沭阳县星星木板材加工厂
热门产品推荐:杨木加工厂     杨木条     杨木方     杨木板厂     木材加工
13852814132

建筑木方厂家如何防火

 二维码 34
发表时间:2020-01-12 09:09作者:赵玉军来源:原创网址:http://www.findamuslimboy.com

木材建筑的两种最常见形式是轻木框架和大块木材。大块木材的不同之处在于,产品是“工程”的,是由较小的锯木构件在工厂制造的,尺寸通常为12英寸或更大。大宗木材解决方案包括胶合木,交叉层压木材(CLT),钉层压木材(NLT),大容量胶合板(MPP),层压单板木材(LVL)和销钉层压木材(DLT)等产品。

CLT面板具有双向跨度和高效的墙壁和地板结构,正成为大众木材构造的一种非常流行的形式。在美国,随着越来越多的大型木结构建筑完工,其好处开始越来越为人所知,包括较轻的建筑,与其他材料相比,可以节省基础工程;异地预制,可实现高度精确的生产,从而缩短整体施工时间;和较小的工作人员,既安全又安静。寻求高度可持续建筑解决方案的业主和开发商也可以通过大量木材来实现其目标。

大量木材和法规

在美国境内,每个州都采用一个或多个标准建筑规范,而所有50个州都采用国际规范委员会(ICC)的国际建筑规范(IBC),有些州还采用了美国国家消防协会(NFPA)的生命安全规范,也称为NFPA101。许多州进一步修改了模型代码,以提供符合建筑规范的基础。其他规范和标准会影响建筑,消防系统,维护和消防操作,包括国际消防规范(IFC)。

在中型散货箱内,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达到85英尺。美国木材委员会(www.awc.org)和WoodWorks(www.woodworks.org)提供有关如何利用木材结构来最大化高度和面积的资源和技术指导。IBC要求占用地板高度超过75英尺(定义为“高层”)的建筑物必须具有更高的防火等级和结构性能。与中层建筑相比,所有着火的高层建筑的预期结构性能都有显着提高。

大规模木材建设:火怎么办?

为了防火,将轻木结构封装在不燃石膏干墙内,以达到防火和FRR的目的。大块木材的不同之处在于,当暴露于火中时,它会通过炭化的绝缘优势实现FRR,这是基于截面尺寸和质量的固有保护过程。炭可以保护承重的环境温度木材,考虑到炭化的速率是高度可预测的,因此可以将构件设计为承受外力。国家木材结构设计规范(NDS)(AWC,2018)中提供了有关整体木材耐火性的工程设计指南。

为了帮助建筑师,工程师和承包商,大量木材供应商提供符合法规的防火测试解决方案,以供建筑许可证批准。中型散货箱有几种通过耐火测试或计算来达到耐火性的方法。防火测试必须符合ASTM E119或UL 263,它们对装载的建筑构件采用标准化的加热方案,以确定防火等级。

CLT在火灾中的表现

已经对CLT在火灾中的性能进行了很好的研究,但是对性能的了解并不总是很好。欧洲,加拿大以及最近在美国进行了重大的耐火测试。耐火测试的结果是一致的,表明CLT将以可预测的方式炭化,耐火性基于“层”的数量和厚度每个面板由组成。

北美所有CLT供应商都对其CLT面板进行了耐火测试,符合ASTM E119的要求,其FRR为2小时。每个供应商都可以提供这些测试报告,以支持将其产品用作承重地板或墙壁。这导致了CLT指南(例如NDS和CLT手册)提供了FRR计算方法,以支持将CLT用于地板和墙壁的建筑许可申请。

最近研究的领域是制造商使用的不同粘合剂。已经使用了两种类型的CLT粘合剂,一种粘合剂系统具有更高的耐热性。因此,为了提高火灾中的CLT性能,最近更新了北美制造标准(ANSI-APA PRG-320)。从2021年开始,要求所有CLT面板使用粘合剂,以提供更大的耐火热性,从而改善CLT面板的耐火性能。

CLT施工细节

提供符合标准的建筑的细节对于大型木结构建筑尤其重要。一些关键领域如下所述。

隐藏的空间

由于CLT的实木结构,利用CLT作为主要墙壁和地板元素的大容量木材建筑在主要结构内没有隐蔽空间。类似于其他形式的建筑,可以使用石膏干墙解决方案预先形成用于建筑公用设施的空间,例如管道,电缆和管道。因此,大面积建造木材可以消除潜在的火势蔓延隐患空间。

连接数

整体木材结构中的连接没有统一规定。每个供应商都指定CLT面板对面板连接,并且该连接已作为墙壁或地板组件的一部分进行了防火测试,符合ASTM E119。

穿透力

所有建筑物的管道,电缆,电信,供暖和制冷均发生“穿透”。对于在CLT墙壁和地板中的穿透,请指定已事先测试过用于CLT墙壁或地板的穿透的项圈,防火胶泥或防火阀的安装。目前,在美国,这些产品很少,并且正在进行更多的防火测试,以增加可供设计人员使用的产品目录。

施工期间的火灾风险

轻型木结构建筑施工中的火灾是一个重大问题,因为要在建筑物快要完工之前才安装石膏干墙和喷水灭火装置的防火设施,这会使不完整的建筑处于危险之中。大规模木材建筑的主要优势在于,结构构件(例如胶合木和CLT)无需依靠其他保护措施(例如干墙)来抵御火灾。每个成员在安装后便会提供所需的结构防火等级。

防止建筑火灾的发生一直很重要,并且所使用的方法包括消除现场烹饪,提高夜间安全性和进行热工作监督(在需要时)。大多数大型木材建筑无需焊接或打磨,从而消除了主要的火源之一。NFPA 241“保护建筑,改建和拆除作业的标准”的使用提供了一种减少火灾风险和建筑火灾后果的方法。

Mass Timber和CLT的下一步是什么?

在许多辖区,人们不愿批准大规模的木结构建筑,这主要是由于对材料和可进行的火灾测试的程度缺乏了解。尽管有些人雄心勃勃,但美国仍在计划和建造高层木质建筑。考虑到市场需求,有必要对法规进行修订,ICC召集了高层木结构建筑临时委员会,以研究和应对未来的法规变更,以允许在75英尺以上建造大型木结构建筑。最初的投票对代码更改提案非常积极。

随着对大宗木材防火性能的认识和理解的不断发展,大宗木材建筑的设计和批准机会越来越多。WoodWorks,Think Wood和AWC等组织的继续教育对于增加拥有大量木材经验的熟练建筑师,工程师和承包商的数量至关重要。通过提高教育程度,该行业应该期望看到更多的大型木材建筑正在建造中。

参考文献

美国测试和材料学会,2016年,“ ASTM E119:建筑结构和材料防火测试的标准测试方法。”

美国木材委员会(AWC),2015年,“国家木质建筑设计规范”,弗吉尼亚州利斯堡。

Barber,D.,Crielaard,R.,Li,X.,2016年,“迈向高层木材建筑中暴露木材的防火设计”,世界木材工程会议论文集,2016年8月22日至25日,维也纳。

A. Buchanan,2001年,“消防安全的结构设计”,John Wiley and Sons

Craft,ST等人,2011年,“对着火的CLT面板的行为的调查”,第十二届国际火灾与材料会议论文集。

Frangi,A.等,2008,“交叉层压实心木材板的防火性能”,瑞士苏黎世联邦理工学院结构工程研究所。

国际法规理事会,2015年,“国际建筑法规”。

Kimball,A.,Hoehler,M.,Su,J.,2017年,“高木的消防安全挑战–交叉层压木材(CLT)舱室防火测试的报告”,NFPA会议和博览会,2017年6月4日至7日,波士顿

E. Karacabeyli,E.,Douglas,B.,2013年,“ CLT手册,美国版”,FPInnovations SP529-E。

Klippel,M.,Schmid,J.,Frangi,A.,2016年,“ CLT的消防设计”,提交给CTH Actions FP1402和FP1404,KTH Stockholm的联合活动。

美国国家消防协会,2015年,“ NFPA 101 –生命安全守则”。

保险商实验室UL 263,“建筑结构和材料的防火测试”。

White,R.,2016年,“确定木材构件耐火性的分析方法”,《 SFPE消防工程手册》,第5版。