阻燃要求、机车车辆、电气设备、火灾探测及报警、消防设备、人员疏散、可燃性气体及液体装置等各方面的防火要求，形成了完整的防火标准体系。尤其是第三部分单独规定了防火隔板的阻燃要求，具有三项功能性指标：耐火完整性E、隔热性I和热辐射性W。

5. 对我国轨道车辆防火标准的借鉴及参考意义：

国内的轨道车辆防火标准有TB/T3138，TB/T3237等，TB/T3138对火蔓延和热量释放、毒性等要求没有规定，TB/T3237只是针对内装材料且不够全面，缺少内外风挡和电线电缆等防火要求。TB/T3138，TB/T3237中没有依据车辆运行线路设施条件火灾风险程度进行列车防火等级分类，对于列车防火性能分级和试验方法，国内还没有相关轨道车辆标准可参考。这些都是亟待解决的问题。

国内防火标准的制定应充分借鉴欧洲先进的防火标准及理念，在对比各标准差异性的基础上，兼顾测试方法和评价指标及适用场合，结合国情路况，在标准的应用中逐渐的总结完善，制定出符合国内轨道车辆的防火体系标准。

参考文献：

【1】 DIN5510 《铁路机车车辆预防性防火》

【2】 NF F 16-101(1988年10月) 《轨道车辆防火材料的选择》

【3】 NF F 16-102（1992年4月）《轨道车辆防火材料的选择-电气设备》

【4】 BS6853：1999 《铁路客车设计和建造火灾预防实施规范》

【5】 CEN/TS 45545：2009 《铁路应用-铁路车辆防火》

【6】 EN45545-2：2020 《铁路应用-铁路车辆防火-材料和零件的防火性能要求》