文献综述
摘要：在我国，木结构建筑的历史十分悠久，至今仍留着一批有文化价值的传统木结构建筑。随着我国经济快速的发展,建筑设施的复杂程度、人员和财产的密集程度日益增大,火灾的发生几率也日益增大,因此对建筑物的防火也提出了更高的要求。木材作为建筑材料有着重量轻、高强度、纹理漂亮、加工性能好等特点,而木结构建筑相对传统钢结构和钢筋混凝土结构有着不可比拟的优越性：绿色环保，保温性能以及抗震性能好，施工便捷，结构灵活，节能舒适等。近年来,在我国北京、上海、深圳等大城市已经兴起了木结构建筑住宅热。但是由于设计规范、材料标准化以及相关技术的缺乏,影响了我国木结构建筑的发展。因此,开展对木结构建筑建造相关技术的研究,尤其是木结构防火性能的研究日益重要。
关键词：木结构 防火 构建耐火性
Abstract:In China, the wooden structure has a long history, still have a number of traditional wooden structure with cultural value . With the rapid development of economy in our country, the complexity of building facilities, intensive personnel and property is increasing, the fire rate is also increasing, so the building fire is put forward higher requirements. Wood as building materials with light weight, high strength, beautiful texture characteristics, good processing performance, and compared with the traditional wooden structure building steel structure and reinforced concrete structure has the incomparable superiority: green environmental protection, thermal insulation performance and good anti-seismic performance, convenient construction, flexible structure energy saving, comfort and so on. In recent years, in Chinas Beijing, Shanghai, Shenzhen and other big city has been the rise of the wooden structure of the building. But because the residential thermal design specification, lack of standardized materials and related technology, affected me Therefore, it is more and more important to carry out the research on the construction technology of wood structure building, especially the fire resistance of wood structure.
近几个世纪以来，世界上有不少城市发生过城市特大火灾。如1666年的英国伦敦，1871年的美国芝加哥，1923年的日本东京等。日本和其他一些国家对建筑防火的研究起步比较早，具有很丰富的经验，而我国在这个领域里还没有很好地深入。1982年，莫鲁等人对日本在建筑防火方面进行了考察，并将建筑火灾安全性的研究途径主要划分为：构件材料的防火性、耐火性、火灾性状、烟的流动与控制、避难设施、防火系统和认定防火试验。防火研究的进展与动向：日本防火研究早在04年代就已开始 ,对建筑材料和基本构件的研究已进行了大量的工作。在防火试验研究与经验总结的基础上，已制定了有关建筑防火基本法令、规范和手册等。如日本建设省对防、耐火结构的墙体、柱、楼板、梁以及屋顶在一般火灾时，就规定应具有一定的耐火性能。为了确定不同结构物的耐火等级和各种材料的燃烧特性,目前已制定的标准试验方法有:木结构建筑物构件的防火试验方法(JIS A1301)、非燃烧建筑结构构件的防火试脸方法（JIS A1302)、建筑结构构件的耐火试验方法( JIS A1304)、建筑防火门的防火试验方法(JIS A1311)、屋面防火试验方法(JIS A1312)、建筑物内装饰与施工的难燃材料试验方法(JIS A1321)和建筑薄壁难燃材料试验方法(JIS A1322)等。随着城市建设的不断发展，各种结构型式的建筑与新的建筑材料的出现 ,防火研究也不断深化。对各种建筑材料也都必须经过防、耐火试验被认定后方可使用。特别是对于建筑塑料的出现，对这些材料燃烧生成物的毒性分析和评价就显得更为重要，因此在这方面也己进行过大量试验研究和评定工作。最近几年在结构防火研究方面已开始从结构构件转向对整体结构、装配式结构、薄膜结构、轻钢结构物,以及简易耐火结构住宅的研究 ,探讨由于局部火灾对整个结构物影响的设计计算方法等。据介绍，日本由于木结构建筑几乎占76 %，对城市和地震火灾方面的研究极为重视，如对街道发生火灾时的危险性，街道火灾的蔓延、避难，街道火灾的绿化隔断效果，城市防火措施的效果以及城市防火分区等，都已开展研究。同时对防火综合技术项目方面的开发研究，如综合防火设计法的开发和已建建筑物的防火诊断和改善技术的开发等，也已列人科研课题进行研究。
莫鲁等人是中国较早一批研究建筑防火的人，他们远赴日本学习日本对建筑防火研究的先进技术，为中国建筑的防火研究打下了深厚的基础。而1995年满文焕相对较早的提出了木质材料的特点和在建筑业的应用，木质材料的燃烧性及其建筑防火要求，并提出了发展阻燃木质材料的对策。
木材及制品虽然品种繁多(如树种等），材性差别亦很大，但构成木材的基本元素并无很大差别 ,碳、氢、氧的含量分别占有49.5%、6.3%、44.2%左右，此外含有0.1~0.2%的氮及少量无机物。由上述元素合成维素、半纤维素及木质素等高分子化合物,三种化合物所占重量百分比分别为40~50%、20 ~35%、15~35%。胶合板和刨花板等木制品中除含有上述化合物外,还含有9 ~15%的尿醛树脂或酚醛树脂。尿醛树脂中碳、氢、氧、氮的含量分别为 27~30%、6.67%、30~40%、23~31%。从木材及其品的构成看,属于高分子化合物类。木质材料起火燃烧的危险温度为260℃。火源温度高于260℃时，纤维素、半纤维素、木质素产生热解反应 ,生产一氧化碳、甲烷及氢气等易燃气体，产生有焰燃烧并释放出热量。长时间加热时，木材的最低引火点为157℃。结构建筑火灾温度最高可达到1200~1300℃,一般为1102℃左右。从起火发展为猛烈燃烧的时间为4~14分钟，高温持续间短800℃以上持续间不超过20分钟。木质材料的火焰传播指数为3一4级，与树种、产品规格、辐射强度及风速有关。作为结构材料，火灾时，木质材料比钢材有较高的稳定性。全美林产品协会用净跨为8.54m的木梁及钢梁作为建筑面积为6.1 X 8.54(㎡)的屋顶骨架，用煤气作为热源按ASTME119标准时间— 温度曲线加热，经过31分钟的试验，钢梁及支撑的屋面板全部塌陷,此时木梁有80%以上的面积仍未碳化，仍可以承受载荷。主要原因是木质材料有较低的导热系数及热膨胀系数 , 在热的作用下可保持稳定状态，而钢结构受热后产生较大变形破坏。
满文焕主要研究了中国木质材料的阻燃现状，而1997年张永根相对较早的提出了建筑结构的耐火设计的重要性。
建筑物发生火灾后，随着建筑构件的燃烧和破坏，整个建筑结构也将会遭到局部破坏，甚至全部倒塌。火灾中，结构的倒塌和破坏，主要是由燃烧和高温条件造成的。木结构遇火后，很快被点着，表面被烧蚀，往往木构件的表面碳化，形成碳化层，当碳化深度较大，断面缩小到一定程度剩余截面不能承受结构力时，结构就会倒塌。建筑结构耐火设计主要是要保证建筑物各构件的耐火性能满足规范规定的要求。
