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木结构防火面面观4887铁算盘四肖中特

更新时间:2019-10-12

  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。

  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。

  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、4887铁算盘四肖中特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。

  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。

  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。庭院布局基本采用“四合院”和“廊院”形式,建筑布局密集,缺少必要的防火分隔和安全距离,一处起火若不及时有效控制,就会与毗连的木结构建筑形成“火烧连营”的局面。此外,部分建筑跨度大、空间大且高位窗口多,火灾时极易形成“烟囱”效应。

  部分木结构建筑位置距离偏远,无法依托城市消防基础设施,一旦发生火灾火势就会迅速蔓延。有些地区道路崎岖,消防车无法通行,更无法形成环形消防车道。多数木建筑附近没有消火栓,自动灭火系统更是无从谈起。木结构建筑的消防设施不健全,缺乏自防自救能力,一旦失火,不能及时扑救,火灾扑救工作有很大困难。

  建筑木材经过阻燃剂处理后可有效降低木材燃烧概率。阻燃剂的阻燃途径主要有抑制木材高温下的热分解、抑制热传递、抑制气相及固相的氧化反应。因阻燃途径相辅相成、相互补充,阻燃剂往往具有多种阻燃作用,各有侧重。木材阻燃剂一般选用2种以上的成分进行复合,各成分相互补充,产生阻燃协同作用。常用的木材阻燃剂主要有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂等。经过阻燃处理的木材抗火性明显提高,木构件表面火焰的燃烧速度降低,构件的耐火极限提高。

  表面防护是在最后加工成型木材及其制品上涂覆阻燃剂或防火涂料,或在其表面包覆不燃性材料,通过保护层达到隔热、隔氧、抑制燃烧的目的。非膨胀型防火涂料如过氯乙烯防火漆等,通过涂料本身的难燃性或不燃性,或通过涂层在火焰下释放出不燃气体,在表面形成釉状物绝氧隔热膜来保护基材。膨胀型防火涂料用作木质材料的饰面型防火保护层,膨胀型防火涂料受热后会形成多孔性的海绵状炭化层结构,具有很好的隔氧隔热保护作用,将其涂刷在可燃建筑结构上,遇小火不燃烧,火势不大时具有阻滞延燃能力,从而减缓火焰传播速度,离开明火后能自行熄灭,可提高材料的耐火能力,防止火灾迅速蔓延扩大。建造木制房屋时,在墙体和天花板上安装防火石膏板可使整个木结构组合墙体的耐火极限达2 h。

  大型建筑结构中都包含大规格的梁或柱,其本身具有很好的耐火性能。木材导热性能低,且大构件表面燃烧所形成的碳化层会进一步隔绝空气和热量的作用,延缓木材燃烧的速度并保护其余未烧着的木材。采用大截面构件时,若尺寸达到一定的要求就可得到较高的耐火极限。一般而言,木构件截面越大,防火性能越好。木结构的防火设计主要是根据设计荷载的要求结合不同树种木材在受到火焰作用时的炭化速度,通过规定结构构件的最小尺寸,利用木构件本身的耐火性能来满足耐火极限要求。

  通过对木结构的使用范围、长度、面积、防火间距进行控制,并在建筑中制作必要的安全措施(如防火墙、安全出口等),可有效避免木建筑的火灾发生,即使出现火灾也可有效控制火灾蔓延,把火灾的损失降到最低,并在短时间内使人员得到安全疏散。为将建筑火灾降到最低,须充分考虑木结构建筑的使用功能、建筑内人数、发生火灾时逃生的难易程度及防止火灾蔓延的方法等,通过合理的结构设计和构造措施来控制火势蔓延。

  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,提高古建筑本身的安全度,有效预防古建筑火灾发生。

  通过在建筑防火设计工作,应用防火间距和防火分区分隔技术,合理确定建筑防火间距,严格划分防火分区,设置避难空间,充分利用防火墙、防火门窗、防火卷帘、防火阀、防火封堵材料等防火分隔设施,可将火灾控制在一定范围,严防火势蔓延,从而最大限度地减少火灾损失。

  木结构古建筑一旦起火,其产生的火焰、高温、有毒烟气会对建筑内的生命造成严重危害。若古建筑缺乏必要的安全疏散措施,建筑内的人员来不及疏散逃生,极易造成重大伤亡。通过在古建筑防火设计,应用安全疏散和烟气控制技术,合理设置安全出口、疏散通道、应急照明装置、疏散指示标志等安全疏散设施和自然排烟、正压进风、机械排烟等防烟排烟系统,可保障人员安全疏散,最大限度地减少火灾人员伤亡。

  木结构古建筑起火且扩大成灾后,须消防力量及时、有效处置。通过建筑防火设计,应用合理的平面布置,设置消防水源、消防车通道、消防登高场地等建筑灭火救援设施,可确保火灾时消防人员及各类消防车辆、装备能顺利靠近或进入古建筑实施灭火救援,及时、有效扑灭火灾,抢救遇难人员。

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