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［摘要］針對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑及其防火設(shè)計(jì)，對(duì)耐火極限、建筑層數(shù)及面積和防火間距三個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行分析，并提出相關(guān)建議及研究發(fā)展方向，以提高木結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)水平。

［關(guān)鍵詞］木結(jié)構(gòu)建筑；建筑防火設(shè)計(jì)

木結(jié)構(gòu)建筑在當(dāng)前仍有很大范圍的使用，對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑而言，其最大的問題在于防火，一旦木結(jié)構(gòu)建筑起火，則很難有效控制，造成嚴(yán)重的后果。因此，必須重視并做好木結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)。

1耐火極限問題

耐火極限是指進(jìn)行耐火試驗(yàn)時(shí)，從開始受到火的作用，到完全喪失承載能力經(jīng)歷的時(shí)間，不同國(guó)家對(duì)這一指標(biāo)有不同的要求。美國(guó)按照IBC標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)建筑材料是否具有可燃性和是否采取了防火保護(hù)措施把建筑分成九類。按建筑類別，對(duì)構(gòu)件耐火極限提出要求。針對(duì)重型木結(jié)構(gòu)而言，外墻應(yīng)采用耐火極限不少于2h的材料，且不能具有可燃性，內(nèi)部構(gòu)件應(yīng)采用耐火極限不少于1h的材料，完成阻燃處理的框架，也可用于建筑外墻。另外，如果建筑設(shè)有自動(dòng)噴水裝置，則可適當(dāng)降低對(duì)材料提出的耐火極限要求。與此同時(shí)，對(duì)木構(gòu)件的截面尺寸也提出了明細(xì)要求，以此進(jìn)一步保證耐火極限：（1）當(dāng)柱承受樓面上的荷載時(shí)，其寬度×高度應(yīng)為203mm×203mm；（2）當(dāng)柱承受屋面上的荷載時(shí)，其寬度×高度應(yīng)為152mm×203mm；（3）對(duì)于樓面梁，其寬度×高度應(yīng)為152mm×254mm；（4）對(duì)于樓面拱，其寬度×高度應(yīng)為203mm×203mm；（5）對(duì)于樓面桁架，其寬度×高度應(yīng)為203mm×203mm；（6）對(duì)于從樓面上起始的木屋架及屋面拱，其寬度×高度應(yīng)為152mm×152mm（上部分）及152mm×203mm（下部分）；（7）對(duì)于從墻頂起始的木桁架及屋面拱，一級(jí)其它在屋頂使用的結(jié)構(gòu)，其寬度×高度應(yīng)為102mm×152mm[1]。

在我國(guó)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中，也針對(duì)木結(jié)構(gòu)提出了和燃燒性能及耐火極限有關(guān)的要求，比如，對(duì)于防火墻，其耐火極限應(yīng)達(dá)到3.00h以上，且應(yīng)為不燃燒體；對(duì)于承重墻（包括分戶墻、樓梯墻、電梯井墻），其耐火極限應(yīng)達(dá)到1.00h以上，且應(yīng)為難燃燒體；對(duì)于非承重外墻（包括走道隔墻），其耐火極限應(yīng)達(dá)到1.00h以上，且應(yīng)為難燃燒體；對(duì)于分室隔墻，其耐火極限應(yīng)達(dá)到0.50h以上，且應(yīng)為難燃燒體；對(duì)于單、多層承重柱及包含屋頂、梁和樓蓋等在內(nèi)的承重構(gòu)件，其耐火極限應(yīng)達(dá)到1.00h以上，且應(yīng)為難燃燒體；對(duì)于疏散樓梯，其耐火極限應(yīng)達(dá)到0.20h以上，且應(yīng)為難燃燒體；對(duì)于室內(nèi)吊頂，其耐火極限應(yīng)達(dá)到0.25h以上，且應(yīng)為難燃燒體。NBCC標(biāo)準(zhǔn)提出，如果建筑可以使用具有可燃性的材料，并且對(duì)耐火極限提出的要求在0.75h以內(nèi)，則可運(yùn)用重型木結(jié)構(gòu)。但木構(gòu)件的表面必須平整，成型后構(gòu)件的截面尺寸不能有突變，且用于承重的柱，其上、下層必須保持連續(xù)。通過對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)提出的要求的對(duì)比，可得出以下結(jié)論：第一，相比之下，德國(guó)提出的耐火極限標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，通常為0.75h。而美國(guó)相對(duì)較高，通常在1-2h范圍內(nèi)，同時(shí)還要通過對(duì)尺寸的限制來達(dá)到預(yù)期的耐火極限。第二，IBC標(biāo)準(zhǔn)提出，如果建筑采用自動(dòng)噴淋裝置，則可放寬對(duì)耐火極限提出的要求[2]。

2建筑層數(shù)及面積

按照現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)于采用木結(jié)構(gòu)的建筑，其層數(shù)應(yīng)控制在三層以內(nèi)，樓層數(shù)不同的木結(jié)構(gòu)建筑，其長(zhǎng)度和面積應(yīng)滿足以下要求：（1）單層木結(jié)構(gòu)建筑，長(zhǎng)度不能超過100m，面積不能超過1200m2；（2）雙層木結(jié)構(gòu)建筑，長(zhǎng)度不能超過80m，面積不能超過900m2；（3）三層木結(jié)構(gòu)建筑，長(zhǎng)度不能超過60m，面積不能超過600m2。而國(guó)外針對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑樓層數(shù)和面積提出的要求主要將建筑用途與是否裝有自動(dòng)噴淋裝置為依據(jù)來確定：（1）美國(guó)對(duì)居住用木結(jié)構(gòu)建筑的要求為：耐火極限應(yīng)達(dá)到TypeV，樓層數(shù)為3層或4層，當(dāng)裝有自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過3300m2與5700m2，當(dāng)沒裝自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過1100m2與1900m2；美國(guó)對(duì)商務(wù)用木結(jié)構(gòu)建筑的要求為：耐火極限應(yīng)達(dá)到TypeV，樓層數(shù)為3層或4層，當(dāng)裝有自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過4800m2與9900m2，當(dāng)沒裝自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過1600m2與3300m2。（2）加拿大對(duì)居住用木結(jié)構(gòu)建筑的要求為：極限耐火應(yīng)達(dá)到0.75h以上，樓層數(shù)不能超過3層，當(dāng)裝有自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過1800m2；當(dāng)沒裝自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過600m2；對(duì)商務(wù)用木結(jié)構(gòu)建筑的要求為：極限耐火應(yīng)達(dá)到0.75h以上，樓層數(shù)不能超過3層，當(dāng)裝有自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過4800m2；當(dāng)沒裝自動(dòng)噴淋裝置時(shí)，面積不能超過1600m2。（3）德國(guó)的木結(jié)構(gòu)建筑大多為獨(dú)棟建筑，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)耐火極限、建筑面積都未提出要求，但樓層數(shù)不能超過3層[3]。

3防火間距問題

防火間距即保證建筑間能有充分救援、疏散空間的間距。上述提到的IBC標(biāo)準(zhǔn)與NBC標(biāo)準(zhǔn)均以開口情況為依據(jù)，結(jié)合外墻采用材料進(jìn)行防火間距的設(shè)計(jì)，美國(guó)要求防火間距達(dá)到1.5-3.0m，加拿大要求防火間距達(dá)到1.2-2.0m。瑞士與德國(guó)均提出了最小值，為4m與6m。此外，瑞士的相關(guān)規(guī)范還要求，如果相鄰兩棟建筑之間的距離在4m以內(nèi)，則應(yīng)采取能有效抑制火災(zāi)不斷蔓延的措施。我國(guó)在這一方面提出以下要求：樓層數(shù)在3-4層范圍內(nèi)的住宅及商務(wù)建筑，如果外墻上的門窗開洞總面積小于外墻總面積1/10，則應(yīng)將防火間距控制在5-7m范圍內(nèi)。

4結(jié)論

（1）在設(shè)計(jì)中，可借鑒加拿大的做法，即從耐火極限這一方面著手，使結(jié)構(gòu)受到火的作用后依然能保持穩(wěn)定，創(chuàng)造更多的逃生時(shí)間。（2）積極研發(fā)新型阻燃材料，以及高效且環(huán)保的阻燃劑。（3）分析木結(jié)構(gòu)及其用膠在火災(zāi)條件下的使用性能。（4）分析噴淋裝置對(duì)木結(jié)構(gòu)具有的保護(hù)作用，以及能預(yù)防火災(zāi)快速蔓延的有效措施。

參考文獻(xiàn)

[1]李嘉慧，劉藝文，王正，孫欣瑜，李婷，陳偲.木結(jié)構(gòu)建筑梁柱防火性能分析研究[J].木工機(jī)床，2018（01）：12-14.

[2]劉山山.關(guān)于木結(jié)構(gòu)建筑防火技術(shù)的研究[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2017（11）：17-19.

[3]張晉，李成，張悅洋，蔡建國(guó).木結(jié)構(gòu)抗火性能及防火設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀[J].工業(yè)建筑，2016，46（02）：112-119.

作者:黎杞昌 單位:江西省天浩國(guó)際設(shè)計(jì)有限公司