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入建筑物内部,外墙要具有一定的防火性能,使得外墙不致坍塌(非损伤性)外墙室内一侧的表面温度不得上升到200℃以上.


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在传统做法的抹土墙和柱子之间插入厚厚的板子,这种嵌入式板墙的防火性能在2000年发布改正标准法施行令以前研究的不多,但是随着近年对传统木结构的重新评价之机和生态学的高潮,进行了各种场地实验.抹土墙就是用竹子的基底和土构成的,由于土不会燃烧所以只要能保证厚度就具有隔热性.而构成板墙的木材,一般会认为有燃烧危险,但是燃烧边缘的碳化层会形成隔热材料,因此,断面越大、有足够的厚度,火势就很难烧进内部.这种燃烧前进速度称作碳化速度,大概在0.6-1.0mm/分钟.像大断面的层叠构件接近0.6mm/分钟,15mm左右厚的板材大概在1.0mm/分钟.另外,由于木材含有水分(平衡含水率在10%-15%左右),因此即使表面燃烧内部和里面也很难超过100℃.所以即使只有15mm的厚度也有15分钟的隔热性能.

从房屋外侧对用不燃材料(土)和燃烧前进困难的材料(木材)做成的外墙进行加热实验来看,只要土和木材的厚度足够,内侧(室内侧表面)的温度就很难上升,具有很好的隔热性.一般的土墙建筑,土的涂层厚度约为60mm,加热1小时以后,内侧温度也只在100℃左右.而45mm厚的木墙,加热45分钟后的内侧温度也没超过100℃.但是木材有木结等弱点,需要用不燃性油灰抹住.

由于这些墙多是露柱,露梁的明柱墙,柱子燃烧造成的断面减少将影响到非损伤性能(不破坏性能),因此常认为这是明柱墙的弱点.虽然柱子明露容易使断面减少,但是只要室外一侧采用整墙,墙在柱外侧15mm左右,就可以保证防火构造上需要的30分钟的非损伤性能.即明柱墙结构只要设定的火灾时间是30分钟左右,就可以毫不费力地抑制柱子的纵向弯曲.

根据近年的研究成果,2004年7月的国土交通省告示第787号,788号对拣土墙的准防火性能与防火构造给以了肯定.已经有住宅建设使用上了这种结构.

3 檐底木制椽子,屋面板木材外露的准耐火构造

与外墙一样,在准防火地区有燃烧蔓延危险的部分檐底,当为2层建筑时需要采用防火结构(承受30分钟的室外火灾),当为3层建筑时需采用准耐火结构(承受45分钟的室外火灾及室内火灾).一般情况,多是在檐口贴不燃性的表面木材.根据其措施保证建筑标准法要求的隔热性c热量不会传到屋面里层)与隔火性(火焰不会贯通).像椽子,屋面板,檐垫板等构件都外露的传统住宅,当邻家发生火灾时可以蔓延燃烧到建筑物内部的路径是檐垫板和屋面板.为此,要延缓燃烧,该部分就要加强防火.仅用木材要达到法规要求的隔热性和隔火性,需要各个构件具有一定的厚度,因为减小、减薄构件的尺寸比较困难.依据这种想法,有关方面进行了各种各样规格的加热实验得出的结果是,屋面板的厚度达到30mm、檐垫板达到45mm,椽子尺寸和间隔满足支撑屋面的必要尺寸(即没有防火上的制约),就可以达到超过45分钟的隔热性与隔火性.不论是木材外露的檐底,还是贴具有不燃性能的檐口面材的檐底,由于都能满足在邻居发生火灾时火势不蔓延到屋面里层的性能要求,因此在各个法规上都得到了认可.依据这些研究成果,在2004年7月的国土交通省告示789号、790号文件中,对檐底木材明露的45分钟及1小时准耐火构造给予了认可.从而可以对准防火地区的2层建筑,3层建筑(也可以是共同住宅),以木材明露的方式修建有火势蔓延危险部分的檐底.若与上述抹土墙及板墙的防火结构做法组合的话,那么仅使用土和木材的传统做法就可以在准防火地区修建2层建筑,在法规22条地区修建3层建筑.由于檐底和外墙对建筑物的外观设计有很大影响,因此这里所介绍的一些做法可以拓宽建筑设计的选择性,使城市木结构建筑的修建有了新的可能性.

木结构耐火建筑物与传统木结构建筑设计参考属性评定
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