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防火竖向桥架:建筑电气防火的关键屏障

更新时间:2025-08-27 建设快讯 原创
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【导读】防火竖向桥架是用于建筑中垂直通道内敷设电缆,并具备规定耐火极限的封闭式电缆桥架。它采用耐火材料制作,能在火灾时阻止火焰蔓延,保护电缆线路,保障电力与通信在紧急情况下的持续运行,是建筑防火分区和生命线系统的重要组成部分。

防火竖向桥架是用于建筑中垂直通道内敷设电缆,并具备规定耐火极限的封闭式电缆桥架。它采用耐火材料制作,能在火灾时阻止火焰蔓延,保护电缆线路,保障电力与通信在紧急情况下的持续运行,是建筑防火分区和生命线系统的重要组成部分。

1、什么是防火竖向桥架?其在建筑电气系统中主要承担着怎样的防火功能和竖向布线作用?

在现代建筑电气系统中,防火竖向桥架是保障线路安全与建筑防火的关键基础设施,其功能与设计直接关系到建筑在火灾场景下的安全稳定性。首先,需明确防火竖向桥架的核心定义:它是一种专门用于建筑竖向空间(如竖井、管道井等)内,承载电缆、电线等电气线路,并具备阻止火势与烟雾蔓延功能的桥架产品。

与普通桥架相比,其核心价值不仅在于实现电气线路的规整敷设与竖向传输,更在于通过特殊设计与材料选择,在火灾发生时形成“防火隔离带”,避免线路燃烧引发的火势沿竖向通道快速扩散,为人员疏散与消防救援争取宝贵时间。

在建筑电气系统中,它的作用体现在两个关键维度:一方面,通过分层、分区的布线设计,将强电、弱电等不同类型线路有序分离,减少线路之间的干扰,保障电力与信号传输的稳定性;另一方面,依托其防火性能,阻断火焰通过桥架缝隙窜入其他楼层,防止电气线路短路、燃烧引发的二次灾害,是高层建筑、大型公共建筑等人员密集场所电气防火体系的重要组成部分。例如在超高层建筑中,一旦电气线路发生火灾,若无防火竖向桥架的阻隔,火势可在几分钟内沿竖向通道蔓延至数十层,后果不堪设想,而优质的防火竖向桥架能有效延缓这一过程,为楼内人员争取更多逃生时间。

2、防火竖向桥架通常采用哪些防火材料制作,这些材料需满足哪些国家或行业的防火性能标准?

从材料选择来看,防火竖向桥架的防火性能直接取决于制作材料的品质与合规性,目前行业内常用的防火材料主要分为三大类:阻燃型金属材料,如镀锌钢板经过

处理,既能保留金属桥架的结构强度,又能通过防火涂料形成隔热层,这类材料在高温下能维持自身形态,避免因变形导致线路脱落;无机复合防火材料,如以为基材,添加玻璃纤维等增强材料制成的桥架,具有不燃、耐高温的特性,在800℃以上的高温环境下仍不易变形,且不会释放有毒气体,适用于对防火要求极高的场所,如医院、数据中心等;阻燃塑料桥架,适用于对荷载要求较低的场景,通过添加阻燃剂实现难燃性能,避免火焰持续燃烧,其重量较轻,安装便捷,成本相对较低,常用于小型办公楼、商业综合体的非消防线路敷设。

这些材料必须满足国家及行业的严格标准,例如《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)要求,用于消防配电线路的桥架应采用不燃材料或难燃材料,且耐火极限需根据建筑高度与使用场景达到1.0h至3.0h不等,其中一类高层建筑的消防桥架耐火极限不得低于2.0h;《电缆桥架防火标准》(GA/T1361-2019)则进一步明确了桥架的防火性能测试方法,包括燃烧性能等级需达到A级(不燃)或B1级(难燃)、烟密度等级(SDR)不大于75、毒性指数不大于10,确保材料在火灾中不会释放有毒有害气体,减少对人员的伤害,为救援人员进入火场创造更安全的环境。

3、在高层建筑中安装防火竖向桥架时,需要遵循哪些特定的施工规范以确保其防火有效性和结构稳定性?

在高层建筑中,防火竖向桥架的安装施工需遵循严格规范,以平衡防火有效性与结构稳定性,每一个施工环节的疏漏都可能成为火灾中的安全隐患。安装位置的选择需与建筑防火分区相匹配,通常应敷设在专用的电缆竖井内,竖井需采用耐火极限不低于2.0h的防火隔墙(如加气混凝土砌块墙、防火板材隔墙)与其他区域分隔,且竖井门应选用甲级防火门,门与门框之间需设置防火密封条,防止火势通过竖井蔓延。若建筑空间有限,需在走廊、吊顶等公共区域敷设桥架时,必须采用封闭型防火桥架,并在桥架外侧包裹

或防火板材,形成额外的防火保护层。

桥架的固定方式需满足承重要求,高层建筑竖向桥架高度可达数十米,重量可达数吨,需采用M12及以上规格的膨胀螺栓与墙体或钢结构紧密连接,螺栓间距不应大于1.5m,且每段桥架两端必须设置固定点;同时在每层楼板处设置防火封堵,使用防火堵料(如防火包、

)将桥架与楼板之间的缝隙严密填充,封堵厚度不得小于楼板厚度,对于缝隙宽度大于100mm的部位,还需在防火堵料内部增设镀锌钢丝网,增强封堵结构的稳定性,避免火焰从楼层间隙窜出。

桥架的拼接与转弯处理也需符合规范,拼接处应采用防火密封胶密封,密封胶宽度不小于10mm,确保拼接缝隙完全闭合;转弯半径需根据电缆直径确定,对于交联聚乙烯绝缘电缆,转弯半径不得小于电缆外径的15倍,防止电缆因弯曲过度受损,影响线路绝缘性能;对于穿越防火分区的桥架,还需在穿越处设置防火阀或防火隔板,防火阀动作温度应设定为70℃,当火场温度达到设定值时自动关闭,进一步强化防火隔离效果。

施工过程中,还需对桥架的接地系统进行严格检查,确保桥架与建筑接地干线可靠连接,接地电阻值不大于4Ω,避免因线路短路产生的电火花引发火灾,同时接地系统还能在雷击时将电流导入大地,保护桥架及内部线路免受雷击损坏。

4、当发生火灾时,防火竖向桥架如何阻止火势和烟雾沿桥架蔓延,其关键的防火构造设计有哪些?

当火灾发生时,防火竖向桥架通过多重关键构造设计阻止火势与烟雾蔓延,其防火原理可分为三个紧密衔接的层面,形成立体式的防火保护体系。外层防火结构起到“隔热阻燃”作用,无论是涂覆防火涂料的金属桥架,还是无机复合桥架,其外层材料在高温下会发生物理或化学变化,形成碳化层或隔热层。以防火涂料为例,膨胀型防火涂料在高温下会膨胀10-30倍,形成多孔的隔热层,导热系数大幅降低,能有效阻止热量向内部电缆传递,延缓电缆绝缘层的燃烧速度,通常可使电缆在火灾中维持通电状态1-2h,保障消防水泵、应急照明等关键设备的正常运行;而无机复合桥架自身熔点高,在高温下不会燃烧,能始终保持结构完整性,避免桥架自身因高温变形坍塌,确保线路通道的畅通。

密封构造实现“缝隙封堵”,桥架的所有拼接处、与墙体或楼板的连接部位均采用防火密封材料处理,这些材料在火灾中会受热膨胀固化,体积可增大5-10倍,进一步填充缝隙,形成严密的密封层,防止高温烟气通过缝隙扩散。例如防火密封胶在150℃以上温度下会迅速固化,形成坚硬的密封体,不仅能阻挡火焰,还能有效阻隔一氧化碳、氰化氢等有毒气体,减少对人员疏散通道的污染,降低人员中毒伤亡的风险。

内部线路保护设计降低“火源风险”,桥架内部通常设置金属分隔板,将不同电压等级的电缆(如220V照明电缆与10kV动力电缆)分开敷设,分隔板耐火极限不低于桥架本体,避免因线路故障产生的电弧引燃相邻电缆;同时,部分高端防火桥架还配备温度监测装置,通过在桥架内部安装热电偶传感器,实时监测桥架内温度变化,一旦检测到温度异常升高(如超过120℃),可及时向建筑消防控制室发出报警信号,便于工作人员提前采取断电、灭火等措施,将火灾隐患消除在萌芽状态。这些构造设计相互配合,形成完整的防火体系,使防火竖向桥架在火灾中不仅能保护电气线路,更能成为建筑防火的“第一道防线”,为保障建筑安全发挥不可替代的作用。

除了设计与施工环节,防火竖向桥架的选型与日常维护同样对其防火性能至关重要。在选型阶段,需根据建筑的使用性质、火灾危险性、电缆类型及敷设环境综合确定桥架规格与材质。例如在化工车间、厨房等存在易燃易爆物质的场所,应优先选用

材质的防火桥架,避免桥架被腐蚀导致结构强度下降;在数据中心、服务器机房等对线路稳定性要求极高的场所,需选用耐火极限3.0h以上的无机复合防火桥架,并配备智能监测系统,实时监控桥架运行状态。

日常维护方面,需建立定期巡检制度,每季度对桥架进行一次全面检查,重点查看防火涂料是否脱落、密封胶是否老化开裂、防火封堵是否完好、接地连接是否松动等问题。若发现防火涂料脱落面积超过10%,需及时补涂同类型防火涂料,补涂厚度不小于原涂层厚度;对于老化的密封胶,应彻底清除后重新涂抹,确保密封效果;同时,需定期清理桥架内部的灰尘、杂物,避免杂物堆积引发线路散热不良,降低短路风险。此外,还需每两年对桥架的防火性能进行一次抽样检测,委托专业机构对桥架的耐火极限、烟密度等参数进行测试,确保其性能符合标准要求,若检测不合格,需立即更换或升级改造,避免因桥架性能衰减带来安全隐患。

从实际应用案例来看,防火竖向桥架在多次火灾事故中展现出了重要的防护作用。2023年某城市一栋32层住宅楼因电气线路短路引发火灾,火势从15层蔓延至18层,由于该建筑采用了耐火极限2.0h的无机复合防火竖向桥架,桥架有效阻隔了火势向上蔓延,使得19层及以上楼层未受火灾影响,楼内人员全部安全疏散,消防人员也得以在桥架的保护下快速切断电源,有效控制了火势。反之,2022年某商业综合体因使用普通桥架替代防火竖向桥架,在发生电气火灾后,火势沿桥架迅速蔓延至整个楼层,导致大量商铺烧毁,经济损失惨重,还造成了人员受伤。这两个案例充分证明,选用合规的防火竖向桥架并规范安装维护,是保障建筑消防安全的关键举措。

随着建筑行业的不断发展,防火竖向桥架也在向智能化、轻量化、环保化方向升级。未来,防火桥架将更多地融入智能监测技术,通过在桥架内部安装温湿度传感器、烟雾探测器等设备,实现对桥架运行状态的实时监控,数据可同步传输至建筑智慧消防平台,一旦出现异常情况,平台能自动发出报警并推送维修信息,实现“早发现、早处理”;在材料方面,将研发更lightweight的高性能防火材料,如纳米复合防火涂料,在降低桥架重量的同时,进一步提升防火性能;在环保性上,将采用可回收、无污染的防火材料,减少桥架生产与废弃过程中对环境的影响,助力绿色建筑发展。防火竖向桥架作为建筑电气系统的重要组成部分,其技术创新与规范应用,将为提升建筑整体防火安全水平提供有力支撑。

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