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建筑木方廠家如何防火

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發表時間:2020-01-12 09:09作者:趙玉軍來源:原創網址:http://www.sbc696.com

木材建筑的兩種最常見形式是輕木框架和大塊木材。大塊木材的不同之處在于,產品是“工程”的,是由較小的鋸木構件在工廠制造的,尺寸通常為12英寸或更大。大宗木材解決方案包括膠合木,交叉層壓木材(CLT),釘層壓木材(NLT),大容量膠合板(MPP),層壓單板木材(LVL)和銷釘層壓木材(DLT)等產品。

CLT面板具有雙向跨度和高效的墻壁和地板結構,正成為大眾木材構造的一種非常流行的形式。在美國,隨著越來越多的大型木結構建筑完工,其好處開始越來越為人所知,包括較輕的建筑,與其他材料相比,可以節省基礎工程;異地預制,可實現高度精確的生產,從而縮短整體施工時間;和較小的工作人員,既安全又安靜。尋求高度可持續建筑解決方案的業主和開發商也可以通過大量木材來實現其目標。

大量木材和法規

在美國境內,每個州都采用一個或多個標準建筑規范,而所有50個州都采用國際規范委員會(ICC)的國際建筑規范(IBC),有些州還采用了美國國家消防協會(NFPA)的生命安全規范,也稱為NFPA101。許多州進一步修改了模型代碼,以提供符合建筑規范的基礎。其他規范和標準會影響建筑,消防系統,維護和消防操作,包括國際消防規范(IFC)。

在中型散貨箱內,木材可用于III,IV和V型建筑。III型和IV型的最大建筑高度可以達到85英尺。美國木材委員會(www.awc.org)和WoodWorks(www.woodworks.org)提供有關如何利用木材結構來最大化高度和面積的資源和技術指導。IBC要求占用地板高度超過75英尺(定義為“高層”)的建筑物必須具有更高的防火等級和結構性能。與中層建筑相比,所有著火的高層建筑的預期結構性能都有顯著提高。

大規模木材建設:火怎么辦?

為了防火,將輕木結構封裝在不燃石膏干墻內,以達到防火和FRR的目的。大塊木材的不同之處在于,當暴露于火中時,它會通過炭化的絕緣優勢實現FRR,這是基于截面尺寸和質量的固有保護過程。炭可以保護承重的環境溫度木材,考慮到炭化的速率是高度可預測的,因此可以將構件設計為承受外力。國家木材結構設計規范(NDS)(AWC,2018)中提供了有關整體木材耐火性的工程設計指南。

為了幫助建筑師,工程師和承包商,大量木材供應商提供符合法規的防火測試解決方案,以供建筑許可證批準。中型散貨箱有幾種通過耐火測試或計算來達到耐火性的方法。防火測試必須符合ASTM E119或UL 263,它們對裝載的建筑構件采用標準化的加熱方案,以確定防火等級。

CLT在火災中的表現

已經對CLT在火災中的性能進行了很好的研究,但是對性能的了解并不總是很好。歐洲,加拿大以及最近在美國進行了重大的耐火測試。耐火測試的結果是一致的,表明CLT將以可預測的方式炭化,耐火性基于“層”的數量和厚度每個面板由組成。

北美所有CLT供應商都對其CLT面板進行了耐火測試,符合ASTM E119的要求,其FRR為2小時。每個供應商都可以提供這些測試報告,以支持將其產品用作承重地板或墻壁。這導致了CLT指南(例如NDS和CLT手冊)提供了FRR計算方法,以支持將CLT用于地板和墻壁的建筑許可申請。

最近研究的領域是制造商使用的不同粘合劑。已經使用了兩種類型的CLT粘合劑,一種粘合劑系統具有更高的耐熱性。因此,為了提高火災中的CLT性能,最近更新了北美制造標準(ANSI-APA PRG-320)。從2021年開始,要求所有CLT面板使用粘合劑,以提供更大的耐火熱性,從而改善CLT面板的耐火性能。

CLT施工細節

提供符合標準的建筑的細節對于大型木結構建筑尤其重要。一些關鍵領域如下所述。

隱藏的空間

由于CLT的實木結構,利用CLT作為主要墻壁和地板元素的大容量木材建筑在主要結構內沒有隱蔽空間。類似于其他形式的建筑,可以使用石膏干墻解決方案預先形成用于建筑公用設施的空間,例如管道,電纜和管道。因此,大面積建造木材可以消除潛在的火勢蔓延隱患空間。

連接數

整體木材結構中的連接沒有統一規定。每個供應商都指定CLT面板對面板連接,并且該連接已作為墻壁或地板組件的一部分進行了防火測試,符合ASTM E119。

穿透力

所有建筑物的管道,電纜,電信,供暖和制冷均發生“穿透”。對于在CLT墻壁和地板中的穿透,請指定已事先測試過用于CLT墻壁或地板的穿透的項圈,防火膠泥或防火閥的安裝。目前,在美國,這些產品很少,并且正在進行更多的防火測試,以增加可供設計人員使用的產品目錄。

施工期間的火災風險

輕型木結構建筑施工中的火災是一個重大問題,因為要在建筑物快要完工之前才安裝石膏干墻和噴水滅火裝置的防火設施,這會使不完整的建筑處于危險之中。大規模木材建筑的主要優勢在于,結構構件(例如膠合木和CLT)無需依靠其他保護措施(例如干墻)來抵御火災。每個成員在安裝后便會提供所需的結構防火等級。

防止建筑火災的發生一直很重要,并且所使用的方法包括消除現場烹飪,提高夜間安全性和進行熱工作監督(在需要時)。大多數大型木材建筑無需焊接或打磨,從而消除了主要的火源之一。NFPA 241“保護建筑,改建和拆除作業的標準”的使用提供了一種減少火災風險和建筑火災后果的方法。

Mass Timber和CLT的下一步是什么?

在許多轄區,人們不愿批準大規模的木結構建筑,這主要是由于對材料和可進行的火災測試的程度缺乏了解。盡管有些人雄心勃勃,但美國仍在計劃和建造高層木質建筑。考慮到市場需求,有必要對法規進行修訂,ICC召集了高層木結構建筑臨時委員會,以研究和應對未來的法規變更,以允許在75英尺以上建造大型木結構建筑。最初的投票對代碼更改提案非常積極。

隨著對大宗木材防火性能的認識和理解的不斷發展,大宗木材建筑的設計和批準機會越來越多。WoodWorks,Think Wood和AWC等組織的繼續教育對于增加擁有大量木材經驗的熟練建筑師,工程師和承包商的數量至關重要。通過提高教育程度,該行業應該期望看到更多的大型木材建筑正在建造中。

參考文獻

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