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木材易燃？木結構建筑的防火性能你想象不到！

木結構建筑的燃燒性能是建筑工程中經常被大家誤解的知識點。

木材易燃嗎？答案是肯定的。但木結構建筑的防火性能卻要比我們想象中好很多！重型木結構建筑經設計甚至可以達到2 小時的耐火極限！

是不是感覺有些不可思議呢？木材的防火性能差，為什么木結構的建筑防火性能卻大大提升了？本篇文章，小編就將為大家分析現(xiàn)代木結構建筑是如何做到防火阻燃的。

一、木結構建筑自身的防火優(yōu)勢

僅從材料、結構角度出發(fā)，人們在傳統(tǒng)認知中認為諸如鋼材、水泥和磚石一類的材料是不易燃燒的，但事實上，以上的各種非木質材料在高溫的火災面前，同樣會形變和損壞，從而破壞建筑結構受力，最終導致建筑物的坍塌。

而木材在一般情況下，當溫度達到250℃之后便會燃燒，在木材著火并且火勢兇猛的情況下，木材通常以0.64mm每分鐘的速度炭化，炭化所形成的炭化層能夠將木材與外界隔離，并提高木材可承受的溫度，延阻木材燃燒速度，保證建筑結構不至于發(fā)生形變，為災后逃生救援提供更充裕的時間。

木結構燃燒后仍具備荷載能力

鋼結構燃燒后失去荷載能力

在重型木結構中往往包含了規(guī)格比較大的木梁或者木柱，這些木梁與木柱由于自身的截面尺寸較大，其自身的耐火性能就更強。因此，在木結構建筑中，也會采用截面尺寸較大的木構件來提高建筑的耐火極限。

△截面面積240×180的木梁在火災環(huán)境63分鐘后的碳化情況

不同種類的木材其防火性能也會有所差異，在木結構進行防火設計的過程中，也可以依據(jù)設計荷載與木材炭化速度等選擇合適的木材種類與木材截面尺寸，通過木構件自身所具有的耐火性能來滿足木結構建筑的耐火極限要求。

二、木結構建筑防火性能的提升優(yōu)化

除了倚仗木結構建筑自身的防火優(yōu)勢，現(xiàn)代木結構建筑在設計的過程中，還會人為的采取多項措施，以提升木結構建筑的綜合防火性能。

在木結構的防火設計中，一方面需要對木結構的用途、層數(shù)、面積等進行控制；另一方面需要設置必要的安全措施，降低火災發(fā)生時造成的損失。通過對木結構建筑進行合理的結構設計，實現(xiàn)對火勢蔓延的有效控制，以提高木結構建筑的防火能力。采取的措施通常有以下幾點：

1. 對木材的防火阻燃處理

△木材阻燃劑測試

針對木材的特性，現(xiàn)代工藝會對木材進行一些針對性處理。現(xiàn)代木材通常使用水性防火阻燃液處理，采用浸漬、噴涂等方法，將阻燃液涂覆于木材表面，使木材不易燃燒的同時，還在一定程度上增加了防腐、防銹、耐酸堿、耐水、耐鹽霧等性能。

2. 在木結構建筑內部設置防火分區(qū)

在建筑內部的某一個空間發(fā)生火災之后，在熱氣體的對流與輻射作用之下，火勢或沿著樓板、門窗等向著其他空間不斷蔓延，最終導致整個建筑全面出現(xiàn)火災。

因此，在木結構建筑中可以設置防火分區(qū)，將火勢有效地控制在一定的時間與區(qū)域中。對木結構建筑防火分區(qū)設置產生影響的因素包括建筑層數(shù)、建筑長度、建筑面積等，同時可以通過防火墻防止火勢蔓延到相鄰的建筑中。

3. 在木結構建筑之間設置防火間距

在建筑物中出現(xiàn)火災之后，在熱氣體輻射的作用之下可能會引發(fā)臨近建筑物起火的現(xiàn)象，同時在出現(xiàn)火災之后要充分考慮到人員疏散與火災救援的需求。因此，建筑物之間也必須設置合理的防火間距。

一般情況下，磚木結構建筑之間的防火間距應該大于8m，木結構建筑之間的防火間距應該大于12m，避免在火災發(fā)生時出現(xiàn)“火燒連營”的情況。為了避免外部火災對木結構建筑造成的威脅，在一些有條件的地方可以在木結構建筑周圍開挖防火溝，同時需對建筑周圍的雜草、枯葉等可燃物進行及時處理。

4. 木結構建筑防火的構造措施

在木結構建筑中，火災發(fā)生過程中最為明顯的特征就是容易出現(xiàn)飛火的情況。因此，在木結構建筑的屋頂表面必須采用不可燃材料。如果木結構建筑呈現(xiàn)出高地錯落的形態(tài)，那么還必須考慮到如果較低部分發(fā)生火災時，火焰會向著較高部分的外墻蔓延，需加強建筑外墻的耐火防護。

相關的火災實驗證明：發(fā)生火災的建筑對周圍建筑的影響主要取決于周圍建筑外墻的耐火極限與外墻門窗洞口的開口比例。如果相鄰的建筑物在外墻上并無門窗洞口，同時周圍建筑的耐火極限在一個小時以上，則兩棟建筑之間的防火間距可以適當?shù)販p小，最低限度為4m。部分建筑外墻無法做到完全沒有門窗洞口的情況下，外墻的開孔不得超過外墻面積的10%，其耐火極限必須在1h以上，在外墻的圍護結構中必須采用不可燃的材料。

在木結構建筑中，最容易引發(fā)火災的就是廚房，因此廚房應該進行單獨設置，同時在廚房中應該設置防火措施，防止火焰或者火星危害，確保木結構能夠與火源完全隔離開來。

同時還應該在樓板上通過各種不可燃材料進行襯墊，確保火源與樓板之間分離開來。當房屋有采暖管道通過木構件時，其管壁表面應與木構件保持不小于50mm的凈距離，若采暖管道的溫度超過100℃，此凈距離則需適當加大或采用非燃材料隔熱。

5. 設置自動報警與滅火系統(tǒng)

在發(fā)生火災時，自動報警系統(tǒng)對于人們的撤離有著非常關鍵的作用。

當前，在建筑火災中確保人身安全最為常用的方式就是在建筑中安裝探測系統(tǒng)與報警系統(tǒng)。可以在建筑內安裝煙感探測器或者溫感探測器，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)火災。并通過在建筑物中安裝噴淋系統(tǒng)來應對和排除日常生活中存在的火災隱患。

同時需要安裝的還有噴淋系統(tǒng)。當出現(xiàn)火災之后，噴淋系統(tǒng)會自動觸發(fā)，在燃燒區(qū)域噴灑冷水，在消防員到達之前對火勢進行有效的控制，為建筑增加附加的安全指數(shù)。

三、結語

沒有哪種建筑結構能夠完全防火，任何建筑材料都可能受火災影響。有些建筑材料比如鋼材可能不易燃燒，但是在遇到典型的建筑火災時，它們往往更容易失去強度，導致整體結構失效，從而增加了消防救援的難度。而木結構建筑在火災中則更能保持其建筑結構的穩(wěn)定，為逃生救援提供更多的機會。

在當前木結構建筑的應用與推廣過程中，最為關鍵的問題之一就是防火安全問題。現(xiàn)在木結構建筑已經發(fā)展為一個完整成熟的建筑體系，也有配套的國家建筑防火規(guī)范規(guī)定《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016-2014），其中對現(xiàn)代木結構的高度、建筑面積、適用類型、建筑物之間的防火間距、構件的耐火極限、消防設施配置等被動和主動防火技術要求都有非常明確的規(guī)定。

（責任編輯：何雯麗）