【摘要】木結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)歷史中源遠(yuǎn)流長(zhǎng),時(shí)至今日,仍在我國(guó)建筑中占有較大比例,尤其是少數(shù)民族的聚居地。木結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)輕、施工工期短、防震性能好等優(yōu)點(diǎn),但其火災(zāi)隱患也非常大。本文從木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)原因、防火設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了研究,著重介紹了木結(jié)構(gòu)建筑的防火技術(shù)措施及其他防火措施,以期能夠降低木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)的發(fā)生率,保障人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。
【關(guān)鍵詞】木結(jié)構(gòu);建筑;防火技術(shù)
引言
木結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)的歷史較為久遠(yuǎn),且比較成熟,許多古代的木結(jié)構(gòu)建筑至今仍保持完好無(wú)損。許多桁架結(jié)構(gòu)在經(jīng)過(guò)改造后,均逐漸過(guò)渡到了現(xiàn)代膠合木結(jié)構(gòu)自行設(shè)計(jì)和加工應(yīng)用的階段。由于具有較多優(yōu)點(diǎn),故木結(jié)構(gòu)建筑能夠在當(dāng)代建筑中占據(jù)較重要的位置。然而,隨著木結(jié)構(gòu)建筑的不斷增多,其火災(zāi)發(fā)生率也不斷升高,故木結(jié)構(gòu)的防火非常重要。
1.木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生火災(zāi)原因分析
引起木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生的火災(zāi)的原因主要有:建筑的耐火等級(jí)不高;建筑的密度較大,缺乏防火間距;使用問(wèn)題多;火災(zāi)撲救困難[1]。
1.1耐火等級(jí)不高
在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的干燥后,許多木結(jié)構(gòu)建筑的木材已全干,很容易燃燒,尤其是干燥季節(jié),發(fā)生火災(zāi)的可能性較大。一旦起火,由于屋內(nèi)的煙與熱很難散發(fā)出去,進(jìn)而導(dǎo)致“轟燃”。此外,大多木結(jié)構(gòu)建筑的木材裂縫及拼接縫隙較多,尤其是處于山地之間的木結(jié)構(gòu)建筑,起火后會(huì)迅速蔓延,甚至形成立體燃燒,加之可燃物較多,極易釀成嚴(yán)重的火災(zāi)。
1.2建筑密度大,缺乏防火間距
大多木結(jié)構(gòu)建筑都是隨意修建,缺乏科學(xué)的布局,結(jié)果使得建筑密集,沒(méi)有防火間距。建筑的過(guò)度密集,造成了防火間距的嚴(yán)重不足,若某處起火且未能及時(shí)對(duì)其有效控制,會(huì)使相連的建筑也遭到大面積燃燒,進(jìn)而形成一發(fā)不可收拾的火災(zāi)。
1.3使用問(wèn)題頻繁不斷
木結(jié)構(gòu)建筑在使用中存在較多問(wèn)題,以下是較常見(jiàn)的問(wèn)題:①電線(xiàn)電器設(shè)備起火,如電線(xiàn)絕緣損壞、陳舊老化等;②生活用火存在隱患,如取暖、炊煮等;③亂扔煙頭;④小孩玩火等。這些都是生活用火中極易引起火災(zāi)的因素[2]。
1.4火災(zāi)的撲救困難
大多木結(jié)構(gòu)建筑所處位置普遍與消防站距離較遠(yuǎn),故不能依托城市消防基礎(chǔ)設(shè)施。一旦發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)便會(huì)很快蔓延,即使消防站也無(wú)法將或滅掉。部分地區(qū)的交通十分不發(fā)達(dá),消防車(chē)根本不能通行,也會(huì)使火災(zāi)無(wú)法撲救;同時(shí),消防水源的缺乏也會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)的無(wú)法撲救。此外,木結(jié)構(gòu)建筑本身的消防設(shè)施不完善、缺乏專(zhuān)職消防員等問(wèn)題,也是造成火災(zāi)撲救困難的重要因素。
2.關(guān)于木結(jié)構(gòu)建筑的防火方法分析
2.1對(duì)木材進(jìn)行阻燃處理
建筑木材是木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生火災(zāi)的重要導(dǎo)火線(xiàn),而對(duì)木材進(jìn)行阻燃處理,可在一定程度上降低木材的燃燒率。阻燃劑有多種途徑可達(dá)到阻燃作用,較常見(jiàn)的有:抑制熱傳遞,抑制木材在高溫下的熱分解,抑制固相和氣相發(fā)生的氧化反應(yīng)等。因?yàn)樽枞嫉耐緩骄哂谢ネㄐ耘c補(bǔ)充性,某一種阻燃劑一般都會(huì)有至少兩種阻燃作用,并側(cè)重于某一種,所以,在選擇木材的阻燃劑配方時(shí),最好選擇2種以上的成分進(jìn)行復(fù)合,以增強(qiáng)阻燃效果。
在日常中,使用頻率較高的木材阻燃劑有:磷系阻燃劑及氮系阻燃劑等。實(shí)施了阻燃處理后的木材,其抗火性能會(huì)得到有效提高。構(gòu)件表面的火焰燃燒速度會(huì)降低,而其耐火極限則會(huì)升高,燃燒性能也發(fā)生了改變,所以,少數(shù)民族聚居地的建筑木材,最好是進(jìn)行了阻燃處理后,再應(yīng)用于建筑中。
2.2對(duì)木材表面進(jìn)行防護(hù)
對(duì)木材表面進(jìn)行防護(hù),主要是對(duì)最后的加工成型木材及其制品涂上防火涂料或阻燃劑,或在表面包覆一層不燃材料,以實(shí)現(xiàn)隔氧、隔熱及阻燃的目的。這在當(dāng)前是一種較有效且簡(jiǎn)便的防火保護(hù)方法。此外,在木結(jié)構(gòu)建筑的建造過(guò)程中,于天花板及墻體處進(jìn)行石膏板的安裝,可使木結(jié)構(gòu)組合的墻體的整體耐火極限持續(xù)2小時(shí)。因此,建議少數(shù)民族聚居地區(qū)在建造木結(jié)構(gòu)建筑時(shí),可采取在建筑木材表面涂上防護(hù)材料的方法來(lái)提高木材的耐火極限。
2.3注重木構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
相關(guān)資料[3]顯示:在正常情況下,只有當(dāng)溫度達(dá)到250℃時(shí)才會(huì)引起木材的燃燒,而如果起火,且火勢(shì)較兇猛,則木材會(huì)以0.64mm/s的速度炭化,炭化層則把木材內(nèi)部和外界隔離,并將木材的可承受溫度提高,從而讓構(gòu)件內(nèi)部沒(méi)有遭到損壞。所以,如果一場(chǎng)火災(zāi)持續(xù)30分鐘,木材的構(gòu)件,其每個(gè)暴露面大約只有19mm的部分是由于炭化而損失,其他部分則會(huì)保持完整。
一般而言,在大型的結(jié)構(gòu)中,都會(huì)有大規(guī)格的柱或梁,而這些梁柱本身的耐火性能均較好,原因是:木材的導(dǎo)熱性能不高,且大構(gòu)件表層的燃燒會(huì)形成炭化層,進(jìn)而將木材和外界空氣、熱量隔絕開(kāi),從而對(duì)木材的燃燒速度起到延緩作用,最終保護(hù)其他未燃木材。換言之,如果采用大截面的構(gòu)件,當(dāng)其尺寸滿(mǎn)足規(guī)定的要求時(shí),其耐火極限也會(huì)得到較大提高。所以,在大多情況下,木材的截面與其防火性能是成正相關(guān)關(guān)系的。因此,在進(jìn)行木結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)時(shí),要以設(shè)計(jì)荷載要求為前提,并結(jié)合樹(shù)種的炭化速度來(lái)計(jì)算出構(gòu)件的最佳尺寸,利用木構(gòu)件的耐火性能來(lái)達(dá)到需要的耐火極限。
2.4對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì)給予足夠重視
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求,木結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì)構(gòu)造是可以通過(guò)控制木結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、面積、使用范圍及防火間距,并在建筑中做好相關(guān)的安全措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)對(duì)木結(jié)構(gòu)的使用范圍、防火間距等的控制,能夠有效降低木建筑火災(zāi)的發(fā)生率或控制火勢(shì)的進(jìn)一步蔓延,起到降低損失、減少人員傷亡的作用。因此,在設(shè)計(jì)少數(shù)民族聚居地區(qū)的建筑時(shí),為了降低或避免火災(zāi)的發(fā)生,應(yīng)將木結(jié)構(gòu)建筑的使用范圍、建筑內(nèi)的人員數(shù)量等因素列入考慮范圍,而不能只做好建筑?偠灾,對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并采取相應(yīng)的措施,能夠?qū)饎?shì)的蔓延進(jìn)行有效控制,使木結(jié)構(gòu)建筑符合防火要求,從而起到保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全的目的。
3.其他防火措施
使用者的火災(zāi)防護(hù)意識(shí)及防火措施科學(xué)與否也會(huì)影響火災(zāi)的預(yù)防及撲救。除了上述的防火措施外,還有以下幾種防火措施:不斷完善滅火設(shè)施;重視宣傳教育;建設(shè)各種形式的消防隊(duì)伍等。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,木結(jié)構(gòu)建筑的防火非常重要,所以必須始終堅(jiān)持“因地制宜、綜合治理、標(biāo)本兼治及防消并舉”的防火原則[4],不斷提高建筑的防火性能,盡量把火災(zāi)造成的損失降到最低限度,保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
【參考文獻(xiàn)】
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