新西兰胶合木企业X-Lam美国分公司最近举办了一场烧烤午餐会，公司员工用CLT（正交胶合木）制作了这个简易烧烤架。还有什么比这更能说明重型木结构的消防机理呢。烧烤炭火的温度一般可以达到 600度，在这样高温的连续炙烤下，CLT木材的表面形成了碳化层，正是这层碳化表面延缓了木材燃烧的速度，保证了木材结构在一定时间内的完整性。

 

放大到建筑来说，木结构建筑的防火问题一直都是人们对它最大的担心。其实，现代木结构建筑作为一个完整成熟的建筑体系，有配套的建筑防火规范规定，设计人员只要按照规范设计，其建筑防火性能与一般的钢筋混凝土无异。现行的中国《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）的第十一章对现代木结构的高度、建筑面积、适用类型、建筑物之间的防火间距、构件的耐火极限、消防设施配置等被动和主动防火技术要求都有非常明确的规定。

 

现代木结构体系主要分为轻型木结构体系、重型木结构体系、正交胶合木体系和组合体系。应用中，是采用轻型木结构体系还是重型木结构体系，主要由建筑物的规模和使用功能决定，两种体系达到规定的消防安全水平所采取的手段也不同。

 

轻型木结构防火机理

轻型木结构建筑的防火安全性能取决于墙体、楼盖和屋顶等整体构件的耐火极限和燃烧性能，由于这些构件采用具有很好耐火性能的石膏板覆面，所以整个构件的耐火极限和燃烧性能可以满足防火规范的要求，而与木材本身是可燃材料关系不大。石膏板的种类、厚度、构件的组成方式决定构件所能达到的耐火极限要求。试验证明，轻型木楼板和墙体构件的耐火时间可达到45分钟到 2 小时，甚至更长。

图：耐火石膏板覆盖的轻型木骨架墙体

 

重型木结构防火机理

重型木结构是采用截面尺寸较大的锯材或复合木材作为承重梁和柱的一种结构体系。重型木结构建筑中木结构构件必须达到一定尺寸。上世纪90年代发展起来的正交胶合木体系是用15-45mm层板相互叠层正交组胚后制作的大板作为墙体、楼盖和屋盖的一种结构体系，也是重型木结构的一种。重型木结构是根据大断面木材高温下炭化缓慢和速度较恒定的特点来达到防火性能要求。重木结构采用有效截面法可以计算梁、柱、板构件的耐火极限，以满足防火规范的要求。

图：在燃烧试验中被表面碳化的重型木结构构件

 

现代木结构综合防火措施

现代木结构建筑的防火应有系统、完善的措施，除了要求木结构构件满足相应的耐火极限要求外，还要考虑以下因素：

•   针对不同使用功能的木结构建筑配置自动喷水灭火系统、火灾报警系统、建筑灭火器、消火栓灭火系统等合理、完备的主动消防措施；

•   满足木结构建筑之间及木结构与其他建筑之间防火间距的要求；

•   建筑物在火灾时的人员安全疏散设施的设置条件及要求；

•   建筑隐蔽空间必须进行防火分隔；

•   管道、电气线路应考虑足够的防火保护措施。

此外，木结构在施工中尚未达到设计要求的防火安全保护，加上施工现场环境复杂，不安全因素多，疏散条件差，应予以特别重视，这一点在今年10月1日起正式实施的《多高层木结构建筑技术标准》（ GB/T51226-2018 ）有详细的规定。

没有哪种建筑结构能够完全防火，任何建筑材料都可能受火灾影响。有些建筑材料可能不会燃烧，但是在遇到典型的建筑火灾时，它们可能失去强度，导致整体结构失效。

木结构是任何民用、商用、工业用或公共建筑的极好选择—它对环境的影响很小，安全、耐用、美观。木结构建筑很灵活，在地震等极端情况下，它的性能同其它主要建筑材料一样好或比它们更好。加拿大木结构建筑技术正在世界各地的新兴和发达国家得到采用。