木结构建筑防火的研究现状—木结构建筑的防火--材料防火
2 木结构建筑的防火
我国木结构建筑设计的主要依据是GB 50005-2003《木结构设计规范》。与钢材和混凝土不同,木材属于固体可燃物质,在GB 50016-2006《建筑设计防火规范》中,其火灾危险性被列为丙类;按照GB 50222-95《建筑内部装修设计防火规范》,其燃烧性能等级为B 级。若不经阻燃处理,在建筑上是使用将受到极大限制。
木结构建筑的防火主要包括材料防火和结构防火两方面。
2.1 材料防火
1)木材染色机理 木材是天然高分子有机化合物,由90%的纤维素、半纤维素、木素及10%的浸填成分(挥发油、树脂、鞣质和其他酚类化合物等)组成。在火灾中,木材温度可高达800~
木材在热作用下可发生热分解反应,形成许多简单的低分子物质,其中部分会聚合或缩合成树脂状物质。同时,随着温度的升高,反应由吸热转为放热,又加速了木材的热分解。研究人员曾对木材热解过程进行大量的试验研究和数值模拟,结果表明:阻燃处理可以有效地减慢木材的热分解反应。因此,木结构住宅,特别是在室内,应尽量使用阻燃性材料。
2)防火处理方法 早在5000年前的我国古代,就已采用在木柱外面涂覆泥土的防火方法,后来对大型木质梁、柱,采用漆布包缠后,再涂以黏土、石膏等难燃性物质进行防火。在沿海地区,有用还是作防火处理的木材建造灯塔的记录。
木材阻燃处理大致可分为2类:一类是溶剂型阻燃剂的浸渍法,另一类是防火涂料(又称阻燃涂料)的涂布法。常用的工艺有3种: ①深层处理。通过一定手段使阻燃剂或具有阻燃作用的物质,浸注到整个木材中或达到一定深度,如采用浸渍法和浸注法; ②表面处理。在木材表面涂刷或喷淋阻燃物质,但这种方法不宜用成材处理;③ 贴面处理。在木材表面敷贴阻燃材料,如无机物、金属薄板等非燃性材料,或经过阻燃处理的单板等,或在木材表面注入一层熔化了的金属液体,形成所谓的“金属化木材”。
市场上常见的木材阻燃产品,大多是采用聚磷酸铵或以氨基树脂固定的阻燃剂。目前在我国,木材阻燃技术已得到广泛应用,基本能满足建筑防火及防火等级的要求。与未处理木材一样,防火处理后木材仍具有质轻,易加工,安装、施工便利,费用低,无需维护和保养等优点,可满足木结构建筑的设计要求。