木结构建筑如何防火?
现代木结构建筑作为一个完整成熟的建筑体系,有配套的建筑防火规范规定,设计人员只要按照规范设计,其建筑防火性能与一般的钢筋混凝土无异。
现行的《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)的第十一章对现代木结构的高度、建筑面积、适用类型、建筑物之间的防火间距、构件的耐火极限、消防设施配置等被动和主动防火技术要求都有非常明确的规定。
现代木结构体系主要分为轻型木结构体系、重型木结构体系、正交胶合木体系和组合体系。应用中,是采用轻型木结构体系还是重型木结构体系,主要由建筑物的规模和使用功能决定,两种体系达到规定的消防安全水平所采取的手段也不同。
轻型木结构的防火机制
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。试验证明,轻型木楼板和墙体构件的耐火时间可达到45分钟到2小时,甚至更长。
重型木结构的防火机制
重型木结构是采用截面尺寸较大的锯材或复合木材作为承重梁和柱的一种结构体系。重型木结构建筑中木结构构件必须达到一定尺寸。上世纪90代发展起来的正交胶合木体系是用15-45mm层板相互叠层正交组胚后制作的大板作为墙体、楼盖和屋盖的一种结构体系,也是重型木结构的一种。重型木结构是根据大断面木材高温下炭化缓慢和速度较恒定的特点来达到防火性能要求。重木结构采用有效截面法可以计算梁、柱、板构件的耐火极限,以满足防火规范的要求。
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:
1、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;
2、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;
3、建筑物在火灾时的人员安全疏散设施的设置条件及要求;
4、建筑隐蔽空间必须进行防火分隔;
5、管道、电气线路应考虑足够的防火保护措施。
众所周知,中国古代建筑是以木材为主要材料的,木质建筑起火分分钟就会化为灰烬。因此古人在建筑过程中会对材料进行一些处理,主要有两种方式。
一就是使用不那么容易燃烧的建筑材料,比如使用砖石做墙面;二是对易燃的建筑材料做加工处理,提升其耐火性能,比如在木材表面涂抹石灰泥等。早在新石器时代的大地湾文化中就发现了泥土构筑的“防火保护层”,木柱上就被涂抹了一层坚固的防火涂料(胶结材料)。
防火墙的设置有多种。一种是在并排着的建筑物中,中间空着一间,在里面填土,形成火灾蔓延的一个障碍;第二种是让屋顶两侧山墙高出屋面,随着屋顶的斜坡而呈阶梯形,这种墙即为“风火墙”或“封火墙”徽派建筑中的马头墙便是其中最为典型的代表。相邻的两栋建筑物之间,如果都设置了风火墙,就会形成防火巷,火灾发生后可以由此逃离火场。
木材的常用的阻燃方法有:喷涂法、浸泡法、蒸煮法、真空法、真空加压法等。喷涂法和浸泡法一般应用于不再进行刨削加工的木材表面,以及厚度低于10mm的薄板阻燃处理,不适用于木质防火门的生产。真空法和真空加压法虽然阻燃效果极佳,但因其设备昂贵,部分防火门生产企业中还未见使用。
当然木制房屋周围也要做好防火分隔,防止房屋周围存放易燃的物品,木制房屋最好里面装上烟感和温感报警器,这样一旦发生火灾可以及时得到警报,这样可以及时疏散逃生,有条件的可以配一些消防设施,如:消防水龙或消火栓等,当然最主要的还是不要住在这类房子内,目前我们国家建造的小区住宅,大部分都是一二级耐火等级的建筑,木制房屋属于耐火等级较低的三级耐火等级,天然的耐火等级低。当然还要看自已的选择。