木結(jié)構(gòu)建筑防火初探

1、木結(jié)構(gòu)建筑防火初探 近來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在大多數(shù)城市的城郊四周出現(xiàn)了大量的休閑山莊，這些休閑山莊大多為周邊的農(nóng)民利用自己的田地建造，結(jié)構(gòu)簡單，均為木制結(jié)構(gòu)，建造時(shí)所用的時(shí)間很短，有時(shí)一、兩個(gè)月即全部完工。而且大多成片建造，建筑之間沒有防火間距。所用的電氣線路也只是套一般的套線槽保護(hù)。建造者法治意識(shí)淡薄，在建造時(shí)未依法向公安消防機(jī)構(gòu)申報(bào)，致使公安消防機(jī)構(gòu)在發(fā)現(xiàn)這些場所時(shí)，這些場所均已完工，并投入使用。由于這些場所未經(jīng)公安消防機(jī)構(gòu)審核合格，就擅自施工，存在著極大的先天不夠。萬一發(fā)生火災(zāi)，將火燒連營，造成極大的損失?？墒俏覈ㄖ贫ǚ阑鹨?guī)范GBJ16-872002版第5.1.1條中對耐火極限為三級

2、、四級的民用建筑是否可作為餐飲場所未做出明確的規(guī)定，而在建筑內(nèi)部裝修制定防火規(guī)范GB50222-952002版中第3.2.1條中則明確規(guī)定了歌舞廳、餐館等娛樂、餐飲建筑在營業(yè)面積超過100平方米時(shí)，頂棚只能使用A級裝修材料。這兩者之間似乎存在有沖突，如果有沖突的話，又如何在兩者之間協(xié)調(diào)呢？筆者認(rèn)為可以借鑒一下加拿大在木制結(jié)構(gòu)防火這方面的經(jīng)驗(yàn)。通過對加拿大與我國在建筑防火方面的消防制定和審核進(jìn)行比較，從而借鑒一種既科學(xué)又實(shí)際的消防理念。由于盛產(chǎn)木材且木結(jié)構(gòu)建筑材料具有可以再生、生產(chǎn)耗能少、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此在加拿大的許多建筑，尤其是住宅建筑及低層商業(yè)性建筑中木結(jié)構(gòu)建筑材料被廣泛采納。在加拿大，木結(jié)

3、構(gòu)分為輕型木結(jié)構(gòu)和重型木結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的木結(jié)構(gòu)的防火制定也分成輕型和重型木結(jié)構(gòu)防火。通常輕型木結(jié)構(gòu)采納外包石膏防火板，用以阻斷及防止火焰直接燒木構(gòu)件，以滿足建筑構(gòu)件的耐火極限要求。石膏防火板的耐火極限是比較高的，最大的可以達(dá)到5°h，目前我國也有類似的材料。這種材料不僅可用于木材料的保護(hù)，同時(shí)也可用于鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)。重型木結(jié)構(gòu)構(gòu)件(包括梁、柱、樓板)采納實(shí)木或膠合木建造。與輕型木結(jié)構(gòu)不同，重型木結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是建筑內(nèi)主要承重構(gòu)件。未經(jīng)強(qiáng)化防火處理的金屬構(gòu)件遇高溫時(shí)容易降低強(qiáng)度，會(huì)使建筑物突然坍塌。鋼材在溫度達(dá)到232以上時(shí)，其強(qiáng)度迅速下降，溫度達(dá)到750左右時(shí)，其強(qiáng)度僅是原來的10。而一般建筑

4、起火時(shí)，溫度則在700900。所以從另一個(gè)角度來看，木構(gòu)件在火災(zāi)時(shí)比鋼構(gòu)件更安全、可靠。重型木結(jié)構(gòu)防火是依靠構(gòu)件燃燒時(shí)表面產(chǎn)生的炭化層減緩火焰進(jìn)一步向構(gòu)件內(nèi)部燃燒，經(jīng)過火燒后焦黑的外層在火災(zāi)的過程中扮演了“絕緣的角色，降低了內(nèi)部材質(zhì)燒焦的幾率。依據(jù)制定荷載要求，結(jié)合不同的樹種的木材在受火焰作用時(shí)的炭化速度，依據(jù)規(guī)范提供的計(jì)算公式得出構(gòu)件的尺寸，經(jīng)過計(jì)算得出構(gòu)件在火災(zāi)后一般能堅(jiān)持原構(gòu)件制定強(qiáng)度的8590。同時(shí)可對重型木構(gòu)件本身進(jìn)行難燃處理，即采納木結(jié)構(gòu)防火涂料加壓浸泡或涂刷，這樣處理的結(jié)果能降低木構(gòu)件表面火焰燃燒速度，相應(yīng)提升構(gòu)件的耐火極限，改變其燃燒性能，但不能提升構(gòu)件的耐火等級。按照我國現(xiàn)行

5、的建筑制定防火規(guī)范GBJ16872002年版的有關(guān)規(guī)定，建筑的耐火等級不僅要求建筑構(gòu)件的耐火極限，同時(shí)對其燃燒性能又有嚴(yán)格的要求。依據(jù)建筑構(gòu)件燃燒性能及耐火極限，我國的建筑制定防火規(guī)范把建筑物的耐火等級劃分為一、二、三、四級。一級最高，耐火能力最強(qiáng)；四級最低，耐火能力最差。建筑物的耐火等級取決于組成該建筑物的建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限。我國建筑材料燃燒性能分級是按照國家標(biāo)準(zhǔn)建筑材料燃燒性能分級方法GB8624-97執(zhí)行的，一般將建筑材料燃燒性能分為四個(gè)等級：A：不燃燒性建筑材料；B1：難燃燒性建筑材料；B2：可燃燒性建筑材料；B3：易燃燒性建筑材料。 我國耐火極限的判定條件：第一，失去完整性

6、，或完整性被破壞：當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的棉墊進(jìn)行完整性測量時(shí)，如果棉墊被引燃，則說明試件失去完整性。第二，失去絕熱性，或失去隔火作用：如試件背面的平均溫升超過試件表面初始溫度140，或單點(diǎn)最高溫升超過初始溫度180時(shí)，說明試件失去絕熱性。第三，失去承載能力和抗變形能力：如果試件在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生垮坍或變形量超過規(guī)定數(shù)后，則說明其失去支持力。影響耐火極限的因素主要有：其一，材料的燃燒性能；其二，構(gòu)件的截面尺寸；其三，保護(hù)層的厚度。因此，我國現(xiàn)行的建筑制定防火規(guī)范(GBJ16872002年版的有關(guān)規(guī)定中，其中關(guān)鍵的一點(diǎn)便是在三、四級耐火等級的建筑中有些建筑構(gòu)件同意制定采納難燃燒材料或可燃燒材料，但建筑的耐火等級

7、將直接影響建筑的防火間距、防火分區(qū)、安全疏散等，即三、四級耐火等級的建筑及下轉(zhuǎn)第20頁上接第21頁其防火間距、防火分區(qū)、安全疏散等最大同意值均小于一、二級耐火等級的建筑。而加拿大則不同，加拿大對建筑物耐火等級的劃分不是單單依賴于建筑結(jié)構(gòu)材料的燃燒性能。加拿大歷史上許多次大火災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，火災(zāi)造成人員傷亡與結(jié)構(gòu)材料的燃燒性能沒有直接關(guān)系。其建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)均按一個(gè)統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來對建筑構(gòu)件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測，不管建筑構(gòu)件以何種材料構(gòu)成，只要通過實(shí)驗(yàn)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均視為達(dá)到規(guī)定的耐火等級，即只強(qiáng)調(diào)建筑構(gòu)件的耐火極限而不合計(jì)該建筑材料屬于可燃材料還是非燃材料。建筑構(gòu)件的耐火極限實(shí)驗(yàn)，按ASTMEll9的有關(guān)規(guī)定，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)判斷建筑構(gòu)件達(dá)到耐火極限的標(biāo)準(zhǔn)為：第一，背火面無熱氣或火焰穿透；第二，承重構(gòu)件在制定荷載下保證強(qiáng)度和抗變形能力；第三，試件背火面的平均溫度不超過139；第四，試件背火面任意點(diǎn)的溫度不超過181；第五，無消防水流穿過。綜合上述，筆者認(rèn)為耐火極限在加拿大的消防制定理念中十分重要，不合計(jì)建筑構(gòu)件的燃燒性能，只強(qiáng)調(diào)建筑構(gòu)件的耐火極限，使得木結(jié)構(gòu)可以得