木结构地防火设计
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浅析木结构古建筑防火设计【摘要】木结构古建筑由于技术和年代等原因,在修建的时候并没有太多有效的防火保护措施,作为木结构古建筑保护的重要基础性工作之一,消防安全设计仍然是薄弱环节,有的地方甚至还是空白。
近年来,我国就曾多次发生古木建筑火灾,因此必须加强对木结构古建筑防火设计。
【关键词】木结构;古建筑;设计一、木结构古建筑的火灾特点1、燃烧强度大木结构古建筑的建筑构件大多采用松、杉柏香樟等含油木质材料制作,木材用量多,火灾荷载大,而且年代久远,特别是寺庙建筑常年香火缭绕,木构件极为干燥,加之表面涂刷油漆,火灾时,燃烧猛烈,火场中心温度可达 1200 度以上。
2、火势发展快木结构古建筑发生火灾时,火焰、热烟气在室内向上升腾,首先沿着殿堂垂直布置的木构件,以及悬挂的垂幔、幔帐、柱棉、飘带、天帐等装饰品迅速向上蔓延。
火灾蔓延至屋顶部位后,又会迅速沿屋顶向水平方向发展蔓延,再加上室内空气对流条件好,极易造成全面燃烧。
同时,大多数木结构古建筑相互毗邻,通廊相连,火势一旦突破着火建筑门窗会引起延烧,强烈的热辐射也能导致毗邻建筑着火。
3、屋顶易倒塌木结构古建筑发生火灾后,其倒塌的规律一般是屋顶首先倒塌,墙柱后塌。
这是由于古木建筑火灾首先是垂直向上蔓延,且其屋顶的屋架、桁、檩等构件截面积较小,而柱、梁截面积较大。
火灾时,古木建筑整体倒塌的时限持续时间较长。
4、文物易受损木结构古建筑不仅自身价值无法估量,而且其室内通常还珍藏有大量经典、书画、匾额等各类古代艺术珍品。
火灾时,木结构古建筑本身及室内文物极易受到破坏,甚至直接被大火烧毁,而且用水扑救还会使木构件加速腐朽,忌水的文献史料、泥塑、唐卡、壁画等也会遭受损坏。
二、木结构古建筑防火设计的原则1、预防火灾发生随着社会经济的发展,古建筑内用火、用电、用油、用气剧增,火险因素随之日趋增多,如果疏于防火管理,极易引发火灾事故。
通过建筑防火设计工作,合理确定与古建筑使用功能相匹配的建筑耐火等级,严格控制建筑内可燃、易燃物和内装修材料,设计安全可靠的供电、供气、供油、供热系统,可以提高古建筑本身的安全度,有效预防古建筑火灾发生。
木结构设计规范 GBJ5—88第七章设计对施工的质量要求第一节一般规定第7.1.1条木结构的施工,除应遵守国家现行《木结构工程施工及验收规范》外,尚应符合本章规定的质量要求。
第7.1.2条制作承重结构的木材,应按设计要求的等级和树种采用。
各等级木材的材质,应符合本规范承重结构木材的材质标准(附录二)的规定。
第7.1.3条制作承重结构的木材,宜提前备料,使木材有一段干燥时间,制作时应检测其含水率是否符合设计要求。
现场检测木材含水率可采用电测法。
但对截面较大的原木和方木,应要求其表层20mm深处含水率的电测值不超过18%。
第7.1.4条当需要对承重结构木材的强度进行检验时,应按本规范附录七的检验标准进行。
第7.1.5条用于承重结构的胶合木,其胶合工艺应符合本规范附录八的要求。
第7.1.6条承重木结构中使用的钢材,除应具有出厂质量合格证明和标牌外,还应按国家现行《钢结构工程施工及验收规范》的要求进行检验。
在任何情况下,均不得在承重构件及其连接中使用钢号不明的钢材。
第7.1.7条在木结构施工过程中,每一主要工序交接时(或隐蔽工程覆盖前),均应进行质量检查并做好施工记录,经认定合格后才能进行下一工序。
木材加工厂成批生产的构配件,也应附有质量合格证明方可交付现场使用。
第二节构件制作第7.2.1条木构件的制作,应保证制成构件的平直度符合下列要求:一、沿受压和压弯构件长度的单向弯曲,对于方木,不应大于构件全长的1/500;对于原木,不应大于构件全长的1/300。
二、当木梁的跨度较大时,沿梁长的侧向弯曲不应大于梁长的1/200。
三、以锯材制成的构件,其截面的翘弯不得大于构件宽度的1.5%;其平面上的扭曲,每米长度内不得大于2mm。
第7.2.2条制成的木构件,其实际尺寸对设计尺寸的偏差不应超出表7.2.2规定的容许值。
木构件制作的容许偏差值表7.2.2注:原木截面如呈椭圆形,其直径可按长、短径的平均值确定。
检查时,构件上若留有树皮应予剥去,不得计算在内。
木结构防火措施分析导言我国木结构建筑有着悠久的历史,现代木结构建筑在沿袭传统的基础上逐步进入胶合木结构自行设计与加工应用阶段,木结构应用增多,木结构建筑防火须加以关注。
木结构建筑火灾特点1.燃烧强度大木结构古建筑的建筑构件大多采用松、杉柏香樟等含油木质材料制作,木材用量多,火灾荷载大且年代久远,尤其是寺庙建筑常年香火缭绕,木构件极为干燥,加之表面涂刷油漆,火灾时燃烧猛烈,火场中心温度1200 ℃以上。
2.火势发展快木结构古建筑发生火灾时,火焰、热烟气在室内向上升腾,沿着殿堂垂直布置的木构件及悬挂的垂幔、幔帐、柱棉、飘带、天帐等装饰品迅速向上蔓延。
火灾蔓延至屋顶部位后又迅速沿屋顶向水平方向发展蔓延,加上室内空气对流极易造成全面燃烧。
大多数木结构古建筑相互毗邻,通廊相连,火势一旦突破建筑门窗会引起延烧,强烈的热辐射也会导致毗邻建筑着火。
3.屋顶易倒塌木结构古建筑发生火灾后,一般是屋顶先倒塌,墙柱后塌。
木结构古建筑火灾垂直向上蔓延,屋顶的屋架、桁、檩等构件截面积较小,而柱、梁截面积较大。
火灾整体倒塌的时限持续时间较长。
4.文物易受损木结构古建筑自身价值无法估量,其室内通常还珍藏有大量经典、书画、匾额等各类古代艺术珍品。
火灾时,木结构古建筑本身及室内文物极易受到破坏甚至烧毁,用水扑救会加速木构件腐朽,文献史料、泥塑、唐卡、壁画等也会遭受损坏。
木结构建筑火灾原因1.木结构建筑耐火等级较低木结构建筑经过多年干燥,木材构件含水量低,极易燃烧,枯朽的木材因质地疏松,在干燥季节遇到火星也会起火,一旦起火屋顶内部的烟和热不易散发,易使温度积聚,导致“轰燃”。
火灾时建筑的梁、柱、椽等构件表面积大,木材的裂缝和拼接的缝隙多,通风条件较好。
有些建筑建在山地之间,发生火灾后火势蔓延快,燃烧猛烈,极易形成立体燃烧。
木建筑中可燃、易燃物多,火灾荷载远高于现行国家标准所规定的火灾负荷量,火灾危险性极大。
2.木结构建筑密度大,无防火间距木结构建筑的修建随意性较大,缺乏统一的规划和整体布局,多数为成片修建,防火间距严重不足,且大多数木结构建筑都以单体建筑为基础组成庭院。
木结构施工中的防火要求在木结构施工中,防火是至关重要的一环。
正确的防火措施可以保护建筑物和人员的安全,防止火势蔓延造成更大的损失。
本文将探讨木结构施工中的防火要求,并提供一些有效的防火措施。
1. 材料选择在木结构施工中,选择适合的防火材料至关重要。
木材本身是一种易燃材料,因此需要使用一些具有良好阻燃性能的材料来降低着火风险。
常见的防火材料包括耐火板、防火涂料以及阻燃剂等。
这些材料可以有效地提高木结构的防火性能,减少火灾发生的可能性。
2. 隔离措施在木结构施工中,必须合理设置隔离措施,将不同的功能区域进行有效的分隔。
例如,在木结构建筑中,应合理设置防火隔墙,将建筑区域划分为不同的防火分区。
这样,即使某一区域发生火灾,也能够将火势限制在局部范围内,减少火灾对整体建筑的破坏。
3. 防火涂料防火涂料是一种常用的木结构防火措施。
防火涂料能够形成一层防火膜,当火焰接触到涂料表面时,会发生化学反应,形成一层难燃物质,有效隔离火灾蔓延。
在木结构施工中,对关键部位进行防火涂料处理,如梁、柱、墙壁等,可以增强木结构的整体防火性能。
4. 防火维护木结构施工中的防火要求不仅仅是在建造过程中需要考虑,更需要日常的防火维护。
定期检查和维护木结构的防火措施,保持其良好的防火性能非常重要。
例如,定期清洁和重新涂刷防火涂料,检查防火隔墙的完整性等。
只有保持防火措施的完好,才能更有效地预防火灾的发生。
5. 国家标准与法规在木结构施工中,严格遵守国家的防火标准与法规是必不可少的。
根据国家相关规定,有关木结构建筑的防火要求和措施都有明确的规定。
施工单位和相关人员必须了解并遵守这些规定,确保木结构的防火性能符合国家标准。
总结:木结构施工中的防火要求是保护建筑物和人员安全的重要环节。
正确选择防火材料、设置隔离措施、使用防火涂料、定期维护以及遵守国家标准与法规等措施都可以提高木结构的防火性能。
只有我们不断加强防火意识,才能保障建筑的安全和可持续发展。
建筑设计防火规范GB50016-2014与《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)相比,本规范主要有以下变化:1.合并了《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》,调整了两项标准间不协调的要求,将住宅建筑的高、多层分类统一按照建筑高度划分;2.增加了灭火救援设施和木结构建筑两章,完善了有关灭火救援的要求,系统规定了木结构建筑的防火要求;3.补充了建筑保温系统的防火要求;4.将消防设施的设置独立成章并完善了有关内容;取消了消防给水系统、室内外消火栓系统和防烟排烟系统设计的要求,这些系统的设计要求分别由相应的国家标准作出规定;5.适当提高了高层住宅建筑和建筑高度大于100m的高层民用建筑的防火技术要求;6.补充了有顶商业步行街两侧的建筑利用该步行街进行安全疏散时的防火要求;调整、补充了建材、家具、灯饰商店营业厅和展览厅的设计疏散人员密度;7.补充了地下仓库、物流建筑、大型可燃气体储罐(区)、液氨储罐、液化天然气储罐的防火要求,调整了液氧储罐等的防火间距;8.完善了防止建筑火灾竖向或水平蔓延的相关要求。
【条文说明】修订后的《建筑设计防火规范》规定了厂房、仓库、堆场、储罐、民用建筑、城市交通隧道,以及建筑构造、消防救援、消防设施等的防火设计要求,在附录中明确了建筑高度、层数、防火间距的计算方法。
主要修订内容为:1、在“建筑构造”一章中补充了建筑保温系统的防火要求。
2、为便于建筑分类,将住宅建筑原按层数划分多层和高层住宅建筑,修改为按建筑高度划分,并与原规范规定相衔接;修改、完善了住宅建筑的防火要求,主要包括:1)住宅建筑与其他使用功能的建筑合建时,高层建筑中的住宅部分与非住宅部分防火分隔处的楼板耐火极限,从修改为;2)小于等于100m的高层住宅建筑套内宜设置火灾自动报警系统,并对公共部位火灾自动报警系统的设置提出了要求;3)规定建筑高度大于54m的住宅建筑应设置可兼具使用功能的避难房间,建筑高度大于100m的住宅建筑应设置避难层;4)明确了住宅建筑疏散楼梯间的前室与消防电梯前室合用的条件;5)规定高层住宅建筑的公共部位应设置灭火器。
建筑设计防火规范11 木结构建筑11.0.1 木结构建筑的防火设计可按本章的规定执行。
木结构建筑的耐火等级可分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级,不同耐火等级木结构建筑构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表11.0.1的规定。
注:1 除本规范另有规定外,当同一座Ⅱ级、Ⅲ级木结构建筑存在不同高度的屋顶时,较低部分的屋顶承重构件和屋面不应采用可燃性构件;当采用难燃性屋顶承重构件时,其耐火极限不应低于0.75h。
2 轻型木屋顶,除防水层、保温层及屋面板外,其余部分均应视为屋顶承重构件,且不应采用可燃性构件,耐火极限不应低于0.50h。
3 当Ⅱ级木结构建筑为4层时,本表内承重墙、承重柱、楼梯间和前室的墙、住宅建筑单元之间的墙和分户墙、疏散楼梯的耐火极限应分别提高0.50h,楼板的耐火极限不应低于1.00h。
4 除房间隔墙和吊顶外,Ⅰ级木结构建筑的构件不应使用轻型木结构构件。
【条文说明】本条规定木结构建筑可以按本章进行防火设计,其构件燃烧性能和耐火极限、层数和防火分区面积,以及防火间距等都要满足要求,否则应按本规范相应耐火等级建筑的要求进行防火设计。
Ⅰ级木结构建筑主要为“重型木结构”建筑,本条规定的“重型木结构”包括北美标准中规定的“heavy timber”和“mass timber”。
Ⅰ级木结构建筑各主要构件的耐火极限,是比照本规范对二级耐火等级建筑各构件耐火极限的要求确定的。
Ⅰ级木结构建筑的最高允许层数为8层,Ⅱ级木结构建筑对应于4层及以下木结构建筑,Ⅲ级木结构建筑对应2层及以下木结构建筑。
(1)表11.0.1中有关电梯井的墙、非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙、承重柱、梁、楼板、屋顶承重构件及吊顶的燃烧性能和耐火极限的要求,主要依据我国对承重柱、梁、楼板等主要木结构构件的耐火试验数据,并参考国外建筑规范的有关规定,结合我国对材料燃烧性能和构件耐火极限的试验要求而确定。
在确定木结构构件的燃烧性能和耐火极限时,考虑了现代木结构建筑的特点、我国建筑耐火等级分级、不同耐火等级建筑构件的燃烧性能和耐火极限及与现行国家相关标准的协调,力求做到科学、合理、可行。
木材和木结构(de)防腐处理技术措施依据木结构设计规范 GBJ5—88如下:㈠为防止木结构受潮而引起木材腐朽,设计时必须从构造上采取下列防潮和通风措施:一、应在桁架和大梁(de)支座下设置防潮层.二、为保证木结构有适当(de)通风条件,不应将桁架支座节点或木构件封闭在墙、保温层或其他通风不良(de)环境中.对露天结构在构造上应避免任何部分有积水(de)可能.三、为防止木材表面产生水气凝结,当室内外温差很大时,房屋(de)围护结构(包括保温吊顶),应采取有效(de)保温和隔气措施.㈡对下列情况,除从结构上采取通风防潮措施外,尚应采用药剂处理.一、露天结构;二、内排水桁架(de)支座节点处;三、檩条、搁栅等木构件直接与砌体接触(de)部位;四、在白蚁容易繁殖(de)潮湿环境附近使用木构件;五、虫害严重地区使用马尾松、云南松以及新利用树种中易感染虫害(de)木材;六、在主要承重结构中使用不耐腐(de)树种木材.㈢木材应先胶合后进行药剂处理.㈣为了防止木结构遭受火灾(de)危险,应采取下列构造措施:一、在有火源(de)房屋内,须设置防止火焰、火星及辐射热危害(de)防火设施(如防火隔墙、防火幕、石棉隔板等).使木结构与火源隔开,被隔开(de)木结构仍应具有通风条件,不得将结构包裹在防火层内.二、当房屋中有采暖或炊事(de)砖烟囱时,与木构件相邻部位(de)烟囱壁厚度应加厚至240mm.烟囱外表面与木构件之间(de)净距,不应小于下列规定:对于砖或混凝土烟囱 120mm对于金属烟囱 240mm当烟囱穿过木屋盖(de)吊顶时,在烟囱周围500mm范围内,不得采用可燃材料作保温层.三、当房屋有采暖管道通过木构件时,其管壁表面应与木构件保持不小于50mm(de)净距(若采暖管道(de)温度超过100oC,此净距尚应适当加大)或用非燃烧材料隔热.四、木屋盖吊顶内(de)电线,应采用金属管配线,或使用带金属保护层(de)绝缘导线.白炽灯、卤钨灯、荧光高汞灯及其镇流器等不应直接安装在木构件上.五、有可能遭受火灾危险(de)木结构,宜采用刨光(de)方木(包括胶合木)或原木制作;木屋盖(de)吊顶及木隔墙等应采用抹灰或设置水泥石棉板、石膏板等防火措施;保温和隔音材料宜采用非燃烧材料(如矿棉炉渣等)制作.木结构防腐、防虫(de)设计原则1 )为了防止木结构受潮(包括直接受潮及冷凝受潮)而引起木材腐朽或蚁蛀,设计时必须从建筑构造上采取通风和防潮措施,注意保证木结构(de)含水率经常保持在20 %以下.2 )露天结构、采取内排水(de)屋架支座节点、檩条及搁栅等木构件(de)直接与砌体接触(de)部位以及屋架支座处(de)垫木,除从构造上采取通风、防潮措施外,尚应进行防腐剂处理.3 )在气候潮湿(de)地区或特别潮湿(de)建筑物内,一般不宜采用木地板,但在林区或无其他材料可用而必须采用木地板时,在室内木地板以下勒脚内(de)空间都应有通凤措施,即使如此,这些地方木材(de)含水率仍会经常处于20 %以上,因而当采用耐腐性差(de)木材时,必须对全部木构件进行防腐处理;当采用耐腐性中等以上(de)木材时,也宜根据实际情况进行适当(de)防腐处理.4 )在白蚁危害地区,凡阴暗潮湿、与墙体或土壤接触(de)木结构,除应保证通风、防潮和便于检查外,均应进行有效(de)防腐防虫处理,并选用防蚁性能好(de)药剂;在堆沙白蚁或甲虫危害地区,即使木材通风防潮情况较好,若采用易蛀(de)木材,也应根据具体情况进行防虫处理.5 )在一些高寒或干燥地区,可根据当地实践经验进行防腐、防虫处理.6 )高级建筑物中(de)木构件(包括吊顶、隔墙、龙骨衬条、壁橱板、板壁等)应隔离水源(如卫生设备),并考虑防腐、防虫、防火处理.严禁使用带树皮或已有虫蛀和腐朽时木材.木结构防腐、防虫(de)构造措施为了避免木结构受潮及在偶尔受潮后能在通凤良好(de)条件下得到及时干燥,设计木结构时,必须从构造上采取下列通凤防潮措施:1 )屋架、大梁、搁栅等承重构件(de)端部不应封闭在墙内或处于其它通风不良(de)环境夏中.为了保证它、J 具有较好(de)通风条件,其周围应留至少不,J 、于3 .mm (de)空隙.2 )为防止木材受潮腐朽,在屋架、大梁和搁栅(de)支座下,应设防潮层及经防腐处理(de)垫木,或单独设置经防腐处理(de)垫木.‘木柱、木楼梯、木门框等接近地面(de)木构件应该用石块或混凝土块做成垫脚,使木构瞬件高出地面而与潮湿环境隔离.严禁将木柱直接埋入土中.在白蚁危害地区,最好在地基、基础两侧和管道周围喷洒1 %氯丹乳剂,每平方米(m)大约需用3 千克(kg )质量(de)乳液.3 )檐口应尽量采用挑檐做成外排水.在不得不采用内排水时,天沟处(de)屋架支座节点必须具有良好(de)通凤防潮条件;天沟不宜太浅并应具有足够(de)排水设施;在房屋使用期内应经常检查、疏通天沟.4 )屋面硬山处常因泛水处理不妥而漏雨.因此,该处木擦条端部应用防腐药物处理.5 )为防止天窗边柱受潮腐朽,边柱处(de)模条,宜放在边柱内侧 ,而天窗(de)窗橙和窗扇则宜设在天窗边柱外侧,并应加设挡雨设施.开敞式天窗应加设有效(de)挡雨板,并应作好泛水处理.6 )底层一般不宜采用木地板,但在林区、或无其它材料可用而必须采用木地板时,应考虑地板下隐蔽部分(de)通风措施:室内地面标高一般应高出室外地坪至少600mm ,木地板以下应设能起对流作用(de)通风孔洞;地板和木踢脚板均不宜紧贴墙面,而应留出10mm 宽以上(de)缝隙.踢脚板内侧应做成通长(de)凹槽,每隔2m 左右设10mm 直径(de)通风口或l0mm×3 0mm (de)通风槽7 )对于露天木结构,在构造上应避免任何部位有积水(de)可能,并应注意在构件之间留有空隙(连接部位除外),使木材易于通凤干燥.8 )设计北方地区采暖房屋(de)木屋顶时,为防止产生冷凝水,不应将同一木屋架(de)一部分置于正温度环境中,而另一部分置于负温度环境中,必须使整个屋架同时处于负温或正温(de)同一环境中.9 )设置吊顶(de)屋盖应开设通凤洞或老虎窗.南方地区(de)檐口可采用疏钉板条(de)做法.采用保温吊顶时,保温层与屋架下弦之间应保持不小于100mm (de)空隙,垫木与砌体接触处应铺设油毡,在吊顶保温层内侧(温度较高(de)一侧),应加设油毡隔气层.同时,应注意合理设计屋面防水层,必要时应密铺屋面板,上铺一层油毡,以防雨雪刮进屋顶内而使保温层受潮.通风条件差(de)屋盖闷顶内,应设置足够(de)通风窗,防止冬季在屋面内侧冷凝结霜.10 )采用保温屋面时,应在屋架端节点周围铺设效能较好(de)保温层,防止出现冷桥.保温层与屋架端节点之间,同样应留不小于30mm (de)空隙,使空气自由流动.屋面保暖层内侧(温度较高(de)一侧)应加贴油毡隔气层.坡度较大(de)屋面,保暖材料应选用沥青矿渣棉毡或其他不易腐朽(de)板块材料,不宜采用锯末,因锯末松散易溜,往往引起保温层厚度不匀.为了防止保温屋面发生“闷腐”,不宜采用有机材料作保温层.当不得不采用时,不宜铺设屋面板,也不宜采用铁皮屋面,建议采用波形石棉瓦作屋面防水材料.木结构防腐、防虫(de)化学处理一、木材防腐剂木材防腐、防虫所用化学药剂通称为木材防腐剂.木材防腐剂应满足下列要求:1 )对危害木材(de)木腐菌和害虫要具有较高(de)毒性.2 )防腐剂对木材(de)浸透性能好.3 )防腐剂注入木材后,在木材使用期间,毒性要持久,且防腐剂不会在较短时间内流失.4 )经防腐处理后(de)木材,不致腐蚀与木材接触(de)金属配件,也不致增加木材(de)燃烧性.5 )室内用(de)木材经防腐处理后,不应有刺激性(de)气味;对需要油漆(de)木材,不致有所影响.6 )对人畜应尽可能没有毒性.目前常用(de)防腐剂,大部分对人畜都有一定(de)毒性,故要求在处理木材时和使用、存放经过防腐处理(de)木材时,都应采取必要措施,以防人畜中毒.7 )防腐药剂应来源丰富,价格低廉.目前使用(de)防腐剂,没有哪一种能同时满足上述各项要求.因此,只有在选用防腐剂时,根据具体时间、地点和条件,分别各项要求(de)轻重,做出恰当(de)选择.如用于室外(de)木构件,除要具有对菌、虫有较高(de)毒效外,抗流失性是很重要(de)条件,而对于室内(de)木构件,只要能保证其使用坏境比较干燥,抗流失性就可以不予考虑.二、木材防腐剂(de)种类木材防腐剂一般分为三类,即水溶性防腐剂、油溶性防腐剂和浆膏防腐剂.它们(de)特点如下:1 .水溶性防腐剂( 1 )这类防腐剂易溶于水,可以水为其载体而注入木材.( 2 )处理过(de)木材干燥后,没有特殊气味,且表面整洁,不污染其它物品,可以油漆.( 3 )属于不燃物质,其中有些药剂还兼有防火性能,但某些药剂单独使用,浓度过高可能对金属有腐蚀作用.( 4 )最适用于对室内木构件(de)处理,有些抗流失性好(de),也可用于室外木构件(de)处理.( 5 )如木构件在尺寸上有较高(de)要求,则处理后(de)木材,应干燥后再进行施工和安装.( 6 )如木构件对导电性有较高(de)要求,采用水溶性防腐剂时应予注意.2 .油类防腐剂( 1 )油类防腐剂主要是炼焦副产物煤焦油以及煤焦油(de)蒸馏物.( 2 )抗流失性能好,毒性持久,特别适用于室外木构件(de)防腐处理,故广泛应用于枕木、电杆、桥梁等用材(de)处理.( 3 )粘度较高,经处理后(de)木材在干燥和表层可挥发(de)成分蒸发后,一般不会增加着火(de)危险.( 4 )一般不适用干对需要油漆(de)木构件处理,并会污染其他材料. ( 5 )有臭气味.3 .油溶性防腐剂( 1 )这类防腐剂溶于油类或有机溶剂中,溶剂本身一般没有毒性,而是作为防腐剂载体注入木材.溶剂有高沸点和低沸点溶剂之分,可按处理木材(de)要求选用.( 2 )本身不挥发,抗流失性好,适用于室外和室内木构件(de)处理.( 3 )对金属没有腐蚀性.( 4 )采用低沸点溶剂时,在处理作业期间和处理后(de)存放期内,应注意防止火灾.溶剂挥发后,并不提高木材(de)可燃性.( 5 )处理过(de)木材,在溶剂未挥发前,不应和橡胶接触.若需要油漆,必须在溶剂挥发干燥后进行.高沸点溶剂(de)干燥挥发要较长时间,故需要油漆(de)构件,一般不宜采用.( 6 )采用低沸点溶剂时,药剂注入木材(de)深度一般高于其他类型防腐剂.因此,低沸点溶剂最适用于涂刷、常温浸渍等处理工艺.( 7 )用这类防腐剂处理木材,一般不会引起木材膨胀.4 .浆膏防腐剂( 1 )这类防腐剂是将水溶性防腐剂与胶鉴瀚U (沥青、粘土等)、稀释剂(煤焦油、柴油、煤油和水等)以及稳定剂(煤炭粉等)调和成浆膏状(de)混合物.( 2 )适用于处理湿材、难浸注木材及使用期间经常处于潮湿条件下(de)木构件.( 3 )有臭气味,并污染其他材料.木材防腐处理方法1 .压力浸注法.这种方法是将木材放入一个带密闭盖(de)长圆筒形(de)压力罐中,充入防腐剂后密封施加压力(一般为1 . 0 l . 4N / mm , )强制防腐剂注入木材,直到防腐剂吸收量和注入深度达到质量要求为止. 用压力浸注法处理木材,能够取得较好(de)注人深度,并能控制访腐剂(de)吸收量,适用于木材防腐处理质量要求高以及对难浸注木材(de)处理,但设备较复杂,由专业工厂进行.2 .热冷槽浸注法.这种方法通常是用两个防腐剂槽(冷槽和热槽),先将木材放人热槽中加热几小时后,再迅速移入冷槽中保持一定(de)时间.也可只用一个槽,先加热后再使防腐剂自然冷却下来.采用水溶性防腐剂时,热槽温度为85 95OC ,冷槽温度为20 30 .岛采用汕溶性防腐剂时,热槽温度为90 10000 (但必须比所用油剂(de)闪点低至少5 " O ) ,冷槽为4000 左右.为达到防腐剂吸收量(de)规定要求,木材在热槽和冷槽中(de)浸渍时间随树种、截面尺寸和含水率而不同,应经过试验确定.木材在热槽中加热时,细胞腔内(de)空气受热膨胀,部分逸出木材外;木材移入冷槽后,细胞腔内空气因冷却而收缩,细胞腔内产生负压而吸入防腐剂.故采用此法处理木材时,木材必须充分干燥.采用热冷槽法防腐,适用于边材和易浸注(de)木材.3 .常温浸渍法.这种方法是将木材浸入常温(de)防腐剂中进行处理.对于易浸注而干燥(de)木材,可以取得良好(de)效果.浸溃时间从几小时到几天,根据木材(de)树种、截面尺寸和含水率而定.如木材含水率较高时,应适当提高防腐剂(de)浓度.4 .涂刷法.这种方法一般用于现场处理.采用油类防腐剂时,在涂刷前应加热;采用油溶性防腐剂时,选用(de)溶剂应易为木材吸收;采用水溶性防腐剂时,浓度可稍提高.涂刷一般不应少于 2 次,第一次涂刷干操后,再刷第二次.涂刷要充分,注意保证涂刷质量,有裂缝处必须用防腐剂浸透.对要求透入深度大(de)、室外用材以及室内与地接触(de)用材,均不宜采用此法.5 .扩散法.这种方法是用水溶性防腐齐J 配成(de)浆膏或高浓度水溶性药剂涂刷在木材表面上进行处理.由于木材内部(de)水分作用,附在木材表面(de)防腐剂逐渐被水所溶解并向木材内渗透.防腐剂先渗透到木材外层后,因外层防腐剂浓度较内层高,便向内层扩散,使内外层防腐剂浓度趋于均衡.木材含水率越高,扩散作用越好.湿材和难处理(de)木材用此法处理,可取得较深(de)透人度,但木材含水率必须在40 %以上.为使防腐剂向木材内部充分扩散,在涂刷浆膏防腐剂后,宜将木材密实堆积,并在堆垛(de)四周用塑料薄膜严密覆盖,封存3~4 个星期.也有在涂刷浆膏干燥后,再涂一层沥青防水材料(de)做法.在新型住宅设计当中,减少穿过墙体和地板(de)噪音是最重要(de)一部分.在城区内随着房屋盖地彼此越来越近,以及越来越多(de)人住在公寓里,对于能够隔音(de)房屋(de)需求比以往更加迫切.正确(de)设计可以减少来自屋内电视声、屋外因这些由空气传播(de)噪音以及来自帮浦给水系统、空调系统或者由结构振动而所产生(de)噪音.一些结构性设施诸如:使用木框架,隔音材料以及地板和墙体(de)空隙,这些都可以显着地减少穿透墙体和地板(de)噪音.尽管有许多减少噪音(de)可行方法,但应用于墙体最普遍(de)材料则为隔音棉、隔音板、弹性加强筋、水电管道穿洞(de)布置、封堵和主轴位置(de)选择.对于地板来说,隔音措施是相似(de),只是需要多考虑轻型混凝土代替木楼面,地板搁栅代替墙龙骨.隔音棉填充在龙骨或这搁栅(de)空隙间以防止噪音传递,它和建筑外墙用(de)保温棉很相似,不过可以应用在内墙和地板里面以便隔音.隔音板一般是 1/2 英寸厚而且很轻而隔音板有助于防止空气震动减少噪音.弹性加强筋是由轻型金属制成,是在石膏板面层固定前呈条形安装在墙或吊顶里面,然后将石膏板面层固定在弹性加强筋上,这种方法可以防止龙骨与石膏板直接接触.当需要在墙上开洞例如电源插座(de)时候,洞口需要密封并且不要在这两个龙骨之间两侧(de)石膏板上同时开洞,如果不采取密封措施,噪音会渗透进来.墙龙骨有三种安装方法以减少噪音传递.第一种方法,也是效率最低(de)方法,是龙骨平直安装..第二种是将龙骨错开放置:在 2 英寸乘 6 英寸(de)地龙骨上错开固定 2 英寸乘 4 英寸竖龙骨,这样就不会有两侧都与石膏板接触(de)竖龙骨了.第三种方法,也是最好(de)方法,是做两堵独立(de)墙而且两堵墙之间留有空间..有两种使用搁栅(de)安装方法以减少地板噪音传递.第一种方法,是安装单一搁栅..第二种方法是,在地板搁栅下面错开安装吊顶龙骨,这样龙骨就不会和地板及顶棚同时接触.为了理解每一种不同材料组合及其技术所带来(de)优点,我们使用一种评估系统.这种系统叫做“噪音传递级别”( STC) .这种典型使用方法能够穿透墙和地面(de)家居噪音来评定各种不同(de)墙体和地板设计并使用额外(de)隔音材料和结构技术,使其能够有效地减少穿过地板和墙体(de)噪音.本 STC 表格只展示了 50 以下(de)级别. 51 及其以上(de)级别需要更多(de)隔音材料.声音传递级别分级。
木结构建筑防火分区的要求以木结构建筑防火分区的要求为标题,我们将探讨在木结构建筑中如何进行防火分区设置,以确保建筑物在发生火灾时能够尽量减少火势蔓延的风险。
一、背景介绍木结构建筑由于其独特的美观性和环保性,在现代建筑中得到了广泛应用。
然而,木材作为一种易燃材料,其防火性能相对较差,因此,在木结构建筑的设计和施工过程中,必须考虑防火分区的设置,以提高建筑物的整体防火性能。
二、防火分区的概念防火分区是指将建筑内部划分为若干个相对独立的区域,以限制火势蔓延的范围。
在木结构建筑中,防火分区的设置需要考虑以下几个方面。
1. 建筑结构设计在木结构建筑的结构设计中,应采用防火墙等结构措施,将建筑内部划分为不同的防火分区。
防火墙通常由非燃烧材料构成,能够起到有效隔离火势的作用。
2. 防火门和防火窗的设置在木结构建筑的防火分区中,需要设置防火门和防火窗,以隔离不同区域之间的火势蔓延。
防火门和防火窗的材料和结构应符合相关标准,能够在一定时间内抵抗火势的蔓延。
3. 防火隔板的使用防火隔板是木结构建筑中常用的防火分区措施之一,可以将建筑内部划分为不同的防火区域。
防火隔板通常由防火板等材料构成,能够有效阻挡火势的传播。
4. 防火涂料的涂刷在木结构建筑中,可以使用防火涂料对木材进行涂刷,提高其防火性能。
防火涂料具有阻燃、隔热等特性,能够有效减缓火势的蔓延速度。
三、防火分区的设置原则在木结构建筑中设置防火分区时,需要遵循以下原则。
1. 分区明确防火分区的划分应明确具体,不同区域之间应有明显的隔离措施,以限制火势的蔓延。
2. 面积适宜防火分区的面积应适中,过大的分区可能导致火势无法有效控制,过小的分区则可能造成防火措施的浪费。
3. 隔离完整防火分区的隔离措施应完整无缺,不得存在漏洞,以确保火势无法穿透隔离层。
4. 防火材料符合标准防火分区中使用的防火材料应符合相关标准,具有良好的防火性能,能够在一定时间内阻止火势的蔓延。
四、防火分区的检测与维护为了确保防火分区的有效性,建筑物的业主和管理者需要定期对防火分区进行检测和维护。
木结构的防火设计第一节木结构防火设计原则及防火理念一、木结构防火设计原则国家标准《木结构设计规范》GB50005——2003第一章总则中1.0.6条规定:木结构的设计,除应遵守本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
第十章第条规定:木结构建筑的防火设计,应按照本章规定执行。
本章为规定的应遵照《建筑设计防火规范》GBJ16——87的规定执行上述规定是木结构建筑防火设计的根本指导原则。
设计人员或审图人员在进行工程设计、审查时必须遵守该条规定,以维护国家标准的权威性和公正性。
二、木材的燃烧特性木材为可燃燃料,品种不同发热量各异。
木材受热,温度在100℃以下时,只蒸发水分不发生分解。
继续加热,温度在100——200℃时,开始分解,但其速度很慢。
分解出的主要是水蒸气和CO2,同时,还有少量的有机酸砌体。
因此,在200℃以下,是木材的吸热过程,一般不会发生燃烧,仅有少数木材产品最低着火点为157℃在没有空气条件下,木材加热超过200℃即开始分节。
最初比较缓慢,随着温度的提高,分解加速。
当温度达到260——330℃时分解到达最高峰。
木材急剧分解时,放出可燃气体,如:CO、甲烷、甲醇以及高燃点的焦油成分等,而剩余物为木炭。
木材在其温度达到400——450℃的时候完全碳化,并在急剧分解过程中放出大量的反应热,故此过程为放热反应过程。
木材受热分解时,放出的可燃气体和产生的剩余物,若与氧气或氧化剂相遇,则发生氧化反应,放出热和光,俗称燃烧。
气体燃烧过程中产生的固体剩余物—木炭,继续与氧气发生反应,即称之为煅烧,其过程产生大量的热又使内层木材发生分解,进一步分解出的可燃气体,又继续燃烧,周而复始,使燃烧往复交替形成火势。
在木材受热分解而急速放出可燃气体时,氧气在木材表面碳化层的扩散收到阻碍,因而气相燃烧通常是在离木材表面一定距离处进行的。
由于碳化层传热性能差,故当表面形成碳化层后,对碳化层下面的木材与其爱面的气相燃烧起到了一定的隔离作用,这不仅延缓了内层的木材达到热解温度,而且也降低了热分解速度,导致分解出的可燃气体透过碳化层参加外表面与空气混合的燃烧速度减慢,当然,木材深层的碳化速度亦随之减慢。
这就是常见的大截面木构件虽然没有经过防火处理但仍然有比较长的耐火极限的原因三、木构件的防火特性木结构分为普通木结构、胶合木结构和轻型木结构三种由于各自的结构性质不同其防火性能也有着各自的特点。
1普通木结构未经防火处理的普通木结构构件较为容易被火引燃。
但是,由于木材的导热性能较低,且构件在燃烧时,表面形成的碳化层起到很好的隔热效果,从而有效的减缓碳化层下未燃烧木材的燃烧速度。
这就是普通木结构构件虽然是可燃材料,但其耐火极限却比普通钢结构构件高的多的原因。
北美的建筑规范指出。
对于普通木结构设计中随着截面尺寸的增加,构件耐火极限也相应提高。
所以,在普通木结构设计中,选取适当的截面尺寸也是满足耐火极限要求的措施之一。
鉴于普通木结构较之胶合木结构、轻型木结构的耐火性能差的特点,故对一些耐火极限要求高、截面尺寸又不能过大的构件则必须采取阻燃剂浸泡或防火涂料喷刷的辅助措施。
2胶合木结构胶合木结构主要采用锯木材或结构胶合木等工程木产品建造,结构体系主要为梁柱体系。
胶合木结构的防火设计是通过规定结构构件的最小尺寸(包括梁、柱的截面尺寸以及楼面板和屋面板的厚度等),将所有构件外露,利用木构件本省的耐火性能达到规定的耐火极限。
木材的导热性很低,构件燃烧时,表面形成的碳化层起到了很好的隔热效果,有效地减缓了碳化层下未燃烧木材的燃烧速度。
截面尺寸较大的胶合木结构构件,据国外资料介绍,火灾时,一般能达到一小时或一小时以上的耐火极限,由于我国目前尚未发展胶合木结构建筑,有关构件的防火性能极其耐火极限亦未进行研究和实验。
《木结构设计规范》GB50005——2003没给出胶合木结构设计的有关设计方法和构造规定。
为了使设计人员对木结构建筑的防火了解更全面,本章以北美情况为例,介绍胶合木结构建筑防火设计的有关内容,供设计人员参考。
3轻型木结构轻型木结构主要采用规格材和木基结构板材建造,墙体、楼盖板的结构体系类似箱行结构,其防火设计主要通过在结构构件外部覆盖耐火材料例如防火石膏板,以达到增加构件耐火极限及阻挡火焰和高温气体传播的作用第二节建筑构件的燃烧性能和耐火极限一、建筑构件的燃烧性能建筑物由许多建筑构件组成,建筑构件在火灾高温下的耐火性,即建筑构件的燃烧性能和耐火极限,对建筑物的耐火程度有很大的影响建筑构件的燃烧性能,反映了建筑构件遇火烧或高温作用时的燃烧特点,由构件材料的燃烧性能决定,不同燃烧性能建筑材料制成的建筑构件,分成三类:1不燃烧体用通过国家标准《建筑材料不燃性试验方法》GB5464——85试验合格材料,即不燃性材料制成的建筑构件称为不燃烧体。
这种构件在空气中国受到火烧或高温作用时,不起火,不微燃,不碳化2难燃烧体用通过国家标准《建筑材料难燃性试验方法》GB5464——85试验合格的材料制成的构件,或用可燃性材料做基层,而用不燃性材料做保护层的构件称为难燃烧体。
这类构件在空气中受到火烧及高温作用时,难起火、难微燃、难碳化,当火源移走后,燃烧或微燃立即停止。
3燃烧体用普通可燃性或易燃性材料制成建筑构件称为燃烧体。
这类构件在明火或高温作用下,能立即着火燃烧,且火源移走后,仍能继续燃烧或微燃二建筑构件的耐火极限1设计原则建筑构件的耐火极限的高低,是决定木结构建筑防火安全程度的关键因素。
建筑构件的耐火极限是指在标准耐火试验中,从受到火的作用时算起,到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用为止,这段抵抗火作用的时间,一般以h计对构件进行标准耐火试验,测定其耐火极限是通过燃烧试验炉进行的,耐火试验采用明火加热,使试验构件受到与实际火灾相似的火焰作用。
为了模拟一般室内的火灾全面发展阶段,实验时,炉内温度随时间而上升并呈一定的关系。
按这种关系得出的曲线称作火灾标准升温曲线。
目前,世界上大多数国家都采用火灾标准升温曲线来升温,例如,美国材料与试验协会的ASTME119等这就在基本试验条件上趋于一致,对于耐火极限的判定,我国按国家标准《建筑构件防火试验方法》GB9978——88规定根据木结构建筑特点《木结构设计规范》GB50005——2003规定了对木结构建筑构件的选用原则,其耐火极限不应低于表10.2.1的规定木结构建筑中构件的燃烧性能和耐火极限构件名称耐火极限(h)防火墙不燃烧体承重墙、分户墙、楼梯和电梯井墙体难燃烧体非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙难燃烧体分室隔墙难燃烧体多层承重墙难燃烧体单层承重墙难燃烧体梁难燃烧体楼盖难燃烧体屋顶承重构件难燃烧体疏散楼梯难燃烧体室内吊顶难燃烧体注:1屋顶表层采用不可燃材料2当同一座木结构建筑由不同高度组成,较低部分的屋顶承重构件必须是难燃烧体,耐火极限不应小于目前可采纳的国外数据鉴于我国对木结构构件的耐火极限试验数据较少,所以《木结构设计规范》gb——50005——2003所采用的数据主要是由北美的主要消防研究所及火灾实验室提供。
数十年来,这些机构开展了大量的木构件和实际木结构房屋火灾试验,数据可信度较高(见表)各类构件的燃烧性能和耐火极限构件名称构件组合描述(mm)耐火极限(h)燃烧性能墙体1墙骨柱:间距为400——600;截面为40×90;2墙体构造:(1)普通石膏板+空心隔层+普通石膏板=15+90+15(2)防火石膏板+空心隔层+防火石膏板=12+90+12(3)防火石膏板+绝热材料+防火石膏板=12+90+12(4)防火石膏板+空心隔层+防火石膏板=158+90+15(5)防火石膏板+绝热材料+防火石膏板=15+90+15(6)普通石膏板+空心隔层+普通石膏板=25+90+25(7)普通石膏板+绝热材料+普通石膏板=25+90+25难燃难燃难燃难燃难燃难燃难燃楼盖顶棚楼盖顶棚采用规格材搁栅或工字型搁栅,搁栅中心距离400-600,楼面板厚度为15的结构胶合板或定向木片板(OSB)1格栅底部有12厚的防火石膏板,搁栅之间空腔内绝热材料2搁栅底部有两层12厚的防火石膏板,搁栅之间的空腔内无绝热材料难燃难燃柱1仅支撑屋顶的柱(1)由截面不小于140×190实心锯木制成(2)由截面不小于130×190胶合木制成2支撑屋顶及地板的柱(1)由不小于190×190实心锯木制成(2)由不小于180×190胶合木制成可燃可燃可燃可燃梁1仅支撑屋顶的横梁(1)由截面不小于90×140实心锯木制成(2)由截面不小于80×160胶合木制成2支撑屋顶及地板的横梁组成(1)由截面不小于140×240实心锯木制成(2)由截面不小于190×190实心锯木制成(3)由截面不小于130×230胶合木制成(4)由截面不小于180×190胶合木制成0..75可燃可燃可燃可燃可燃可燃2003年11月,我国国家防火建筑材料质量监督检验中心对欧洲木业协会送检的各种木结构隔墙进行了检测,其实验结果可供设计参考欧洲木业协会送检的各类木龙骨符合墙耐火极限检测结果构件检测编号构建组合描述检验结论耐火极限(h)4#1 试件由六块3000m m×1220mm×12mm、三块3000m m×560mm×12mm普通石膏板相互拼接而成。
隔墙竖龙骨采用4根3000m m×38mm×89mm木骨,边框亦为同规格木骨制作。
隔墙受火面为双层普通石膏板错缝拼接,其中内层板材背火面敷厚塑胶膜;背火面为单层普通石膏板拼接。
板材与龙骨之间用41mm长螺钉连接固定。
墙体内填充90mm厚矿棉(25g/m3)耐火试验时试件垂直安装目前,一些国际认可的实验室,例如美国安全监测试验公司,均在其颁布的标准或文件中给出了轻型木结构构件在满足不同耐火极限要求下构架组合。
这些构件的耐火试验均按照美国材料与试验协会3胶合木结构构件的耐火极限作为木结构建筑的一个主要结构形式,胶合木结构在世界范围内被广泛地用在工业和民用建筑中。
设计过程中,一项很重要的内容就是构件耐火极限的计算。
这部分内容,在我国的《木结构设计规范》GB50005——2003和《建筑设计防火规范》GBJ16——87中均未提及。
迄今为止,世界上许多国家的工程技术人员和科学家在这方面已经进行了大量的研究工作,建立了许多胶合木结构防火设计的方法和理论。
本节将介绍北美胶合木结构的防火设计的计算方法在北美,胶合木结构构件的耐火极限主要采用建立在试验基础上的经验公式和建立在力学理论上的理论公式(1)胶合木结构构件的耐火极限计算方法截面尺寸较大的木构件在火灾中的表现证明大构件本身具有很好的耐火性能。