关于木结构和防火措施的一些注意事项

关于木结构和防火措施的一些注意事项插图 Casa C / Camponovo Baumgartner Architekten. Image © José Hevia

    从远古时代开始,人类就开始使用木材建造容身之所和房屋。这些结构逐渐变得越来越复杂,但是木材在建筑和建设中持续发挥着重要作用。如今,特别是由于对气候变化和碳排放的关注度上升,如果有意识地并可持续地使用木材,那么木材将重新在未来找回其在建材中的重要地位。木材的结构性能使它能有非常广泛的应用-从低层和中层建筑中常见的轻型重复性框架到用于建造竞技场,办公室,大学和其他建筑物的更大,更重,通常是复合项目,需要大跨度和高墙的地方,皆有应用。

    关于木结构和防火措施的一些注意事项插图1 Co|Lab, High Performance Building for HITT / William McDonough + Partners. Image © John Cole Photography

    大块木材是框架的一类,通常使用大型板材实木建造,包括用于地板和墙的交叉层压木材(CLT),钉层压木材(NLT),销钉层压木材(DLT)和粘合层压木材(胶合木)。它具有出色的稳定性和强度,使木材成为许多应用中钢和混凝土的可行替代品,也包括更高的结构。随着木结构不断广泛应用,了解木材已经验证的防火性能非常重要。无论使用何种建筑材料,火灾对所有建筑物和建造过程都是一种危险。火灾始于我们带入住宅和办公室的物品和家具,并且在混凝土,钢结构,砖石结构和木质建筑中发生几率几乎相同,并且长期暴露于火焰下,所有建筑材料均遭受负面影响。钢铁弯曲变形,混凝土剥落,木材燃烧。最重要的是按照规范设计建造,以确保居住者和急救人员的安全。

    关于木结构和防火措施的一些注意事项插图2 © Think Wood

    大块木材通过内层的隔热层而具有耐火性。当木材暴露于火中时,暴露的表面会燃烧,从而形成自然的碳化保护层。炭化层作为隔离层,延迟了下层木芯的加热。由于大块木材是由实心的部件组成,空气和火势蔓延被抑制了。炭以可预测的速率(约3.81厘米每小时)形成,以减慢燃烧和火势蔓延。

    关于木结构和防火措施的一些注意事项插图3 The CLT House / KAWA DESIGN GROUP Architecture. Image Courtesy of KAWA DESIGN GROUP Architecture

    近年来,对木材进行的大规模的防火测试证明了这种可持续的,可再生的建筑材料的安全性。正是由于CLT墙,地板和实木结构的结构稳定和耐火特性,国际建筑规范委员会于2016年成立了行业专家委员会,以研究并提出适用于木结构建筑系统的标准。有关此主题的发展,请访问此链接(这里需要加超链接)。为了评估这些建筑系统中的火灾行为,开发了一系列严格监控的火灾测试,这些测试为更改高层木结构建筑的防火法规提供了宝贵的数据。五个模拟材料和情境都旨在五个相同的环境场景中模拟真实情景。此播放列表中包含一个三分钟的视频,记录了每个测试的重点。

    关于木结构和防火措施的一些注意事项插图4 Our Lady of the Assumption Catholic Primary School / BVN. Image © Brett Boardman, Michael Nicholson

    关于木结构和防火措施的一些注意事项插图5 Minimod / MAPA. Image © Leonardo Finotti

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    研究和分析表明,大块木材不仅符合规定的防火安全标准,而且可以更优于规定。在耐火测试中,涂有石膏的7英寸厚(约18厘米)的交叉层压木(CLT)墙壁能持续3小时6分钟。这个结果比目前的防火规范要求长一个小时。

    关于木结构和防火措施的一些注意事项插图6 AB Studio Cabin / Copeland Associates Architects. Image Courtesy of Copeland Associates Architects

    使用中建筑物的消防安全

    消防部门对无喷淋系统的建筑物发生的火灾出警频率几乎是已采取适当消防措施的建筑物的三倍。发生在拥有喷淋系统的建筑物中的火灾较小,并且超过96%的时间被控制在一个房间内。其他重要的消防安全措施包括:

    • 咨询消防部门
    • 建造防火墙
    • 使用灰板封装
    • 安装自动喷淋系统
    • 采取火灾探测系统
    • 制定全面的疏散计划

    关于木结构和防火措施的一些注意事项插图7 Emerge / Jason Griffiths and College of Architecture - University of Nebraska-Lincoln. Image © Mike Lundgren

    随着多户住宅和商业建筑中越来越多地使用裸露的大块木材,这需要对这些类型的结构的防火设计程序有更深入的了解。根据国际建筑规范2018版的规定,很多木材产品被允许使用,并且存在多种设计路线以证明符合建筑法规中与火警有关的规定。可以设计大块木材组成或建造的部件,使木材剩余横截面足够大,达到在所需的火警持续时间内承受设计载荷。这使大块木材作为一种独特的建筑材料脱颖而出,它能够实现比以往更大和更高的木质建筑的结构性能和被动防火目标,同时提供更高的美学价值和环境效益。

    更多有关信息,你可以下载Think Wood的Fire Performance电子书,或者查看WoodWorks' 《大型木材的木工防火设计》一文。

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Eduardo Souza

我还没有学会写个人说明!

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