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原创丨钟爱木结构的伙伴们必看!专家科普,【木结构建筑防火干货】!拿好不谢!
发布日期:2019-01-09

小伙们伴都知道,现在欧洲的建筑,基本上都是采用木结构的建筑,那么问题就来了——防火!

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众所周知,在木结构的建筑里,其防火问题一直都是大家最关注的。

同时,随着木结构的应用领域越来越宽泛,对于木结构的性能要求也愈发严苛,特别是防火等安全性尤为重要。但是木结构真如大家所认知的一样,容易被大火吞噬么?


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虽然木材本身属于易燃材料,但是现代木结构的防火并不如人们所想象的那么脆弱,而是通过科学的设计和系统化的解决方案做到结构防火。


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 那么,木结构到底是如何防火的呢?

事实上没有建筑材料是“防火”的。防火设计的目标只是根据结构要求和建筑内使用者的数量选择合适的建筑材料和适当的防护方法。

虽然结构材料也许是“不燃”的,但建筑内往往储藏着大量可燃材料。现代建筑规范根据结构类型、建筑使用目的和使用者的数量规定了防火要求。

明显地,最优先的防火要求是提供足够的时间和逃生设施使人们能逃离火灾;其次,结构应该维持足够的时间以便灭火队员能够灭火;最后才是保护建筑本身和邻近的建筑。


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01-FIREPROOF PRINCIPLE

  重型/CLT木结构的防火原理  

重型木屋执行中华人民共和国四级耐火等级建筑的规定及国家标准《木结构设计规范》GB5005的规定。

木材在燃烧时产生的碳化层有助于保护木材,保持内部材质的强度和结构完整性。

大型木构件之所以有良好的耐火能力,是因为木材的炭化作用,当木构件暴露在火中时,表面形成的碳化层起到了很好的隔热作用,保护了构件内部受到火的进一步作用。

一般来说,截面越大的木构件,其防火性能越好。耐火极限可超过2小时。

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图:在燃烧试验中表面被碳化的木构件


钢筋在大火中强度减弱迅速坍塌,而梁柱、重木的耐火能力要比钢筋强得多。

在许多方面,大型木材耐火能力相当于钢筋混凝土。木头的传热能力比钢筋小400倍,比混凝土小8.5倍。


图:在燃烧试验中表面被碳化的木构件

图:燃烧融化的钢梁搭在燃烧碳化的木梁上 


钢结构构件在火灾温度达到一定温度时开始融化,丧失承载能力

重型/CLT木结构构件在火灾温度达到一定温度时以 0.7mm /分钟的速度开始碳化,阻止火焰向结构内蔓延,未碳化部分依然具备承载能力

以下是不同结构在火灾环境下的不同表现:




因此,根据计算后设计的木结构建筑防火性能远胜于钢材等常用建筑材料结构


02-FIREPROOF PRINCIPLE

  轻型/框架木结构的防火原理  

对于规范的要求,轻型木结构的构件要达到一定耐火极限,其主要防火手段是对建筑构件材料进行包覆防火处理。

如对木材的难燃或不燃处理;或采取直接阻断火焰与木构件接触。

通常做法是在木龙骨之间添加保温隔热材料,再在其外面覆盖防火石膏板。

轻型木结构建筑的防火安全性能取决于墙体、楼盖和屋顶等整体构件的耐火极限和燃烧性能,由于这些构件采用具有很好耐火性能的石膏板覆面,所以整个构件的耐火极限和燃烧性能可以满足防火规范的要求,而与木材本身是可燃材料关系不大。石膏板的种类、厚度、构件的组成方式决定构件所能达到的耐火极限要求。


图:轻型木结构火灾现场     


现代木结构建筑的防火应有系统、完善的措施,除了要求木结构构件满足相应的耐火极限要求外,还要考虑以下因素:

☑  针对不同使用功能的木结构建筑配置自动喷水灭火系统、火灾报警系统、建筑灭火器、消火栓灭火系统等合理、完备的主动消防措施;

  满足木结构建筑之间及木结构与其他建筑之间防火间距的要求;

☑  建筑物在火灾时的人员安全疏散设施的设置条件及要求;

☑  建筑隐蔽空间必须进行防火分隔;

  管道、电气线路应考虑足够的防火保护措


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