木結構建筑防火技術研究及應用

1、木結構建筑防火技術研究及應用 邱培芳 邱培芳 倪照鵬 倪照鵬 本文簡單介紹了木結構建筑在我國的發(fā)展情況， 總結了近幾年來我國木結構建筑防火技術研究的主要內(nèi)容和階段性研究成果， 并介紹了我國國家標準 《建筑設計防火規(guī)范》 （送審稿）中木結構建筑防火要求的主要技術內(nèi)容。并在此基礎上，提出了進一步進行木結構建筑防火技術研究的相關建議。 1.木結構建筑在我國的發(fā)展 木結構建筑在我國的發(fā)展 我國是一個能源消耗大國。目前，我國大部分工業(yè)與民用建筑

2、，多數(shù)采用磚石、鋼材或混凝土等材料建造。由這些材料建成的建筑物，就能源消耗和材料使用而言，不符合我國低物耗、低能耗、輕質、高強等建材發(fā)展方向。而木質材料能給人以寧靜、溫馨的舒適感。與其他結構建筑相比，木結構具有施工簡便、工期短、 節(jié)能、 環(huán)保、 抗震等優(yōu)點。 如果在建筑時嚴格按照相關標準 （如選材標準、設計、施工驗收標準等）進行，木結構建筑還具有其他優(yōu)點，如隔熱、抗燃、吸音以及冬暖夏涼等。國內(nèi)北京、大連、天津、上海、廣州、深圳等地，已經(jīng)

3、建成了很多木結構建筑。 為了為我國綠色、節(jié)能、低碳建筑方案提供一種新的選擇，住房和城鄉(xiāng)建設部與加拿大聯(lián)邦政府自然資源部及加拿大卑詩省林業(yè)廳于 2010 年 3 月份簽署了為期 5 年的合作諒解備忘錄。 兩國相關政府部門將在未來中長期探尋適宜中國建筑特點的現(xiàn)代木結構體系，并擬通過技術研究、建設試點項目、編制技術規(guī)范、開展技術合作與推廣等一系列工作，在我國發(fā)展并推廣現(xiàn)代木結構建筑。為此，住建部在全國范圍內(nèi)確定了四個“多層木結構住宅建筑技術應

4、用示范工程”項目，天津泰達悅海酒店客房樓項目就是其中之一。 泰達悅海酒店投資有限公司客房樓位于天津濱海新區(qū)北塘經(jīng)濟區(qū)核心區(qū)。 客房樓共三棟建筑， 樓間距為 13 米。 其中兩棟為住房和城鄉(xiāng)建設部中加合作“多層木結構住宅建筑技術應用示范工程”項目。合作項目地下一層為車庫，地上四層為木結構客房樓。地下車庫面積為約 3900m2，地上兩棟木結構建筑面積分別為2350m2。一層包括大廳、值班室和 9 套客房，二至四層各有 11 套客房，屋脊高度

5、為 16.8 米。項目施工圖和效果圖如圖 1. 進行了持續(xù)深入的研究， 并探求到了安全使用木材作為建筑材料的一系列技術和方法，并且木結構建筑是他們主要的建筑形式。相反，我國現(xiàn)在木結構防火技術研究起步較晚，目前國內(nèi)木結構建筑數(shù)量有限，不管技術經(jīng)驗還是應用經(jīng)驗，都有待不斷提高。 2）主要建筑構件耐火驗證試驗 對于木結構構件的防火性能， 國外已經(jīng)做過大量的相關試驗。 為了木結構構件的耐火性能， 同時為我國制定相應的標準和規(guī)范提供技術和數(shù)據(jù)支持

6、， 在 2007年底~2008 年初，公安部天津消防研究所進行了 12 個木結構足尺構件的耐火試驗（極限試驗） ，包括 7 個輕木結構墻體、2 個輕木結構樓蓋、1 個木結構吊頂、1 根膠合木梁和 1 根膠合木柱。試驗結果如表 1. 表 1 木結構構件耐火試驗結果匯總 木結構構件耐火試驗結果匯總 構件名稱 構造方法 尺寸 mm 荷載條件kN/m 失效時間 min 失效方式非 承 重外墻 防火石膏板 12mm + 木龍骨 89mm（玻

7、璃棉）+ 防火石膏板 12mm 3270× 3270× 113 無 59 隔熱失效非 承 重外墻 防火石膏板 15mm + 木龍骨 140mm（巖棉）+ 防火石膏板 15mm 3270× 3270× 170 無 98 隔熱失效非 承 重內(nèi)墻 雙層防火石膏板 2×15mm + 雙木龍骨 2×89mm（巖棉）+ 雙層防火石膏板 2×15mm 3600×

8、; 3300× 243 無 183 隔熱失效承 重 外墻 防火石膏板 15mm + 木龍骨 140mm（巖棉）+ 定向刨花板 OSB 15mm 3600× 3300× 170 22.5 kN/m 64 結構失效承 重 外墻 防火石膏板 12mm + 木龍骨 89mm（玻璃棉）+ 定向刨花板 OSB 12mm 3600× 3300× 113 12.5 kN/m 34 完整性失效

9、承 重 內(nèi)墻 防火石膏板 12mm + 木龍骨 89mm（玻璃棉）+ 防火石膏板 12mm 3600× 3300× 113 11 kN/m 47 隔熱失效承 重 內(nèi)墻 防火石膏板 15mm + 彈性鋼槽 13mm + 木龍骨 89mm（巖棉）+ 防火石膏板 15mm 3600× 3300× 132 前 60min 內(nèi)為2.5； 60min之后，每1min 增加0.5 72 隔熱失效樓板