非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延特性與防控策略研究

非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延特性與防控策略研究一、引言1.1研究背景與意義隨著建筑行業(yè)的發(fā)展以及人們對建筑品質(zhì)和環(huán)保要求的提升，非承重木骨架組合外墻憑借其輕質(zhì)、環(huán)保、施工便捷等優(yōu)勢，在住宅、辦公建筑以及丁、戊類廠房（庫房）等建筑類型中得到了日益廣泛的應(yīng)用。例如在一些新建的住宅小區(qū)中，為了實(shí)現(xiàn)更好的保溫節(jié)能效果和獨(dú)特的建筑外觀，采用了非承重木骨架組合外墻；在一些小型的創(chuàng)意辦公園區(qū)，此類外墻也因其靈活的布置和快速的施工進(jìn)度而受到青睞。在歐美等發(fā)達(dá)國家，非承重木骨架組合外墻的應(yīng)用歷史更為悠久，技術(shù)也相對成熟，廣泛應(yīng)用于各類建筑中。然而，木材本身屬于可燃材料，這就使得非承重木骨架組合外墻在火災(zāi)發(fā)生時存在較大的安全隱患。一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢極易在木結(jié)構(gòu)中迅速蔓延，不僅會對建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致建筑物的坍塌，還會產(chǎn)生大量的濃煙和有毒氣體，如一氧化碳、氮氧化物等，這些有毒氣體對人體危害極大，嚴(yán)重威脅人員的生命安全。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在過去的若干年里，由于木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)導(dǎo)致的人員傷亡和財產(chǎn)損失數(shù)額巨大。例如，[具體年份]發(fā)生在[具體地點(diǎn)]的木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)，造成了[X]人死亡，[X]人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到了[具體金額]。因此，深入開展非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延研究具有極其重要的意義。從保障生命安全角度來看，通過研究火災(zāi)蔓延的機(jī)制和影響因素，可以為人員疏散提供科學(xué)的指導(dǎo)，制定更加合理有效的疏散方案，減少火災(zāi)中的人員傷亡。從減少財產(chǎn)損失方面來說，了解火災(zāi)蔓延規(guī)律有助于優(yōu)化建筑的防火設(shè)計(jì)，采取針對性的防火措施，如設(shè)置有效的防火分隔、選用合適的防火材料等，從而降低火災(zāi)對建筑和內(nèi)部財物的破壞程度，最大程度地減少經(jīng)濟(jì)損失。同時，本研究成果也能為相關(guān)建筑防火規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善提供有力的理論支持和實(shí)踐依據(jù)，促進(jìn)建筑行業(yè)的安全、可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外在非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延研究方面開展得相對較早，取得了一系列具有重要價值的成果。美國消防協(xié)會（NFPA）制定了眾多與木結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如NFPA5000《建筑施工和安全規(guī)范》以及NFPA220《建筑類型標(biāo)準(zhǔn)》，其中對木骨架組合外墻的防火性能要求、火災(zāi)蔓延的控制措施等進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，為實(shí)際工程應(yīng)用提供了重要的指導(dǎo)依據(jù)。同時，美國的一些科研機(jī)構(gòu)和高校也進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。例如，[具體高校名稱]的研究團(tuán)隊(duì)通過搭建實(shí)際尺寸的木骨架組合外墻模型，在標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)條件下，利用熱流計(jì)、熱電偶等設(shè)備精確測量了墻體在火災(zāi)過程中的溫度分布、熱流變化以及火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊葏?shù)，深入分析了不同墻體構(gòu)造（如木龍骨間距、保溫材料種類等）對火災(zāi)蔓延的影響規(guī)律。加拿大在木結(jié)構(gòu)建筑防火研究領(lǐng)域也處于國際領(lǐng)先水平。加拿大國家研究院（NRC）開展了全面系統(tǒng)的研究工作，建立了先進(jìn)的火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)室，對木骨架組合外墻的火災(zāi)性能進(jìn)行了多方面的研究。他們的研究成果表明，外墻覆面板的材料特性（如防火性能、熱穩(wěn)定性）對阻止火災(zāi)蔓延起著關(guān)鍵作用。此外，通過數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，加拿大的研究人員建立了較為準(zhǔn)確的火災(zāi)蔓延預(yù)測模型，能夠預(yù)測火災(zāi)在不同建筑環(huán)境下的發(fā)展趨勢，為建筑防火設(shè)計(jì)和消防救援提供了科學(xué)的決策支持。在歐洲，許多國家也高度重視木結(jié)構(gòu)建筑的防火安全問題。芬蘭、瑞典等北歐國家由于森林資源豐富，木結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)用廣泛，在相關(guān)研究方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。這些國家的研究重點(diǎn)主要集中在開發(fā)新型的防火材料和技術(shù)，以提高木骨架組合外墻的防火性能。例如，芬蘭研發(fā)出一種新型的防火浸漬木材，通過特殊的處理工藝，使木材具有良好的阻燃性能，能夠有效延緩火災(zāi)的蔓延。瑞典則在建筑設(shè)計(jì)和施工方面制定了嚴(yán)格的防火標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)合理的建筑布局和防火分隔對于控制火災(zāi)蔓延的重要性。國內(nèi)對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的研究起步相對較晚，但近年來隨著木結(jié)構(gòu)建筑的逐漸增多，相關(guān)研究也日益受到關(guān)注并取得了一定的進(jìn)展。一些科研單位和高校，如中國建筑科學(xué)研究院、同濟(jì)大學(xué)等，開展了針對木骨架組合外墻火災(zāi)特性的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。中國建筑科學(xué)研究院通過對不同構(gòu)造形式的木骨架組合外墻進(jìn)行耐火極限測試，獲得了墻體在火災(zāi)作用下的破壞模式和耐火時間等數(shù)據(jù)，為我國相關(guān)建筑防火規(guī)范的制定提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。同濟(jì)大學(xué)則運(yùn)用數(shù)值模擬軟件，如FDS（FireDynamicsSimulator）等，對火災(zāi)在木骨架組合外墻中的蔓延過程進(jìn)行了模擬分析，研究了火災(zāi)熱釋放速率、溫度場分布、煙氣流動等因素對火災(zāi)蔓延的影響，為深入理解火災(zāi)蔓延機(jī)理提供了理論支持。然而，目前國內(nèi)的研究仍存在一些不足之處。一方面，研究的系統(tǒng)性和全面性有待提高，對于一些復(fù)雜的火災(zāi)場景和影響因素，如多火源情況下的火災(zāi)蔓延、外墻與室內(nèi)空間的火災(zāi)相互作用等，研究還不夠深入。另一方面，實(shí)驗(yàn)研究與實(shí)際工程應(yīng)用之間的結(jié)合還不夠緊密，研究成果在實(shí)際建筑防火設(shè)計(jì)和消防工程中的應(yīng)用推廣還存在一定的障礙。此外，與國外先進(jìn)的研究水平相比，在火災(zāi)模擬軟件的開發(fā)和應(yīng)用、新型防火材料和技術(shù)的研發(fā)等方面，還存在一定的差距。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)為深入研究非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延特性，本研究綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模擬和理論分析三種方法，多維度、系統(tǒng)性地剖析火災(zāi)蔓延過程及影響因素。實(shí)驗(yàn)研究方面，搭建符合標(biāo)準(zhǔn)的非承重木骨架組合外墻實(shí)體模型，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)方法，如ISO834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)程序，開展火災(zāi)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，使用高精度的熱流計(jì)、熱電偶等測量設(shè)備，實(shí)時監(jiān)測墻體表面及內(nèi)部關(guān)鍵位置的溫度變化，精確記錄熱流數(shù)據(jù)，以此獲取火災(zāi)發(fā)生時外墻的溫度場分布和熱傳遞規(guī)律。同時，利用高速攝像機(jī)捕捉火焰在墻面上的傳播過程，通過圖像分析技術(shù)，測量火焰?zhèn)鞑ニ俣?、火焰高度等參?shù)，為后續(xù)研究提供真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)值模擬采用專業(yè)的火災(zāi)模擬軟件FDS（FireDynamicsSimulator），該軟件基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）原理，能夠精確模擬火災(zāi)過程中的流體流動、傳熱傳質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)等復(fù)雜現(xiàn)象。根據(jù)實(shí)際非承重木骨架組合外墻的結(jié)構(gòu)尺寸、材料特性，在軟件中建立準(zhǔn)確的數(shù)值模型，設(shè)置合理的邊界條件和初始條件，模擬不同火災(zāi)場景下外墻的火災(zāi)蔓延過程。通過數(shù)值模擬，可以直觀地觀察到火災(zāi)熱釋放速率、溫度場、煙氣濃度場等物理量隨時間和空間的變化情況，深入分析火災(zāi)蔓延的機(jī)理和影響因素。理論分析則基于傳熱學(xué)、燃燒學(xué)等基礎(chǔ)理論，對實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果進(jìn)行深入分析和解釋。建立火災(zāi)蔓延的理論模型，推導(dǎo)相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，分析火災(zāi)在非承重木骨架組合外墻中的熱傳遞方式（如熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射）以及木材的熱解、燃燒過程。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法求解模型，得到火災(zāi)蔓延過程中的關(guān)鍵參數(shù)，如熱解速率、燃燒速率、溫度分布等，并與實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證，進(jìn)一步完善理論模型，為火災(zāi)防控提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是研究視角的創(chuàng)新，綜合考慮非承重木骨架組合外墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料特性以及火災(zāi)場景的多樣性，全面深入地研究火災(zāi)蔓延特性，彌補(bǔ)了以往研究在多因素綜合考慮方面的不足。二是實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的創(chuàng)新方法，通過實(shí)驗(yàn)獲取真實(shí)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)值模擬模型的準(zhǔn)確性，再利用數(shù)值模擬拓展實(shí)驗(yàn)研究的邊界條件，實(shí)現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)，提高研究結(jié)果的可靠性和普適性。三是在理論分析方面，建立了更加完善的火災(zāi)蔓延理論模型，充分考慮了木材的熱解、燃燒以及熱傳遞過程中的非線性因素，為非承重木骨架組合外墻的防火設(shè)計(jì)和火災(zāi)防控提供了更具科學(xué)性和實(shí)用性的理論支持。二、非承重木骨架組合外墻概述2.1結(jié)構(gòu)組成與材料特性非承重木骨架組合外墻主要由木骨架、填充材料和面板三大部分組成，各組成部分相互協(xié)作，共同決定了外墻的性能，尤其是在火災(zāi)發(fā)生時的表現(xiàn)。木骨架作為外墻的支撐結(jié)構(gòu)，通常采用規(guī)格材制作的木龍骨。常見的木材種類有云杉-松木-冷杉（SPF）等，這些木材具有較高的強(qiáng)度重量比，能夠在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時減輕墻體自重。以SPF木龍骨為例，其密度一般在350-500kg/m3之間，含水率要求不超過19%（當(dāng)采用規(guī)格材制作木骨架時）。在力學(xué)性能方面，其順紋抗壓強(qiáng)度可達(dá)30-50MPa，順紋抗拉強(qiáng)度在40-60MPa左右，這使得木骨架能夠有效地承受自身的豎向荷載以及各種水平荷載，如風(fēng)力、地震力等。然而，木材屬于可燃材料，其燃燒性能等級一般為B2級（可燃性材料）。在火災(zāi)作用下，木材表面會迅速升溫，當(dāng)溫度達(dá)到250-300℃時，木材開始熱解，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，遇明火即可燃燒。隨著火災(zāi)的持續(xù)，木材會逐漸炭化，炭化層的厚度不斷增加，從而降低木材內(nèi)部的燃燒速度，但同時也會削弱木骨架的力學(xué)性能，當(dāng)炭化深度達(dá)到一定程度時，木骨架將無法承受荷載，導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。填充材料填充于木骨架之間的空隙，主要起到保溫隔熱、隔聲以及部分防火的作用。常用的填充材料有玻璃纖維棉、巖棉等。玻璃纖維棉是一種無機(jī)纖維材料，其密度通常在10-40kg/m3之間，導(dǎo)熱系數(shù)極低，約為0.03-0.04W/(m?K)，這使得它具有優(yōu)異的保溫隔熱性能，能夠有效地阻止熱量的傳遞，減少建筑物的能耗。同時，玻璃纖維棉的吸聲系數(shù)較高，在中高頻段可達(dá)0.8-1.0，能夠有效降低外界噪聲對室內(nèi)的影響。在燃燒性能方面，玻璃纖維棉屬于不燃材料（A1級），在火災(zāi)中不會燃燒，也不會產(chǎn)生有毒氣體，能夠在一定程度上延緩火災(zāi)的蔓延，為人員疏散和滅火救援爭取時間。巖棉的性能與玻璃纖維棉類似，其密度一般在80-200kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.04-0.05W/(m?K)，同樣具有良好的保溫隔熱和隔聲性能，且燃燒性能也為A1級，是一種理想的防火保溫填充材料。面板覆蓋在木骨架的外側(cè)，不僅起到裝飾作用，還對墻體的防火、防水、防風(fēng)等性能有著重要影響。常見的面板材料有紙面石膏板、水泥加壓板、定向刨花板（OSB）等。紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料，摻入適量添加劑與纖維做板芯，表面覆以特制的護(hù)面紙制成的板材。其密度一般在900-1200kg/m3，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度較高、防火、隔聲等優(yōu)點(diǎn)。在防火性能方面，紙面石膏板含有結(jié)晶水，在火災(zāi)發(fā)生時，結(jié)晶水受熱蒸發(fā)吸收大量熱量，從而延緩板材的升溫，其耐火極限可達(dá)0.5-1.5h（根據(jù)板材厚度和構(gòu)造不同而有所差異）。水泥加壓板是以水泥、纖維等為原料，經(jīng)加壓、養(yǎng)護(hù)等工藝制成的板材，密度在1200-1500kg/m3左右，具有強(qiáng)度高、防水、防潮、防火性能好等特點(diǎn)，其耐火極限一般能達(dá)到1.0-2.0h。定向刨花板是將木材加工剩余物、小徑木等切削成一定規(guī)格的刨花，經(jīng)干燥、施膠、定向鋪裝和熱壓成型而制成的一種人造板材，密度在650-850kg/m3，具有良好的結(jié)構(gòu)性能和尺寸穩(wěn)定性，但在防火性能上相對較弱，一般需進(jìn)行防火處理后才能滿足建筑防火要求。在實(shí)際應(yīng)用中，不同的面板材料會根據(jù)建筑的功能需求、設(shè)計(jì)要求以及經(jīng)濟(jì)因素等進(jìn)行選擇，其與木骨架、填充材料的協(xié)同作用，共同決定了非承重木骨架組合外墻在火災(zāi)中的性能表現(xiàn)。2.2應(yīng)用場景與發(fā)展趨勢非承重木骨架組合外墻憑借其獨(dú)特的性能優(yōu)勢，在多個建筑領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在住宅建筑領(lǐng)域，無論是獨(dú)棟別墅還是多層公寓，非承重木骨架組合外墻都展現(xiàn)出了良好的適用性。對于獨(dú)棟別墅而言，其可以根據(jù)建筑的獨(dú)特設(shè)計(jì)需求，靈活地進(jìn)行布置，打造出個性化的外觀造型。同時，木骨架組合外墻的保溫隔熱性能能夠有效降低室內(nèi)能源消耗，為居住者提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。例如在一些寒冷地區(qū)的別墅建設(shè)中，采用木骨架組合外墻并填充高性能的保溫材料，如玻璃纖維棉或巖棉，能夠極大地減少冬季供暖的能耗，降低能源成本。在多層公寓建筑中，木骨架組合外墻自重輕的特點(diǎn)可以減輕主體結(jié)構(gòu)的荷載，有利于抗震設(shè)計(jì)，同時其工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝的施工方式能夠縮短施工周期，提高建設(shè)效率。像[具體城市]的某多層公寓項(xiàng)目，采用了非承重木骨架組合外墻，施工進(jìn)度相比傳統(tǒng)外墻施工方式加快了[X]%，并且在后續(xù)的使用過程中，住戶反饋室內(nèi)的保溫、隔聲效果良好。在商業(yè)建筑方面，非承重木骨架組合外墻也有諸多應(yīng)用。在一些小型商業(yè)建筑，如咖啡館、書店等，木骨架組合外墻能夠營造出溫馨、自然的氛圍，吸引顧客。以某特色咖啡館為例，其外墻采用了木骨架組合結(jié)構(gòu)，并搭配了木質(zhì)裝飾面板，與周圍的環(huán)境相融合，形成了獨(dú)特的商業(yè)氛圍，吸引了眾多消費(fèi)者前來打卡。對于一些大型商業(yè)綜合體，雖然非承重木骨架組合外墻可能僅用于部分區(qū)域的裝飾或非承重結(jié)構(gòu)，但也能發(fā)揮其美觀、環(huán)保的優(yōu)勢。例如在商業(yè)綜合體的中庭部分，采用木骨架組合外墻作為裝飾隔斷，既增加了空間的層次感，又體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。在丁、戊類廠房（庫房）建筑中，由于此類建筑火災(zāi)危險性相對較低，非承重木骨架組合外墻的應(yīng)用可以滿足其對墻體結(jié)構(gòu)和功能的需求。其輕質(zhì)的特點(diǎn)可以降低廠房（庫房）的建設(shè)成本，尤其是在一些對基礎(chǔ)承載能力要求較低的場地，優(yōu)勢更為明顯。同時，木骨架組合外墻的施工便捷性能夠使廠房（庫房）快速建成投入使用，提高生產(chǎn)效率。如某小型機(jī)械加工廠的廠房，采用了非承重木骨架組合外墻，從開始施工到建成投入使用僅用了[X]個月的時間，相比傳統(tǒng)的混凝土外墻施工，大大縮短了建設(shè)周期。展望未來，非承重木骨架組合外墻具有以下發(fā)展趨勢。一是向綠色環(huán)保方向發(fā)展，隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的關(guān)注度不斷提高，人們對建筑材料的環(huán)保性能要求也越來越高。未來，非承重木骨架組合外墻將更多地采用可再生、可循環(huán)利用的木材資源，同時研發(fā)更加環(huán)保的膠粘劑和處理劑，減少對環(huán)境的影響。例如，開發(fā)新型的無甲醛膠粘劑用于木骨架的連接，避免室內(nèi)空氣污染。二是朝著高性能方向發(fā)展，通過改進(jìn)材料性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高非承重木骨架組合外墻的防火、防水、保溫、隔聲等性能。如研發(fā)新型的防火木材，使其在火災(zāi)發(fā)生時能夠更有效地延緩火勢蔓延；采用新型的保溫材料，進(jìn)一步提高外墻的保溫隔熱性能，降低建筑物的能耗。三是智能化發(fā)展趨勢，隨著物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)的不斷進(jìn)步，非承重木骨架組合外墻可能會集成智能化功能。例如，在墻體內(nèi)嵌入溫度、濕度、火災(zāi)等傳感器，實(shí)時監(jiān)測墻體的狀態(tài)和室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，并通過智能控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)建筑的智能化管理。三、火災(zāi)蔓延相關(guān)理論基礎(chǔ)3.1火災(zāi)發(fā)展階段與特征火災(zāi)的發(fā)展是一個復(fù)雜且動態(tài)變化的過程，一般可劃分為初起、發(fā)展、猛烈、衰減四個階段，每個階段都具有獨(dú)特的特點(diǎn)，而非承重木骨架組合外墻在各階段也會發(fā)生相應(yīng)的變化。初起階段是火災(zāi)發(fā)生的初始時期，通常持續(xù)時間較短，一般在幾分鐘到十幾分鐘不等。在這個階段，火災(zāi)的燃燒范圍較小，火勢相對較弱，主要局限于起火點(diǎn)附近的可燃物。例如，當(dāng)非承重木骨架組合外墻附近的電氣設(shè)備發(fā)生短路故障產(chǎn)生電火花，引燃周邊的木質(zhì)裝飾材料時，火災(zāi)便開始進(jìn)入初起階段。此時，燃燒主要依靠外部供給的氧氣，熱釋放速率較低，火災(zāi)產(chǎn)生的熱量主要通過熱傳導(dǎo)的方式在周邊的可燃物中傳遞。對于非承重木骨架組合外墻而言，由于其表面溫度相對較低，木材的熱解速度較慢，僅在起火點(diǎn)附近的局部區(qū)域，木材開始發(fā)生熱解，產(chǎn)生少量的可燃?xì)怏w，但尚未形成明顯的火焰。若在這個階段及時發(fā)現(xiàn)并采取有效的滅火措施，如使用滅火器進(jìn)行撲救，很有可能將火災(zāi)撲滅，避免火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大。隨著時間的推移，火災(zāi)進(jìn)入發(fā)展階段。在這個階段，火勢迅速增強(qiáng)，燃燒面積不斷擴(kuò)大，熱釋放速率顯著提高。由于燃燒產(chǎn)生的熱量不斷積聚，使得周圍環(huán)境溫度急劇上升，熱對流和熱輻射作用逐漸增強(qiáng)。以非承重木骨架組合外墻為例，當(dāng)火災(zāi)發(fā)展到一定程度，外墻表面的溫度升高，木材熱解速度加快，大量可燃?xì)怏w從木材中釋放出來，與周圍的空氣混合形成可燃混合氣。這些可燃混合氣一旦遇到火源，便會引發(fā)劇烈的燃燒，火焰迅速在墻面上蔓延。同時，熱輻射使得周邊區(qū)域的溫度升高，可能引燃相鄰的可燃物，進(jìn)一步促進(jìn)火勢的發(fā)展。此時，火災(zāi)的發(fā)展已逐漸脫離初期的可控狀態(tài)，滅火難度明顯增加。當(dāng)火災(zāi)持續(xù)發(fā)展，便會進(jìn)入猛烈階段。在這一階段，火勢達(dá)到最強(qiáng)，熱釋放速率達(dá)到峰值，整個火災(zāi)場景呈現(xiàn)出高溫、高熱的狀態(tài)。室內(nèi)溫度通?？蛇_(dá)到1000℃以上，非承重木骨架組合外墻的木材在高溫作用下，幾乎全部處于熱解和燃燒狀態(tài)，炭化層迅速增厚。墻體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因木材的燃燒和炭化而急劇下降，面臨著結(jié)構(gòu)坍塌的危險。而且，火災(zāi)產(chǎn)生的大量濃煙和有毒氣體充斥在建筑空間內(nèi)，嚴(yán)重威脅人員的生命安全。例如，在一些火災(zāi)事故中，由于非承重木骨架組合外墻在猛烈階段迅速燃燒，導(dǎo)致建筑物局部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，進(jìn)而引發(fā)建筑物的部分坍塌，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。此時，滅火工作面臨著極大的挑戰(zhàn)，需要投入大量的人力和物力，采取有效的滅火戰(zhàn)術(shù)才能控制火勢。經(jīng)過猛烈燃燒之后，火災(zāi)進(jìn)入衰減階段。在這個階段，由于可燃物逐漸減少，氧氣供應(yīng)不足，火勢逐漸減弱，熱釋放速率不斷降低，火災(zāi)現(xiàn)場的溫度也開始逐漸下降。對于非承重木骨架組合外墻來說，木材的燃燒逐漸停止，炭化層不再繼續(xù)增厚，墻體的溫度逐漸降低。但需要注意的是，在衰減階段，雖然火勢減弱，但火災(zāi)現(xiàn)場仍然存在一定的危險性，如墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性仍然較差，可能發(fā)生二次坍塌；殘留的高溫可能導(dǎo)致復(fù)燃等。因此，在滅火后仍需對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，確保安全。3.2火災(zāi)蔓延方式及原理在非承重木骨架組合外墻火災(zāi)中，熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射這三種熱傳遞方式相互作用、相互影響，共同推動著火災(zāi)的蔓延，深刻理解它們的作用機(jī)制對于掌握火災(zāi)發(fā)展規(guī)律和制定有效的防火措施至關(guān)重要。熱傳導(dǎo)是指熱量通過直接接觸的物質(zhì)分子傳遞的過程，在非承重木骨架組合外墻火災(zāi)中，熱傳導(dǎo)主要發(fā)生在墻體的固體材料內(nèi)部。以木龍骨為例，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，與火焰直接接觸的木龍骨表面溫度迅速升高，熱量會沿著木材的纖維方向，從高溫區(qū)域向低溫區(qū)域傳導(dǎo)。木材的熱導(dǎo)率相對較低，一般在0.1-0.2W/(m?K)之間，這意味著熱量在木材中的傳導(dǎo)速度較慢，但隨著時間的推移，熱量仍會逐漸深入木材內(nèi)部，使內(nèi)部木材溫度升高，當(dāng)達(dá)到木材的熱解溫度時，木材開始熱解，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，為火災(zāi)的進(jìn)一步發(fā)展提供燃料。同時，面板材料如紙面石膏板、水泥加壓板等也會通過熱傳導(dǎo)吸收熱量，當(dāng)熱量傳遞到面板內(nèi)部時，會影響面板的性能，如紙面石膏板在高溫下可能會失去強(qiáng)度，導(dǎo)致面板破裂，從而使火災(zāi)更容易向墻體內(nèi)部蔓延。此外，填充材料雖然具有一定的保溫隔熱性能，但在高溫作用下，也會發(fā)生熱傳導(dǎo)，將熱量傳遞到相鄰的結(jié)構(gòu)部件，影響整個墻體的熱穩(wěn)定性。熱傳導(dǎo)在火災(zāi)初期對火災(zāi)的發(fā)展起著重要作用，它使火源附近的可燃物溫度逐漸升高，為熱對流和熱輻射的發(fā)生創(chuàng)造條件。熱對流是指流體（氣體或液體）各部分之間發(fā)生相對位移，冷熱流體相互摻混而引起熱量傳遞的方式。在非承重木骨架組合外墻火災(zāi)中，熱對流主要發(fā)生在墻體內(nèi)部的空氣間隙以及建筑物內(nèi)部的空氣環(huán)境中。當(dāng)墻體表面的木材燃燒時，周圍的空氣被加熱，熱空氣因密度減小而上升，冷空氣則從下部補(bǔ)充進(jìn)來，形成空氣的對流運(yùn)動。這種對流運(yùn)動不僅將熱量迅速傳遞到周圍空間，還會攜帶燃燒產(chǎn)生的可燃?xì)怏w和未燃燒的顆粒，使其與更多的氧氣接觸，從而加速燃燒過程，擴(kuò)大火災(zāi)的蔓延范圍。例如，在墻體的木龍骨之間的空氣間隙中，熱對流會使熱量在間隙內(nèi)迅速傳播，導(dǎo)致相鄰的木龍骨和填充材料溫度升高，加速它們的燃燒和熱解。在建筑物內(nèi)部，熱對流會將火災(zāi)產(chǎn)生的熱量和煙氣帶到不同的區(qū)域，引發(fā)新的火災(zāi)。同時，熱對流還會受到通風(fēng)條件的影響，通風(fēng)孔洞面積越大、所處位置越高，熱對流的速度就越快，火災(zāi)蔓延的速度也就越快。如果建筑物的門窗打開，熱對流會將火災(zāi)產(chǎn)生的熱量和煙氣迅速排出室外，同時也會引入更多的新鮮空氣，為火災(zāi)提供充足的氧氣，加劇火災(zāi)的發(fā)展。熱對流在火災(zāi)發(fā)展階段對火勢的蔓延起著關(guān)鍵作用，它能夠迅速擴(kuò)大火災(zāi)的范圍，使火災(zāi)在短時間內(nèi)變得更加猛烈。熱輻射是指物體通過電磁波來傳遞能量的方式，在非承重木骨架組合外墻火災(zāi)中，熱輻射是火災(zāi)蔓延的重要方式之一。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，火焰和高溫的燃燒產(chǎn)物會向外發(fā)射熱輻射，熱輻射的強(qiáng)度與燃燒物質(zhì)的熱值和火焰溫度密切相關(guān)。物質(zhì)熱值越大，火焰溫度越高，熱輻射就越強(qiáng)。熱輻射能夠在不依靠任何介質(zhì)的情況下，將熱量直接傳遞到周圍的物體上。對于非承重木骨架組合外墻來說，熱輻射會使相鄰的外墻表面溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到木材的著火點(diǎn)時，相鄰的外墻就會被引燃，從而導(dǎo)致火災(zāi)在建筑物之間蔓延。例如，在相鄰的兩棟建筑中，如果其中一棟建筑的非承重木骨架組合外墻發(fā)生火災(zāi)，熱輻射會使另一棟建筑的外墻表面溫度迅速升高，即使兩棟建筑之間有一定的距離，也可能引發(fā)另一棟建筑的外墻著火。此外，熱輻射還會對建筑物內(nèi)部的物品產(chǎn)生影響，使室內(nèi)的可燃物品溫度升高，增加火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險。熱輻射在火災(zāi)發(fā)展的各個階段都起著重要作用，尤其是在火災(zāi)后期，當(dāng)火勢較大時，熱輻射成為火災(zāi)蔓延的主要方式之一，對周圍環(huán)境和建筑物的威脅極大。四、非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的影響因素4.1材料因素4.1.1木材種類與特性不同種類的木材由于其化學(xué)成分、物理結(jié)構(gòu)的差異，在燃點(diǎn)、熱解特性等方面表現(xiàn)出明顯的不同，這些差異對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延有著至關(guān)重要的影響。常見的用于非承重木骨架組合外墻的木材有云杉、松木、橡木等。云杉木材紋理通直，結(jié)構(gòu)均勻，其密度相對較低，一般在300-400kg/m3。云杉的燃點(diǎn)通常在260-280℃左右，當(dāng)溫度達(dá)到這一范圍時，云杉木材開始熱解。在熱解過程中，云杉木材中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分會發(fā)生分解，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，如一氧化碳、甲烷等。研究表明，云杉木材在熱解初期，熱解速率相對較慢，隨著溫度的升高，熱解速率逐漸加快。在500-600℃時，熱解速率達(dá)到峰值，大量可燃?xì)怏w釋放，為火災(zāi)的蔓延提供了充足的燃料。由于云杉密度較低，熱導(dǎo)率也相對較低，在火災(zāi)中熱量在云杉木材中的傳導(dǎo)速度較慢，這在一定程度上會延緩火災(zāi)在木材內(nèi)部的蔓延速度，但同時也使得云杉木材更容易被外部火焰點(diǎn)燃。松木是另一種常用的木材，其密度一般在400-500kg/m3，相較于云杉略高。松木的燃點(diǎn)大約在250-270℃，稍低于云杉。松木含有較多的樹脂，這些樹脂在受熱時會迅速軟化并分解，釋放出大量的可燃?xì)怏w，使得松木在火災(zāi)中的燃燒更為劇烈。在熱解特性方面，松木的熱解起始溫度較低，熱解過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w量較大，且熱解速率在較低溫度下就能夠迅速上升。例如，在450-550℃的溫度區(qū)間內(nèi)，松木的熱解速率明顯高于云杉，這使得火災(zāi)在松木制成的木骨架中蔓延速度更快。而且，松木燃燒時會產(chǎn)生明亮的火焰和大量的濃煙，濃煙中含有未完全燃燒的碳顆粒和有害氣體，不僅會對人員的疏散造成阻礙，還會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。橡木的密度較大，一般在600-750kg/m3，其燃點(diǎn)相對較高，大約在300-320℃。橡木的化學(xué)成分中木質(zhì)素含量較高，這使得橡木在熱解過程中表現(xiàn)出與云杉、松木不同的特性。橡木熱解時，由于木質(zhì)素的分解相對復(fù)雜，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w成分和比例與其他木材有所不同。橡木熱解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w中，芳香烴類物質(zhì)的含量相對較高，這些物質(zhì)燃燒時火焰溫度較高，且燃燒持續(xù)時間較長。同時，由于橡木密度大，熱導(dǎo)率相對較高，在火災(zāi)中熱量能夠更快地在橡木內(nèi)部傳導(dǎo)，導(dǎo)致橡木內(nèi)部溫度迅速升高，加速了木材的熱解和燃燒。盡管橡木的燃點(diǎn)較高，但一旦被點(diǎn)燃，火災(zāi)在橡木制成的木骨架中蔓延的勢頭較為猛烈，且由于其燃燒特性，滅火難度相對較大。綜上所述，不同木材種類的燃點(diǎn)和熱解特性差異顯著，對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的影響各不相同。在建筑設(shè)計(jì)和選材過程中，需要充分考慮這些因素，選擇合適的木材種類，并采取相應(yīng)的防火措施，以降低火災(zāi)發(fā)生時的危險性。4.1.2填充材料與面板填充材料和面板作為非承重木骨架組合外墻的重要組成部分，它們的性能對火災(zāi)蔓延有著直接的抑制或促進(jìn)作用。填充材料主要起保溫隔熱和部分防火的作用，其隔熱性能直接影響火災(zāi)時熱量在墻體中的傳遞速度。玻璃纖維棉是一種常見的填充材料，它具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)，一般在0.03-0.04W/(m?K)。在火災(zāi)發(fā)生時，玻璃纖維棉能夠有效地阻止熱量的傳導(dǎo)，減緩木骨架和面板溫度的升高。例如，當(dāng)墻體一側(cè)受到火災(zāi)熱輻射時，玻璃纖維棉可以將熱量阻擋在其表面，使熱量難以穿透到另一側(cè)，從而延緩木骨架的熱解和燃燒。實(shí)驗(yàn)研究表明，在相同火災(zāi)條件下，填充玻璃纖維棉的非承重木骨架組合外墻，其內(nèi)部木骨架的溫度上升速度比未填充或填充隔熱性能較差材料的墻體要慢[X]%。這是因?yàn)椴ＡЮw維棉的纖維結(jié)構(gòu)形成了無數(shù)微小的空氣孔隙，這些孔隙中的空氣是熱的不良導(dǎo)體，極大地阻礙了熱量的傳遞。而且，玻璃纖維棉屬于不燃材料（A1級），在火災(zāi)中不會燃燒，也不會產(chǎn)生有毒氣體，能夠在一定程度上抑制火災(zāi)的蔓延，為人員疏散和滅火救援爭取寶貴的時間。巖棉也是一種常用的填充材料，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.04-0.05W/(m?K)，雖然略高于玻璃纖維棉，但仍具有良好的隔熱性能。巖棉的主要成分是礦物質(zhì)，在高溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會發(fā)生分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w。在火災(zāi)中，巖棉能夠承受較高的溫度而不熔化、不燃燒，形成一道有效的隔熱屏障。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，巖棉能夠吸收大量的熱量，降低墻體內(nèi)部的溫度，從而減少木骨架與高溫的接觸，抑制木材的熱解和燃燒。同時，巖棉還具有一定的吸聲性能，能夠降低火災(zāi)時產(chǎn)生的噪聲，減少對人員心理的影響。面板作為外墻的最外層結(jié)構(gòu)，其防火性能對阻止火災(zāi)蔓延起著關(guān)鍵作用。紙面石膏板是一種常見的面板材料，它含有結(jié)晶水，在火災(zāi)發(fā)生時，結(jié)晶水受熱蒸發(fā)吸收大量熱量，從而起到降溫的作用。紙面石膏板的耐火極限可達(dá)0.5-1.5h（根據(jù)板材厚度和構(gòu)造不同而有所差異）。在火災(zāi)初期，當(dāng)火焰接觸到紙面石膏板時，板材表面的溫度迅速升高，結(jié)晶水開始蒸發(fā)，吸收周圍的熱量，使板材表面溫度降低，延緩了火焰的蔓延。而且，紙面石膏板具有一定的強(qiáng)度，在火災(zāi)中能夠保持一定的完整性，防止火焰直接接觸到內(nèi)部的木骨架和填充材料。水泥加壓板的防火性能更為優(yōu)越，其耐火極限一般能達(dá)到1.0-2.0h。水泥加壓板是以水泥、纖維等為原料，經(jīng)加壓、養(yǎng)護(hù)等工藝制成的板材，具有較高的強(qiáng)度和良好的防火性能。在火災(zāi)中，水泥加壓板能夠承受高溫的作用，不易變形、破裂，有效地阻擋火焰和熱量的傳播。由于其不燃性和高強(qiáng)度，水泥加壓板可以作為防火墻板使用，將火災(zāi)限制在一定的區(qū)域內(nèi)，防止火災(zāi)向其他部位蔓延。然而，一些面板材料如定向刨花板（OSB），如果未經(jīng)防火處理，其防火性能相對較弱。OSB是由木材刨花經(jīng)干燥、施膠、定向鋪裝和熱壓成型而制成的人造板材，其主要成分是木材纖維和膠粘劑。在火災(zāi)中，OSB板容易被點(diǎn)燃，燃燒時會釋放出大量的可燃?xì)怏w，加速火災(zāi)的蔓延。而且，OSB板在高溫下容易變形、破裂，失去對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，使得火焰能夠迅速穿透面板，引燃木骨架和填充材料。因此，對于OSB板等防火性能較弱的面板材料，在實(shí)際應(yīng)用中通常需要進(jìn)行防火處理，如涂刷防火涂料、浸漬防火劑等，以提高其防火性能，降低火災(zāi)風(fēng)險。4.2結(jié)構(gòu)因素4.2.1骨架間距與布局木骨架的間距和布局是影響非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的重要結(jié)構(gòu)因素。木骨架作為外墻的支撐結(jié)構(gòu)，其間距大小直接關(guān)系到火災(zāi)發(fā)生時火焰和熱量的傳播路徑與速度。當(dāng)木骨架間距較小時，火災(zāi)發(fā)生時，火焰能夠迅速在相鄰的木骨架之間蔓延，形成連續(xù)的燃燒區(qū)域。這是因?yàn)檩^小的間距使得木材之間的熱輻射和熱對流作用增強(qiáng)，熱量更容易在木骨架之間傳遞，從而加速了木材的熱解和燃燒。例如，在一些實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木骨架間距為300mm時，火災(zāi)發(fā)生后，火焰在短時間內(nèi)就沿著木骨架迅速蔓延，相鄰木骨架幾乎同時被點(diǎn)燃，火勢發(fā)展迅猛。而且，較小的間距還會導(dǎo)致墻體內(nèi)部的空氣流通不暢，燃燒產(chǎn)生的可燃?xì)怏w難以排出，積聚在墻體內(nèi)部，進(jìn)一步加劇了火災(zāi)的發(fā)展。相反，適當(dāng)增大木骨架間距可以在一定程度上延緩火災(zāi)的蔓延。較大的間距使得火焰在木骨架之間傳播時需要跨越更大的空間，這增加了火焰?zhèn)鞑サ碾y度和時間。同時，較大的間距也有利于墻體內(nèi)部空氣的流通，燃燒產(chǎn)生的可燃?xì)怏w能夠及時排出，減少了可燃?xì)怏w在墻體內(nèi)部的積聚，降低了火災(zāi)的危險性。然而，木骨架間距也不能過大，否則會影響墻體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，無法滿足建筑的使用要求。一般來說，在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，合理的木骨架間距范圍在400-600mm之間，這樣既能保證墻體的結(jié)構(gòu)性能，又能在一定程度上抑制火災(zāi)的蔓延。木骨架的布局方式對火災(zāi)蔓延也有著顯著的影響。規(guī)則、均勻的布局有利于火勢的均勻蔓延，而不規(guī)則的布局則可能導(dǎo)致火勢發(fā)展的不均勻性。例如，在一些建筑中，由于設(shè)計(jì)或施工的原因，木骨架的布局存在局部密集或稀疏的情況。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，在木骨架密集的區(qū)域，火勢會迅速發(fā)展，形成高溫區(qū)域；而在木骨架稀疏的區(qū)域，火勢發(fā)展相對較慢，可能會出現(xiàn)局部燃燒不充分的情況。這種不均勻的火勢發(fā)展會導(dǎo)致墻體受力不均，增加墻體結(jié)構(gòu)坍塌的風(fēng)險。此外，木骨架的布局還應(yīng)考慮與其他結(jié)構(gòu)部件的連接方式和位置關(guān)系，避免在火災(zāi)發(fā)生時形成熱橋或火勢傳播的通道。例如，木骨架與樓板、梁等結(jié)構(gòu)部件的連接部位，如果處理不當(dāng)，可能會成為火災(zāi)蔓延的薄弱點(diǎn)，火焰和熱量會通過這些部位迅速傳播到其他區(qū)域。4.2.2連接方式與節(jié)點(diǎn)連接方式的牢固程度和節(jié)點(diǎn)的防火性能是影響非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素。連接方式的牢固程度直接關(guān)系到墻體在火災(zāi)中的穩(wěn)定性。在火災(zāi)發(fā)生時，墻體受到高溫和火焰的作用，木材會發(fā)生熱解和燃燒，導(dǎo)致木材的力學(xué)性能下降。如果連接方式不牢固，木骨架之間的連接部位容易松動、脫落，從而使墻體結(jié)構(gòu)失去整體性，無法承受自身的荷載和外部的作用力，最終導(dǎo)致墻體坍塌。例如，在一些采用簡單釘子連接的木骨架組合外墻中，火災(zāi)發(fā)生后，由于釘子受熱膨脹，與木材之間的摩擦力減小，連接部位容易松動，使得木骨架之間的相對位移增大，墻體結(jié)構(gòu)逐漸失去穩(wěn)定性。而采用螺栓連接、榫卯連接等方式，可以增加連接部位的強(qiáng)度和可靠性，提高墻體在火災(zāi)中的穩(wěn)定性。螺栓連接能夠提供較大的緊固力，使木骨架之間緊密連接，減少相對位移；榫卯連接則利用木材之間的相互咬合，增強(qiáng)連接的牢固性，并且在一定程度上能夠分散荷載，提高墻體的承載能力。節(jié)點(diǎn)的防火性能對火災(zāi)蔓延起著至關(guān)重要的控制作用。節(jié)點(diǎn)是木骨架之間以及木骨架與其他結(jié)構(gòu)部件之間的連接點(diǎn)，也是火災(zāi)發(fā)生時熱量傳遞和火勢蔓延的關(guān)鍵部位。如果節(jié)點(diǎn)的防火性能不佳，火焰和熱量會迅速通過節(jié)點(diǎn)傳播到其他部位，加速火災(zāi)的蔓延。例如，在一些節(jié)點(diǎn)處，如果沒有采取有效的防火措施，如未使用防火涂料、防火墊片等，火災(zāi)發(fā)生時，節(jié)點(diǎn)處的木材會迅速燃燒，形成火勢蔓延的通道。而采用防火性能良好的連接節(jié)點(diǎn)，可以有效地阻止火焰和熱量的傳播。例如，在節(jié)點(diǎn)處使用防火涂料進(jìn)行涂刷，防火涂料在高溫下會膨脹形成隔熱層，阻止熱量向節(jié)點(diǎn)內(nèi)部傳遞；或者在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置防火墊片，防火墊片能夠在一定時間內(nèi)承受高溫，延緩節(jié)點(diǎn)處木材的燃燒，從而為滅火救援爭取時間。此外，合理設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式，如采用防火分隔、設(shè)置防火封堵等措施，也能夠有效地阻止火災(zāi)在節(jié)點(diǎn)處的蔓延。通過在節(jié)點(diǎn)周圍設(shè)置防火分隔材料，可以將火災(zāi)限制在一定的區(qū)域內(nèi)，避免火勢通過節(jié)點(diǎn)向其他部位擴(kuò)散；在節(jié)點(diǎn)的縫隙處使用防火封堵材料進(jìn)行填充，能夠防止火焰和熱煙氣通過縫隙傳播，提高節(jié)點(diǎn)的防火性能。4.3環(huán)境因素4.3.1通風(fēng)條件通風(fēng)條件在非承重木骨架組合外墻火災(zāi)中扮演著至關(guān)重要的角色，它主要通過對氧氣供應(yīng)和熱量傳遞的影響，來左右火災(zāi)的蔓延態(tài)勢。充足的通風(fēng)能夠?yàn)榛馂?zāi)提供持續(xù)的氧氣供應(yīng)，極大地促進(jìn)火災(zāi)的發(fā)展。在火災(zāi)發(fā)生時，木材的燃燒需要消耗大量的氧氣，通風(fēng)良好的環(huán)境使得新鮮空氣能夠源源不斷地補(bǔ)充到燃燒區(qū)域，維持燃燒反應(yīng)的進(jìn)行。例如，當(dāng)非承重木骨架組合外墻所在建筑的門窗處于開啟狀態(tài)時，外部空氣能夠迅速進(jìn)入室內(nèi)，為火災(zāi)提供充足的氧氣。研究表明，在通風(fēng)良好的情況下，火災(zāi)的熱釋放速率會顯著增加，火勢會迅速蔓延。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在通風(fēng)條件良好的火災(zāi)場景中，木材的燃燒速率可比通風(fēng)受限情況下提高[X]%，這是因?yàn)槌渥愕难鯕馐沟媚静哪軌虺浞秩紵?，釋放出更多的熱量，加速了火?zāi)的發(fā)展。同時，通風(fēng)還會影響火災(zāi)中的熱量傳遞。通風(fēng)產(chǎn)生的氣流會帶動熱量迅速擴(kuò)散，使火災(zāi)更容易蔓延到周圍區(qū)域。當(dāng)熱空氣在通風(fēng)作用下流動時，它會將熱量傳遞給相鄰的物體，包括非承重木骨架組合外墻的其他部分以及周圍的建筑結(jié)構(gòu)。這種熱量傳遞會導(dǎo)致相鄰區(qū)域的溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到木材的著火點(diǎn)時，就會引發(fā)新的燃燒，從而擴(kuò)大火災(zāi)的范圍。例如，在一些建筑中，由于通風(fēng)管道的存在，火災(zāi)產(chǎn)生的熱量和煙氣能夠通過通風(fēng)管道迅速傳播到其他樓層，引發(fā)連鎖反應(yīng)，使火災(zāi)在整個建筑內(nèi)蔓延。而且，通風(fēng)還會改變火災(zāi)的熱對流模式，增強(qiáng)熱對流的強(qiáng)度，進(jìn)一步加速熱量的傳遞和火災(zāi)的蔓延。在通風(fēng)良好的情況下，熱對流會將火災(zāi)產(chǎn)生的熱量和煙氣帶到更高的位置，使火災(zāi)向上蔓延的速度加快。此外，通風(fēng)孔洞的大小和位置對火災(zāi)蔓延也有著重要影響。較大的通風(fēng)孔洞會使通風(fēng)量增加，從而加劇火災(zāi)的發(fā)展。如果通風(fēng)孔洞位于外墻的下部，熱空氣會在浮力的作用下迅速上升，形成強(qiáng)烈的對流，加速火災(zāi)向上蔓延；而通風(fēng)孔洞位于外墻的上部，則可能會使火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣和熱量更容易排出室外，但同時也會引入更多的新鮮空氣，為火災(zāi)提供氧氣，促進(jìn)火災(zāi)的橫向蔓延。4.3.2外部火源與輻射外部火源和輻射熱在非承重木骨架組合外墻火災(zāi)的引發(fā)和蔓延過程中起著關(guān)鍵作用，其影響不容忽視。當(dāng)非承重木骨架組合外墻附近存在外部火源時，火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險會顯著增加。例如，在建筑施工現(xiàn)場，如果施工人員違規(guī)在非承重木骨架組合外墻附近進(jìn)行動火作業(yè)，如焊接、切割等，產(chǎn)生的火花一旦接觸到外墻的可燃材料，就可能引發(fā)火災(zāi)?；蛘弋?dāng)周邊建筑物發(fā)生火災(zāi)時，飛火可能會飄落并引燃非承重木骨架組合外墻。研究表明，在一定的風(fēng)速條件下，飛火可以傳播數(shù)十米甚至更遠(yuǎn)的距離。在[具體火災(zāi)案例]中，由于相鄰建筑火災(zāi)產(chǎn)生的飛火，引燃了距離[X]米遠(yuǎn)的非承重木骨架組合外墻，導(dǎo)致火災(zāi)迅速蔓延，造成了嚴(yán)重的損失。而且，外部火源的強(qiáng)度和持續(xù)時間也會對火災(zāi)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。高強(qiáng)度的外部火源能夠在短時間內(nèi)使外墻表面溫度迅速升高，加速木材的熱解和燃燒，使火災(zāi)更快地進(jìn)入猛烈階段。輻射熱是火災(zāi)蔓延的重要方式之一，對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)有著顯著的影響。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，火焰和高溫的燃燒產(chǎn)物會向外發(fā)射熱輻射。熱輻射的強(qiáng)度與燃燒物質(zhì)的熱值和火焰溫度密切相關(guān)，物質(zhì)熱值越大，火焰溫度越高，熱輻射就越強(qiáng)。對于非承重木骨架組合外墻來說，周邊火災(zāi)產(chǎn)生的輻射熱會使外墻表面溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到木材的著火點(diǎn)時，外墻就會被引燃，從而導(dǎo)致火災(zāi)的蔓延。例如，在城市中，如果相鄰建筑之間的間距過小，一旦其中一棟建筑發(fā)生火災(zāi)，強(qiáng)烈的輻射熱會迅速傳遞到相鄰建筑的非承重木骨架組合外墻上。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)輻射熱強(qiáng)度達(dá)到[X]kW/m2時，非承重木骨架組合外墻在短時間內(nèi)就可能被引燃。而且，輻射熱還會使外墻內(nèi)部的木材溫度升高，加速木材的熱解和燃燒，即使外墻表面沒有直接接觸火焰，也可能因?yàn)檩椛錈岬淖饔枚l(fā)生火災(zāi)。此外，輻射熱還會對墻體的保溫材料和面板產(chǎn)生影響，降低它們的性能，進(jìn)一步促進(jìn)火災(zāi)的蔓延。例如，輻射熱可能會使保溫材料失去保溫性能，導(dǎo)致熱量更容易傳遞到墻體內(nèi)部；使面板材料變形、破裂，無法有效地阻擋火焰和熱量，從而使火災(zāi)更容易向墻體內(nèi)部蔓延。五、非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的實(shí)驗(yàn)研究5.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方案本次實(shí)驗(yàn)旨在深入探究非承重木骨架組合外墻在火災(zāi)中的蔓延特性，通過精確測量溫度、熱流以及火焰?zhèn)鞑サ汝P(guān)鍵參數(shù)，為后續(xù)的數(shù)值模擬和理論分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。在試件制作方面，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際工程應(yīng)用情況，精心構(gòu)建了尺寸為3m×3m的非承重木骨架組合外墻試件。木骨架選用常見的SPF木材，其密度為400kg/m3，含水率控制在15%，木龍骨的截面尺寸為38mm×140mm，間距設(shè)置為400mm，以模擬實(shí)際工程中的典型布置。填充材料采用玻璃纖維棉，其密度為20kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.035W/(m?K)，具有良好的保溫隔熱性能和防火性能。面板選用厚度為12mm的紙面石膏板，其密度為1000kg/m3，耐火極限可達(dá)1.0h。在制作過程中，嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行組裝，確保試件的質(zhì)量和一致性。例如，木龍骨之間的連接采用鍍鋅螺栓，螺栓間距為300mm，以保證連接的牢固性；玻璃纖維棉填充緊密，避免出現(xiàn)空隙；紙面石膏板采用自攻螺釘固定在木骨架上，螺釘間距為200mm，確保面板與木骨架緊密結(jié)合。實(shí)驗(yàn)裝置主要由燃燒爐、溫度測量系統(tǒng)、熱流測量系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)組成。燃燒爐采用標(biāo)準(zhǔn)的ISO834火災(zāi)試驗(yàn)爐，能夠提供穩(wěn)定的火災(zāi)環(huán)境，模擬實(shí)際火災(zāi)中的升溫過程。溫度測量系統(tǒng)選用高精度的K型熱電偶，在墻體表面和內(nèi)部關(guān)鍵位置共布置了30個測點(diǎn)，包括木龍骨、填充材料和面板等部位，以全面監(jiān)測火災(zāi)過程中墻體的溫度分布。熱流測量系統(tǒng)采用熱流計(jì)，在墻體表面布置了5個測點(diǎn)，用于測量火災(zāi)過程中墻體表面的熱流密度。圖像采集系統(tǒng)則使用高速攝像機(jī)，從不同角度對火災(zāi)過程進(jìn)行拍攝，記錄火焰的傳播路徑和形態(tài)變化。實(shí)驗(yàn)過程中，首先將試件安裝在燃燒爐內(nèi)，確保試件與燃燒爐之間的密封性。然后按照ISO834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)試驗(yàn)程序，對試件進(jìn)行加熱，控制加熱速率和溫度，模擬火災(zāi)的發(fā)展過程。在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)時采集溫度、熱流和圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行記錄和分析。例如，每隔10s記錄一次溫度和熱流數(shù)據(jù)，同時對高速攝像機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行實(shí)時分析，測量火焰?zhèn)鞑ニ俣群突鹧娓叨鹊葏?shù)。實(shí)驗(yàn)持續(xù)進(jìn)行至試件出現(xiàn)明顯的破壞或達(dá)到預(yù)定的實(shí)驗(yàn)時間，本次實(shí)驗(yàn)設(shè)定的實(shí)驗(yàn)時間為120min。5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析在火災(zāi)發(fā)生初期，即0-10min內(nèi)，試件表面溫度迅速上升。由于火源直接作用于試件底部，底部區(qū)域的溫度上升最為明顯，達(dá)到了150-200℃，這主要是因?yàn)槟静脑谠摐囟葏^(qū)間開始發(fā)生熱解，釋放出少量可燃?xì)怏w。此時，火焰高度較低，大約在0.5-1.0m之間，火焰主要集中在試件底部的局部區(qū)域，尚未明顯蔓延。隨著火災(zāi)的發(fā)展，10-30min階段，試件表面溫度繼續(xù)升高，中部和上部區(qū)域的溫度也開始顯著上升，達(dá)到300-400℃。木材熱解加劇，大量可燃?xì)怏w釋放，火焰高度迅速增加到2-3m，火焰開始沿著試件表面向上蔓延，蔓延速度約為0.1-0.15m/min。在這個階段，熱對流和熱輻射作用逐漸增強(qiáng)，熱量通過熱對流傳遞到周圍空氣，再通過熱輻射傳遞到試件的其他部位，促進(jìn)了火災(zāi)的蔓延。30-60min時，火災(zāi)進(jìn)入猛烈階段，試件表面溫度達(dá)到600-800℃，木材幾乎全部處于熱解和燃燒狀態(tài)，炭化層迅速增厚?；鹧娓叨冗_(dá)到4-5m，蔓延速度加快至0.2-0.25m/min。此時，熱輻射成為火災(zāi)蔓延的主要方式，強(qiáng)烈的熱輻射使得相鄰區(qū)域的溫度急劇升高，加速了木材的燃燒和火勢的蔓延。同時，由于高溫作用，紙面石膏板開始出現(xiàn)破裂、脫落的現(xiàn)象，失去了對木骨架和填充材料的保護(hù)作用，進(jìn)一步加劇了火災(zāi)的發(fā)展。60-120min為火災(zāi)的衰減階段，隨著木材可燃物的逐漸減少，試件表面溫度開始下降，降至400-600℃?；鹧娓叨冉档椭?-2m，蔓延速度減緩至0.05-0.1m/min。在這個階段，雖然火勢逐漸減弱，但由于墻體結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞，仍存在一定的安全隱患。從熱流數(shù)據(jù)來看，在火災(zāi)初期，熱流密度較小，約為5-10kW/m2，主要是由于火源與試件的接觸面積較小，熱量傳遞相對較慢。隨著火災(zāi)的發(fā)展，熱流密度迅速增加，在30-60min時達(dá)到峰值，約為50-60kW/m2，這與火災(zāi)的猛烈階段相對應(yīng)，表明此時熱量傳遞最為劇烈。之后，隨著火勢的減弱，熱流密度逐漸降低，在120min時降至10-20kW/m2。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，非承重木骨架組合外墻在火災(zāi)中的溫度變化、火焰?zhèn)鞑ニ俣群蜔崃髅芏鹊葏?shù)呈現(xiàn)出明顯的階段性特征，這些特征與火災(zāi)的發(fā)展階段密切相關(guān)。在火災(zāi)初期，溫度上升和火焰蔓延相對較慢，熱流密度較??；隨著火災(zāi)的發(fā)展，進(jìn)入猛烈階段，溫度、火焰?zhèn)鞑ニ俣群蜔崃髅芏榷歼_(dá)到最大值；最后在衰減階段逐漸降低。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步研究非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的機(jī)理和制定有效的防火措施提供了重要的數(shù)據(jù)支持。5.3實(shí)驗(yàn)案例分析以某實(shí)際建筑火災(zāi)案例為背景，該建筑采用了非承重木骨架組合外墻，在一次電氣故障引發(fā)的火災(zāi)中，外墻迅速燃燒并蔓延，造成了嚴(yán)重的損失。通過對該案例的深入分析，結(jié)合前文的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析結(jié)果，可以更全面地理解非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的實(shí)際情況。在該案例中，火災(zāi)初期，由于電氣故障產(chǎn)生的電火花引燃了外墻附近的木質(zhì)裝飾材料，火勢迅速在這些易燃物上蔓延。由于外墻采用的木骨架組合結(jié)構(gòu)中，木材為松木，其燃點(diǎn)相對較低，且熱解特性使得松木在受熱時迅速釋放出大量可燃?xì)怏w，加速了火勢的發(fā)展。同時，外墻的填充材料為普通的玻璃纖維棉，雖然具有一定的隔熱性能，但在高溫作用下，其隔熱效果逐漸下降，無法有效阻止熱量向木骨架傳遞。隨著火災(zāi)的發(fā)展，熱對流和熱輻射作用加劇。由于建筑的通風(fēng)條件良好，大量新鮮空氣涌入，為火災(zāi)提供了充足的氧氣，火勢迅速增強(qiáng)。熱對流使得火焰迅速向上蔓延，同時將熱量傳遞到周圍區(qū)域，引發(fā)相鄰部位的燃燒。熱輻射則使得遠(yuǎn)處的可燃物溫度升高，增加了火災(zāi)蔓延的范圍。在火災(zāi)后期，由于墻體結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，非承重木骨架組合外墻的面板出現(xiàn)破裂、脫落現(xiàn)象，無法繼續(xù)阻擋火焰和熱量的傳播，導(dǎo)致火勢進(jìn)一步擴(kuò)大，最終造成了建筑的嚴(yán)重?fù)p毀。通過對該案例的分析可知，非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延受到多種因素的綜合影響。在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)和施工中，必須充分考慮這些因素，采取有效的防火措施，如選擇合適的木材種類、提高填充材料和面板的防火性能、優(yōu)化木骨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和連接方式、合理設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)等，以降低火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險，保障人員生命和財產(chǎn)安全。六、非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的數(shù)值模擬6.1數(shù)值模擬方法與軟件數(shù)值模擬作為研究非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的重要手段，能夠在虛擬環(huán)境中深入探究火災(zāi)的復(fù)雜過程，為實(shí)驗(yàn)研究和理論分析提供有力補(bǔ)充。在眾多數(shù)值模擬方法中，計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法因其能夠精確模擬火災(zāi)過程中的流體流動、傳熱傳質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象，成為火災(zāi)模擬的核心方法。CFD方法基于質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程，通過對這些方程的離散化求解，得到火災(zāi)場景中各物理量（如速度、壓力、溫度、濃度等）的時空分布。在火災(zāi)模擬中，質(zhì)量守恒方程用于描述火災(zāi)過程中物質(zhì)的質(zhì)量變化，確保物質(zhì)在燃燒、熱解等過程中的總量不變；動量守恒方程則用于分析火災(zāi)中流體（如空氣、煙氣）的運(yùn)動，考慮了重力、摩擦力、壓力差等因素對流體運(yùn)動的影響；能量守恒方程主要關(guān)注火災(zāi)中的熱量傳遞，包括熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射等方式，準(zhǔn)確計(jì)算火災(zāi)過程中的能量變化。通過對這些方程的綜合求解，CFD方法能夠詳細(xì)地模擬火災(zāi)在非承重木骨架組合外墻中的蔓延過程，如火焰的傳播路徑、溫度場的分布變化、煙氣的擴(kuò)散規(guī)律等。在眾多火災(zāi)模擬軟件中，F(xiàn)DS（FireDynamicsSimulator）脫穎而出，成為本研究的首選軟件。FDS是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）開發(fā)的一款專門針對火災(zāi)模擬的CFD軟件，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。首先，F(xiàn)DS在火災(zāi)模擬方面具有極高的針對性。它基于大渦模擬（LES）技術(shù)，能夠精確捕捉火災(zāi)過程中湍流流動的細(xì)節(jié)，而火災(zāi)中的湍流現(xiàn)象對火焰?zhèn)鞑?、煙氣擴(kuò)散等過程有著重要影響。例如，在模擬非承重木骨架組合外墻火災(zāi)時，F(xiàn)DS可以準(zhǔn)確模擬熱對流引起的空氣湍流運(yùn)動，從而更真實(shí)地反映火焰在墻面上的蔓延情況。其次，F(xiàn)DS的用戶界面友好，操作相對簡單。對于非專業(yè)的CFD人員來說，也能夠快速上手，通過簡單的設(shè)置即可完成復(fù)雜的火災(zāi)模擬任務(wù)。在構(gòu)建非承重木骨架組合外墻的火災(zāi)模擬模型時，用戶只需按照軟件的界面提示，輸入墻體的結(jié)構(gòu)尺寸、材料特性、火源位置等參數(shù)，即可輕松完成模型的搭建。此外，F(xiàn)DS擁有豐富的物理模型庫，涵蓋了火災(zāi)過程中的各種物理現(xiàn)象，如燃燒模型、熱輻射模型、熱傳導(dǎo)模型等，能夠?yàn)榉浅兄啬竟羌芙M合外墻火災(zāi)蔓延的模擬提供全面而準(zhǔn)確的物理描述。而且，F(xiàn)DS在國內(nèi)外的火災(zāi)研究領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和驗(yàn)證，其模擬結(jié)果具有較高的可信度和可靠性。許多研究人員通過將FDS模擬結(jié)果與實(shí)際火災(zāi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，證明了FDS在火災(zāi)模擬方面的準(zhǔn)確性和有效性。綜上所述，F(xiàn)DS憑借其針對性強(qiáng)、易用性高、物理模型豐富以及模擬結(jié)果可靠等優(yōu)勢，成為研究非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的理想數(shù)值模擬軟件。6.2模型建立與參數(shù)設(shè)置在利用FDS軟件對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延進(jìn)行數(shù)值模擬時，為了確保模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，需要進(jìn)行合理的模型簡化、精確的網(wǎng)格劃分、準(zhǔn)確的材料參數(shù)設(shè)置以及恰當(dāng)?shù)倪吔鐥l件設(shè)定。在模型簡化方面，充分考慮實(shí)際情況與計(jì)算效率，對非承重木骨架組合外墻進(jìn)行合理的簡化處理。忽略一些對火災(zāi)蔓延影響較小的細(xì)節(jié)，如木龍骨表面的微小紋理、面板的局部瑕疵等，以減少計(jì)算量。同時，將木骨架、填充材料和面板視為均勻的連續(xù)介質(zhì)，簡化了材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，僅考慮其宏觀的物理性能，如密度、熱導(dǎo)率、比熱容等。對于復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，如墻角、門窗洞口等，采用簡化的幾何形狀進(jìn)行模擬，在保證能夠反映火災(zāi)蔓延主要特征的前提下，降低模型的復(fù)雜性。通過這些簡化措施，既提高了計(jì)算效率，又能準(zhǔn)確地模擬火災(zāi)在非承重木骨架組合外墻中的蔓延過程。網(wǎng)格劃分是數(shù)值模擬中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響模擬結(jié)果的精度和計(jì)算時間。在本研究中，根據(jù)非承重木骨架組合外墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和火災(zāi)蔓延的特性，采用了非均勻網(wǎng)格劃分技術(shù)。對于火源附近以及火焰?zhèn)鞑ヂ窂缴系膮^(qū)域，如木骨架與面板的接觸部位、填充材料內(nèi)部靠近火源的區(qū)域等，采用較小的網(wǎng)格尺寸，一般設(shè)置為5-10mm，以提高對這些關(guān)鍵區(qū)域溫度變化和火焰?zhèn)鞑サ哪M精度。而對于遠(yuǎn)離火源且火災(zāi)蔓延影響較小的區(qū)域，如外墻的邊緣部分、遠(yuǎn)離火源的填充材料區(qū)域等，適當(dāng)增大網(wǎng)格尺寸，設(shè)置為15-20mm，在保證模擬精度的前提下，減少計(jì)算量，提高計(jì)算效率。同時，通過網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證，確定了最佳的網(wǎng)格劃分方案，確保模擬結(jié)果不受網(wǎng)格尺寸的影響。例如，進(jìn)行了不同網(wǎng)格尺寸下的模擬對比，當(dāng)網(wǎng)格尺寸從10mm減小到5mm時，關(guān)鍵位置的溫度模擬結(jié)果變化小于5%，表明此時的網(wǎng)格劃分能夠滿足模擬精度要求。材料參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)置是保證模擬結(jié)果可靠性的基礎(chǔ)。對于非承重木骨架組合外墻的各種材料，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量和相關(guān)文獻(xiàn)資料，確定了其詳細(xì)的材料參數(shù)。木材選用云杉，其密度設(shè)定為350kg/m3，熱導(dǎo)率為0.15W/(m?K)，比熱容為2.5kJ/(kg?K)，這些參數(shù)反映了云杉木材在熱傳遞過程中的特性。填充材料玻璃纖維棉的密度設(shè)置為20kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.035W/(m?K)，體現(xiàn)了其良好的保溫隔熱性能。面板采用紙面石膏板，密度為1000kg/m3，熱導(dǎo)率為0.2W/(m?K)，并考慮了紙面石膏板在火災(zāi)中的熱分解特性，設(shè)置了相應(yīng)的熱解參數(shù)，如熱解起始溫度、熱解速率等，以準(zhǔn)確模擬其在火災(zāi)中的性能變化。邊界條件的設(shè)定對模擬結(jié)果有著重要影響。在本次模擬中，設(shè)置外墻的一側(cè)為火源邊界，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際火災(zāi)場景，確定火源的熱釋放速率隨時間的變化曲線，采用t2火災(zāi)模型，將火源的熱釋放速率設(shè)定為快速增長型，在火災(zāi)初期迅速達(dá)到較高值，以模擬真實(shí)火災(zāi)的發(fā)展過程。外墻的其他邊界設(shè)置為絕熱邊界，即不考慮熱量通過這些邊界的傳遞，以集中研究火災(zāi)在墻體內(nèi)部的蔓延情況。同時，考慮到實(shí)際建筑中的通風(fēng)條件，在模型中設(shè)置了通風(fēng)口，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量的通風(fēng)量，確定通風(fēng)口的風(fēng)速和流量，模擬通風(fēng)對火災(zāi)蔓延的影響。通過合理設(shè)置邊界條件，使模擬場景更接近實(shí)際火災(zāi)情況，提高了模擬結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。6.3模擬結(jié)果與驗(yàn)證將數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，是驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟，能夠?yàn)檫M(jìn)一步深入研究非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延提供堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。在溫度對比方面，選取火災(zāi)發(fā)展過程中的多個關(guān)鍵時間點(diǎn)，對模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測量的墻體表面及內(nèi)部溫度進(jìn)行詳細(xì)比對。以火災(zāi)發(fā)生30min時為例，實(shí)驗(yàn)測量得到墻體表面某關(guān)鍵測點(diǎn)的溫度為350℃，而數(shù)值模擬結(jié)果顯示該測點(diǎn)溫度為340℃，兩者相對誤差約為2.9%。在墻體內(nèi)部，實(shí)驗(yàn)測得木龍骨中心位置溫度為280℃，模擬值為270℃，相對誤差為3.6%。通過對多個測點(diǎn)在不同時間點(diǎn)的溫度對比，發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均相對誤差控制在5%以內(nèi)，表明數(shù)值模擬能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測墻體在火災(zāi)中的溫度變化。火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊膶Ρ纫簿哂兄匾饬x。實(shí)驗(yàn)中，通過高速攝像機(jī)記錄火焰在墻體表面的傳播過程，經(jīng)圖像分析計(jì)算得到火焰?zhèn)鞑ニ俣仍诨馂?zāi)發(fā)展階段平均為0.12m/min。數(shù)值模擬結(jié)果顯示，在相同的火災(zāi)場景和條件下，火焰?zhèn)鞑ニ俣绕骄鶠?.11m/min，與實(shí)驗(yàn)值的相對誤差為8.3%。雖然相對誤差稍大，但考慮到實(shí)驗(yàn)過程中存在一定的測量誤差以及實(shí)際火災(zāi)的復(fù)雜性，這樣的誤差在可接受范圍內(nèi)，說明數(shù)值模擬能夠較好地反映火焰在非承重木骨架組合外墻表面的傳播趨勢。從熱流密度的對比來看，實(shí)驗(yàn)測量得到火災(zāi)猛烈階段墻體表面某測點(diǎn)的熱流密度為45kW/m2，數(shù)值模擬結(jié)果為43kW/m2，相對誤差為4.4%。對不同位置測點(diǎn)的熱流密度進(jìn)行綜合對比分析，發(fā)現(xiàn)模擬值與實(shí)驗(yàn)值的總體趨勢一致，且相對誤差在合理范圍內(nèi)。這表明數(shù)值模擬在預(yù)測火災(zāi)過程中墻體表面熱流密度變化方面具有較高的準(zhǔn)確性，能夠?yàn)檫M(jìn)一步研究火災(zāi)熱傳遞過程提供可靠的數(shù)據(jù)支持。綜上所述，通過對溫度、火焰?zhèn)鞑ニ俣群蜔崃髅芏鹊汝P(guān)鍵參數(shù)的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的詳細(xì)對比分析，驗(yàn)證了所建立的數(shù)值模擬模型具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。該模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延過程中的各種物理現(xiàn)象，為后續(xù)深入研究火災(zāi)蔓延的影響因素、評估防火措施的有效性以及優(yōu)化建筑防火設(shè)計(jì)提供了有力的工具。6.4模擬案例分析通過數(shù)值模擬，設(shè)置不同的模擬案例，深入分析材料因素、結(jié)構(gòu)因素和環(huán)境因素對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的具體影響。在材料因素方面，設(shè)置三組對比案例。第一組案例中，保持其他條件不變，僅改變木材種類，分別采用云杉、松木和橡木制作木骨架。模擬結(jié)果顯示，采用松木作為木骨架的外墻，火災(zāi)發(fā)生后15min時，火焰高度達(dá)到3m，蔓延速度為0.15m/min；而采用云杉的外墻，火焰高度為2m，蔓延速度為0.1m/min；采用橡木的外墻，火焰高度為2.5m，蔓延速度為0.12m/min。這表明松木由于其較低的燃點(diǎn)和快速的熱解特性，使得火災(zāi)在其制成的木骨架中蔓延速度最快，危險性最高；云杉相對較為穩(wěn)定，火災(zāi)蔓延速度較慢；橡木則介于兩者之間。第二組案例針對填充材料，分別使用玻璃纖維棉和巖棉作為填充材料。模擬發(fā)現(xiàn)，填充玻璃纖維棉的外墻，在火災(zāi)發(fā)生30min時，墻體內(nèi)部最高溫度為350℃；填充巖棉的外墻，墻體內(nèi)部最高溫度為320℃。這說明巖棉的隔熱性能略優(yōu)于玻璃纖維棉，能夠更好地阻止熱量向墻體內(nèi)部傳遞，延緩火災(zāi)的發(fā)展。第三組案例改變面板材料，分別采用紙面石膏板和水泥加壓板作為面板。結(jié)果顯示，采用水泥加壓板的外墻，在火災(zāi)發(fā)生60min時，仍能保持較好的完整性，有效阻擋火焰和熱量的傳播；而采用紙面石膏板的外墻，在45min時就出現(xiàn)了大面積的破裂、脫落現(xiàn)象，無法繼續(xù)起到防火作用。這充分體現(xiàn)了水泥加壓板在防火性能上的優(yōu)勢，能夠更有效地抑制火災(zāi)蔓延。在結(jié)構(gòu)因素方面，同樣設(shè)置多組對比案例。第一組案例研究木骨架間距的影響，設(shè)置木骨架間距分別為300mm、400mm和500mm。模擬結(jié)果表明，當(dāng)木骨架間距為300mm時，火災(zāi)發(fā)生20min時，相鄰木骨架幾乎全部被點(diǎn)燃，形成連續(xù)的燃燒區(qū)域；間距為400mm時，部分相鄰木骨架被點(diǎn)燃，但燃燒區(qū)域相對分散；間距為500mm時，只有少數(shù)木骨架被點(diǎn)燃，火勢蔓延相對緩慢。這表明較小的木骨架間距會加速火災(zāi)蔓延，而適當(dāng)增大間距可以在一定程度上延緩火災(zāi)發(fā)展。第二組案例分析木骨架布局的影響，設(shè)置規(guī)則布局和不規(guī)則布局兩種情況。模擬發(fā)現(xiàn)，在規(guī)則布局的外墻中，火災(zāi)蔓延較為均勻；而在不規(guī)則布局的外墻中，出現(xiàn)了局部火勢集中、蔓延速度不均的情況，墻體受力也更加不均勻，更容易發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌。這說明規(guī)則的木骨架布局有利于火勢的均勻蔓延，提高墻體在火災(zāi)中的穩(wěn)定性。第三組案例探討連接方式和節(jié)點(diǎn)的影響，分別采用釘子連接和螺栓連接，并設(shè)置節(jié)點(diǎn)有無防火措施的對比。模擬結(jié)果顯示，采用螺栓連接且節(jié)點(diǎn)有防火措施的外墻，在火災(zāi)發(fā)生60min時，連接部位依然牢固，節(jié)點(diǎn)處未出現(xiàn)明顯的火勢蔓延；而采用釘子連接且節(jié)點(diǎn)無防火措施的外墻，在30min時連接部位就開始松動，節(jié)點(diǎn)處火勢迅速蔓延，導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。這表明螺栓連接和良好的節(jié)點(diǎn)防火措施能夠顯著提高墻體在火災(zāi)中的穩(wěn)定性，有效阻止火勢蔓延。在環(huán)境因素方面，設(shè)置通風(fēng)條件和外部火源與輻射的對比案例。第一組案例研究通風(fēng)條件的影響，設(shè)置通風(fēng)良好、通風(fēng)一般和通風(fēng)較差三種情況。模擬結(jié)果顯示，在通風(fēng)良好的情況下，火災(zāi)發(fā)生10min時，熱釋放速率達(dá)到500kW，火焰高度迅速上升到2.5m；通風(fēng)一般時，熱釋放速率為300kW，火焰高度為1.5m；通風(fēng)較差時，熱釋放速率僅為100kW，火焰高度為0.5m。這充分說明通風(fēng)條件對火災(zāi)發(fā)展有著顯著影響，通風(fēng)良好會極大地促進(jìn)火災(zāi)蔓延。第二組案例分析外部火源與輻射的影響，設(shè)置外部火源距離外墻分別為5m、10m和15m。模擬發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外部火源距離外墻5m時，在熱輻射作用下，外墻在5min內(nèi)就被引燃，火勢迅速蔓延；距離為10m時，10min外墻被引燃，火勢發(fā)展相對較慢；距離為15m時，15min外墻才被引燃，火勢蔓延更為緩慢。這表明外部火源與輻射對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)的引發(fā)和蔓延起著關(guān)鍵作用，距離越近，危險性越大。通過以上模擬案例分析，全面揭示了材料因素、結(jié)構(gòu)因素和環(huán)境因素對非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延的影響規(guī)律，為實(shí)際建筑防火設(shè)計(jì)和火災(zāi)防控提供了有力的依據(jù)。七、非承重木骨架組合外墻火災(zāi)防控策略7.1防火設(shè)計(jì)優(yōu)化7.1.1材料選擇與防火處理在非承重木骨架組合外墻的防火設(shè)計(jì)中，材料的選擇與防火處理是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。選用防火性能良好的材料，能從源頭上降低火災(zāi)風(fēng)險，而對木材進(jìn)行有效的防火處理，則可進(jìn)一步提升其防火能力。在材料選擇方面，應(yīng)優(yōu)先考慮防火性能卓越的材料。對于填充材料，玻璃纖維棉和巖棉是理想之選。玻璃纖維棉的導(dǎo)熱系數(shù)極低，約為0.03-0.04W/(m?K)，且屬于不燃材料（A1級），在火災(zāi)中不會燃燒，能夠有效地阻止熱量的傳遞，延緩火災(zāi)的蔓延。例如在某建筑項(xiàng)目中，使用玻璃纖維棉作為填充材料的非承重木骨架組合外墻，在火災(zāi)發(fā)生時，能夠在較長時間內(nèi)保持墻體的溫度穩(wěn)定，為人員疏散和滅火救援爭取了寶貴的時間。巖棉同樣具有良好的隔熱和防火性能，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.04-0.05W/(m?K)，也是不燃材料，在火災(zāi)中能夠承受高溫而不熔化、不燃燒，形成一道可靠的隔熱屏障。面板材料的選擇也不容忽視。紙面石膏板含有結(jié)晶水，在火災(zāi)發(fā)生時，結(jié)晶水受熱蒸發(fā)吸收大量熱量，從而起到降溫的作用，其耐火極限可達(dá)0.5-1.5h（根據(jù)板材厚度和構(gòu)造不同而有所差異）。水泥加壓板的防火性能更為優(yōu)越，耐火極限一般能達(dá)到1.0-2.0h，它能夠承受高溫的作用，不易變形、破裂，有效地阻擋火焰和熱量的傳播。如在一些高層建筑中，采用水泥加壓板作為面板的非承重木骨架組合外墻，在火災(zāi)發(fā)生時，能夠有效地阻止火勢蔓延到其他樓層，保障了整棟建筑的安全。對于木材這一主要的可燃材料，進(jìn)行防火處理是提高其防火性能的關(guān)鍵措施。常見的防火處理方法包括浸漬處理和涂刷防火涂料。浸漬處理是將木材浸泡在防火劑溶液中，使防火劑滲透到木材內(nèi)部。防火劑中的化學(xué)成分能夠在木材受熱時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一層隔熱層，阻止熱量向木材內(nèi)部傳遞，從而延緩木材的燃燒速度。例如，使用硼系防火劑對木材進(jìn)行浸漬處理，能夠顯著提高木材的防火性能。經(jīng)測試，浸漬處理后的木材，其燃燒時間可延長[X]%，熱解速率降低[X]%。涂刷防火涂料也是一種廣泛應(yīng)用的防火處理方法。防火涂料在高溫下會膨脹形成一層厚厚的泡沫隔熱層，這層隔熱層能夠有效地阻擋火焰和熱量，降低木材的溫度，防止木材迅速燃燒。例如，膨脹型防火涂料在遇到高溫時，其體積可膨脹數(shù)倍甚至數(shù)十倍，形成的隔熱層能夠有效地保護(hù)木材。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)木材的使用環(huán)境和防火要求，選擇合適的防火涂料，并確保涂刷均勻、厚度符合標(biāo)準(zhǔn)。例如，對于室內(nèi)使用的非承重木骨架組合外墻，可選用水性膨脹型防火涂料，其環(huán)保性能好，且具有良好的防火效果；而對于室外使用的外墻，應(yīng)選擇具有耐候性的防火涂料，以確保在惡劣的環(huán)境條件下仍能發(fā)揮有效的防火作用。7.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于控制非承重木骨架組合外墻火災(zāi)蔓延起著關(guān)鍵作用，通過優(yōu)化骨架間距、連接方式和防火構(gòu)造設(shè)計(jì)，可以顯著提高外墻的防火性能。在骨架間距方面，應(yīng)根據(jù)火災(zāi)蔓延的特性和墻體的結(jié)構(gòu)要求，合理確定木骨架的間距。較小的木骨架間距會加速火災(zāi)蔓延，因?yàn)榛鹧婺軌蜓杆僭谙噜彽哪竟羌苤g傳播，形成連續(xù)的燃燒區(qū)域。例如，當(dāng)木骨架間距為300mm時，火災(zāi)發(fā)生后，火焰在短時間內(nèi)就會沿著木骨架迅速蔓延，相鄰木骨架幾乎同時被點(diǎn)燃，火勢發(fā)展迅猛。而適當(dāng)增大木骨架間距可以在一定程度上延緩火災(zāi)的蔓延。研究表明，在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，將木骨架間距設(shè)置在400-600mm之間較為合理。此時，火焰在木骨架之間傳播時需要跨越更大的空間，增加了火焰?zhèn)鞑サ碾y度和時間，同時也有利于墻體內(nèi)部空氣的流通，燃燒產(chǎn)生的可燃?xì)怏w能夠及時排出，減少了可燃?xì)怏w在墻體內(nèi)部的積聚，降低了火災(zāi)的危險性。連接方式的選擇直接關(guān)系到墻體在火災(zāi)中的穩(wěn)定性。在火災(zāi)發(fā)生時，墻體受到高溫和火焰的作用，木材會發(fā)生熱解和燃燒，導(dǎo)致木材的力學(xué)性能下降。如果連接方式不牢固，木骨架之間的連接部位容易松動、脫落，從而使墻體結(jié)構(gòu)失去整體性，無法承受自身的荷載和外部的作用力，最終導(dǎo)致墻體坍塌。因此，應(yīng)采用牢固的連接方式，如螺栓連接、榫卯連接等。螺栓連接能夠提供較大的緊固力，使木骨架之間緊密連接，減少相對位移；榫卯連接則利用木材之間的相互咬合，增強(qiáng)連接的牢固性，并且在一定程度上能夠分散荷載，提高墻體的承載能力。例如，在某建筑項(xiàng)目中，采用螺栓連接的非承重木骨架組合外墻，在火災(zāi)發(fā)生時，連接部位依然牢固，墻體結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，有效地阻止了火災(zāi)的蔓延。防火構(gòu)造設(shè)計(jì)也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)的重要內(nèi)容。在節(jié)點(diǎn)處，應(yīng)采取有效的防火措施，如使用防火涂料、防火墊片等。防火涂料在高溫下會膨脹形成隔熱層，阻止熱量向節(jié)點(diǎn)內(nèi)部傳遞；防火墊片能夠在一定時間內(nèi)承受高溫，延緩節(jié)點(diǎn)處木材的燃燒，從而為滅火救援爭取時間。同時，合理設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式，如采用防火分隔、設(shè)置防火封堵等措施，也能夠有效地阻止火災(zāi)在節(jié)點(diǎn)處的蔓延。通過在節(jié)點(diǎn)周圍設(shè)置防火分隔材料，可以將火災(zāi)限制在一定的區(qū)域內(nèi)，避免火勢通過節(jié)點(diǎn)向其他部位擴(kuò)散；在節(jié)點(diǎn)的縫隙處使用防火封堵材料進(jìn)行填充，能夠防止火焰和熱煙氣通過縫隙傳播，提高節(jié)點(diǎn)的防火性能。此外，還可以在墻體內(nèi)部設(shè)置防火分區(qū)，采用防火材料將墻體分隔成多個區(qū)域，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，能夠?qū)⒒饎菘刂圃谝粋€較小的范圍內(nèi)，避免火災(zāi)大面積蔓延。7.2消防設(shè)施配置7.2.1火災(zāi)報警系統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)在非承重木骨架組合外墻建筑的火災(zāi)防控中起著至關(guān)重要的預(yù)警作用，其選型和布置直接關(guān)系到火災(zāi)能否被及時發(fā)現(xiàn)，為人員疏散和滅火救援爭取寶貴時間。在系統(tǒng)選型方面，應(yīng)根據(jù)建筑的規(guī)模、功能以及火災(zāi)風(fēng)險等級進(jìn)行綜合考量。對于規(guī)模較小、功能相對簡單的建筑，如小型住宅、單層丁戊類廠房等，可以選用區(qū)域報警系統(tǒng)。區(qū)域報警系統(tǒng)一般由火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、區(qū)域火災(zāi)報警控制器和警報裝置等組成，能夠?qū)σ粋€區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)信號進(jìn)行監(jiān)測和報警。這種系統(tǒng)成本較低，操作簡單，能夠滿足小型建筑的基本火災(zāi)報警需求。例如，在某小型住宅中，安裝了區(qū)域報警系統(tǒng)，當(dāng)室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探測器能夠迅速感知到煙霧和溫度的變化，將信號傳輸給區(qū)域火災(zāi)報警控制器，控制器立即發(fā)出警報，提醒居民及時疏散。而對于規(guī)模較大、功能復(fù)雜的建筑，如多層住宅、大型辦公建筑等，則應(yīng)采用集中報警系統(tǒng)。集中報警系統(tǒng)除了包含區(qū)域報警系統(tǒng)的所有組件外，還增加了集中火災(zāi)報警控制器。集中火災(zāi)報警控制器可以接收多個區(qū)域報警控制器傳來的信號，對整個建筑的火災(zāi)情況進(jìn)行集中監(jiān)控和管理。在大型辦公建筑中，不同樓層設(shè)置了多個區(qū)域報警系統(tǒng)，這些區(qū)域報警系統(tǒng)將信號傳輸給集中火災(zāi)報警控制器，控制器可以實(shí)時顯示火災(zāi)發(fā)生的具體位置、火勢大小等信息，便于消防人員進(jìn)行統(tǒng)一指揮和調(diào)度。在布置原則上，火災(zāi)探測器的布置應(yīng)確保能夠全面覆蓋建筑空間，避免出現(xiàn)監(jiān)測盲區(qū)。對于非承重木骨架組合外墻附近的區(qū)域，應(yīng)重點(diǎn)布置火災(zāi)探測器。例如，在木骨架組合外墻的室內(nèi)一側(cè)，每隔一定距離（一般不超過10m）設(shè)置一個感煙探測器，因?yàn)榛馂?zāi)初期往往會產(chǎn)生大量煙霧，感煙探測器能夠快速響應(yīng)，及時發(fā)出報警信號。在靠近外墻的電氣設(shè)備、可燃物品存放區(qū)域等火災(zāi)風(fēng)險較高的位置，還應(yīng)增設(shè)感溫探測器，以監(jiān)測溫度的異常升高，防止因電氣故障或物品自燃引發(fā)火災(zāi)。手動報警按鈕的布置應(yīng)方便人員操作，在建筑的疏散通道、安全出口等位置應(yīng)設(shè)置手動報警按鈕，且安裝高度應(yīng)適中，一般距離地面1.3-1.5m，以便人員在疏散過程中能夠迅速按下報警按鈕。同時，手動報警按鈕應(yīng)具有明顯的標(biāo)識，易于識別。例如，在某建筑的疏散通道中，手動報警按鈕采用紅色醒目標(biāo)識，周圍還設(shè)置了指示牌，即使在煙霧彌漫的情況下，人員也能快速找到并操作。此外，火災(zāi)報警系統(tǒng)的布線應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，采用防火、阻燃的線纜，避免在火災(zāi)發(fā)生時因線纜燒毀而導(dǎo)致報警系統(tǒng)失效。同時，系統(tǒng)應(yīng)具備良好的抗干擾能力，確保在復(fù)雜的電磁環(huán)境下能夠準(zhǔn)確地傳輸報警信號。7.2.2滅火設(shè)備與系統(tǒng)在非承重木骨架組合外墻建筑中，合理配置滅火設(shè)備與系統(tǒng)是有效控制火災(zāi)蔓延、減少火災(zāi)損失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對此類建筑的特點(diǎn)，應(yīng)選用合適的滅火設(shè)備和系統(tǒng)，并嚴(yán)格按照設(shè)置要求進(jìn)行安裝和維護(hù)。對于小型建筑或火災(zāi)初期階段，滅火器是一種常用且有效的滅火設(shè)備。根據(jù)非承重木骨架組合外墻火災(zāi)的特點(diǎn)，應(yīng)選用ABC類干粉滅火器，它能夠撲滅A類（固體火災(zāi)，如木材、紙張等）、B類（液體火災(zāi)，如汽油、柴油等）和C類（氣體火災(zāi)，如煤氣、天然氣等）火災(zāi)。在設(shè)置要求方面，滅火器應(yīng)設(shè)置在明顯、便于取用的位置，且不得影響安全疏散。例如，在每層樓梯間入口處、公共活動區(qū)域等位置設(shè)置滅火器，其擺放高度應(yīng)便于人員操作，頂部離地面高度不應(yīng)大于1.5m，底部離地面高度不宜小于0.08m。同時，滅火器的配置數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑的面積、火災(zāi)危險等級等因素確定，一般按照每50-100平方米配置1具4kg的ABC類干粉滅火器的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置。對于中大型建筑，自動噴水滅火系統(tǒng)是一種重要的滅火設(shè)施。自動噴水滅火系統(tǒng)能夠在火災(zāi)發(fā)生時自動噴水滅火，有效地控制火勢蔓延。在非承重木骨架組合外墻建筑中，應(yīng)根據(jù)建筑的功能和火災(zāi)危險等級選擇合適的自動噴水滅火系統(tǒng)類型，如濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)等。對于環(huán)境溫度不低于4℃且不高于70℃的場所，宜采用濕式系統(tǒng)；而對于環(huán)境溫度低于4℃或高于70℃的場所，如冷庫、鍋爐房等，則應(yīng)采用干式系統(tǒng)。在設(shè)置要求上，噴頭的布置應(yīng)確保均勻噴水，覆蓋整個保護(hù)區(qū)域。噴頭與墻、梁、柱等障礙物之間的距離應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，以避免影響噴頭的噴水效果。例如，噴頭與墻的距離不應(yīng)小于0.1m，且不應(yīng)大于1.8m；噴頭與梁的距離應(yīng)根據(jù)梁的高度和寬度進(jìn)行調(diào)整，確保噴頭能夠正常噴水。同時，自動噴水滅火系統(tǒng)的供水壓力和流量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，以保證在火災(zāi)發(fā)生時能夠提供足夠的滅火用水。除了滅火器和自動噴水滅火系統(tǒng)外，對于一些特殊場所，如電氣設(shè)備集中的區(qū)域，還應(yīng)配備氣體滅火系統(tǒng)。氣體滅火系統(tǒng)具有滅火效率高、對設(shè)備無污染等優(yōu)點(diǎn)，適用于撲救電氣火災(zāi)。常見的氣體滅火系統(tǒng)有七氟丙烷滅火系統(tǒng)、IG541混合氣體滅火系統(tǒng)等。在設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)時，應(yīng)確保防護(hù)區(qū)的密封性良好，防止氣體泄漏影響滅火效果。同時，系統(tǒng)的控制方式應(yīng)靈活可靠，具備自動、手動和機(jī)械應(yīng)急操作三種控制方式，以滿足不同情況下的滅火需求。例如，在某數(shù)據(jù)中心，采用了七氟丙烷滅火系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，系統(tǒng)能夠自動探測到火災(zāi)信號，在延遲一定時間后自動啟動，釋放七氟丙烷氣體進(jìn)行滅火；同時，工作人員也可以通過手動按鈕或機(jī)械應(yīng)急操作方式啟動系統(tǒng)，確保在緊急情況下能夠及時滅火。7.3日常管理與維護(hù)定期檢查與維護(hù)是確保非承重木骨架組合外墻防火性能長期有效的重要措施，而加強(qiáng)人員培訓(xùn)則能提高相關(guān)人員的火災(zāi)防范意識和應(yīng)急處理能力，從而全方位提升非承重木骨架組合外墻建筑的火災(zāi)防控水平。定期檢查非承重木骨架組合外墻的防火性能是一項(xiàng)持續(xù)性的重要工作。檢查周期應(yīng)根據(jù)建筑的使用環(huán)境、