國(guó)內(nèi)外木結(jié)構(gòu)建筑防火技術(shù)研究現(xiàn)狀

馬國(guó)儒邵路山張玉濤張博王鵬宇

(1.北京建筑材料檢驗(yàn)研究院有限公司，北京 100041；2.國(guó)家建筑防火產(chǎn)品安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 100041；3.中國(guó)船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司，北京 100006)

引言

木材具有舒適、環(huán)保、可再生、節(jié)能和抗震等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。作為天然有機(jī)物質(zhì)的木材，主要由纖維素、木質(zhì)素組成，易燃并釋放大量的熱量，極易引發(fā)突發(fā)性火災(zāi)，威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，在使用過(guò)程中存在很大的局限性[1]。建筑中采用大量木質(zhì)裝修材料，會(huì)加大火災(zāi)荷載和火勢(shì)蔓延的速度。另外，木材燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害煙氣，加大了人員疏散的潛在壓力和火災(zāi)的危險(xiǎn)性，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅。世界各地均發(fā)生過(guò)因木結(jié)構(gòu)建筑而引發(fā)的大火，造成眾多文物古跡毀于一旦。2018年，擁有二百年歷史的巴西國(guó)家博物館發(fā)生火災(zāi)，大量藏品在大火中被燒毀，造成了無(wú)法估量的損失。2019年，法國(guó)巴黎發(fā)生了震驚世界的巴黎圣母院大火，大火導(dǎo)致其尖頂坍塌，致使這座歷史悠久的古建筑毀于一旦。為了減少此類(lèi)事故的發(fā)生，木結(jié)構(gòu)建筑材料防火處理顯得尤為重要。

木結(jié)構(gòu)建筑的安全應(yīng)用研究主要集中在木材燃燒特性研究和木材阻燃研究2個(gè)研究方向[2-5]。木材燃燒特性的研究主要是對(duì)木材熱解、燃燒和碳化過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析。木材阻燃研究主要包括木材阻燃改性研究[6-9]和木結(jié)構(gòu)防火處理。本文綜述了國(guó)內(nèi)外木材阻燃和木結(jié)構(gòu)建筑防火構(gòu)造的研究進(jìn)展，并對(duì)未來(lái)木結(jié)構(gòu)建筑防火技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 木結(jié)構(gòu)建筑的燃燒特性

1.1 木材的燃燒

木材遇火后，木材的熱傳遞方式和分解均與外部因素有直接關(guān)系。在以往的研究中，Konig[10]認(rèn)為，木材燃燒時(shí)熱傳遞方式分為傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射3種形式；外部燃燒環(huán)境會(huì)將熱量通過(guò)傳導(dǎo)方式傳遞到木材內(nèi)部，木材內(nèi)部蒸發(fā)的水分通過(guò)對(duì)流方式在冷木材區(qū)域重新形成，與此同時(shí)，木材表面的炭化會(huì)進(jìn)一步造成對(duì)流和輻射的傳熱方式的發(fā)生。Lau等[11]研究認(rèn)為，外部火場(chǎng)的溫度、木材的樹(shù)種和密度等是木材燃燒并分解的主要影響因素，而樹(shù)種類(lèi)別、含水率、滲透率等則是影響木材熱量交換的主要因素；當(dāng)溫度達(dá)到200～400℃時(shí)，木材開(kāi)始燃燒，熱量迅速釋放并達(dá)到高值；隨著溫度的增加，炭化層開(kāi)始形成，在一定程度上能夠阻止熱量向冷木區(qū)傳遞[12]；當(dāng)溫度達(dá)到300℃以上，炭化層開(kāi)始分解，木材橫切面方向出現(xiàn)小裂紋，隨著炭化深度的增加，裂縫寬度將會(huì)加大，裂縫呈鱷魚(yú)皮式分布。劉山山[13]等認(rèn)為，木材燃燒過(guò)程可以分為熱分解速度緩慢階段、熱分解速度加快階段、熱分解急劇發(fā)生階段和汽化階段。燃燒初期，基材的燃燒會(huì)消耗一部分能量并伴隨惰性氣體(水蒸氣、二氧化碳等)的釋放。隨著燃燒的進(jìn)一步進(jìn)行，水分全部蒸發(fā)并產(chǎn)生一氧化碳等可燃?xì)怏w。隨后熱解反應(yīng)加劇，產(chǎn)生更多可燃?xì)怏w(乙烯、甲烷等)，并且會(huì)產(chǎn)生焦油以及醋酸等分解產(chǎn)物。熱分解過(guò)程結(jié)束之后，木炭就會(huì)發(fā)生燃燒，釋放熱量進(jìn)入汽化階段并在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生一些易燃及揮發(fā)性的氣體。

基于上述木材燃燒過(guò)程的觀點(diǎn)，木材燃燒過(guò)程依次可分為干燥準(zhǔn)備階段、有焰燃燒階段和無(wú)焰燃燒階段。干燥準(zhǔn)備階段，溫度升高木材中水開(kāi)始蒸發(fā)。當(dāng)溫度達(dá)到150～200℃時(shí)，木材開(kāi)始分解，產(chǎn)生水蒸氣、CO2、甲酸和乙酸等惰性氣體。隨后溫度升高，進(jìn)入有焰燃燒階段。當(dāng)溫度>200℃后，木材發(fā)生炭化反應(yīng)，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量水蒸氣和CO、甲烷等可燃?xì)怏w并伴隨閃燃現(xiàn)象。產(chǎn)生的可燃?xì)怏w也會(huì)參與燃燒反應(yīng)，進(jìn)一步加大燃燒程度，導(dǎo)致溫度進(jìn)一步升高。當(dāng)溫度逐步升高至280℃時(shí)，木材開(kāi)始劇烈燃燒，產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w，進(jìn)入穩(wěn)定的有焰燃燒階段。隨著燃燒反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，木材的有機(jī)成分會(huì)被完全分解。此時(shí)則標(biāo)志著有焰燃燒階段的結(jié)束，進(jìn)入無(wú)焰燃燒階段。隨著燃燒的進(jìn)行，可燃?xì)怏w的濃度越來(lái)越小，氧氣會(huì)擴(kuò)散到炭層表面燃燒，直至完全熄滅。木材燃燒過(guò)程非常復(fù)雜，往往伴隨火焰燃燒階段、無(wú)焰燃燒和陰燃。當(dāng)可燃?xì)怏w的有焰燃燒完成后，炭的無(wú)焰燃燒仍可持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間[14]。

1.2 木材的炭化

木材易燃，燃燒后表面形成的炭層能夠隔絕基材與外界氧氣和熱量的傳遞。一般認(rèn)為木材轉(zhuǎn)化為炭層的溫度為300℃；而在北美，這一溫度被認(rèn)為是288℃。而在300℃附近木材升溫曲線(xiàn)變化很快，因此取300℃或288℃對(duì)判斷炭化深度(炭化深度是指木材的外表面到炭化線(xiàn)所在位置間的距離)并沒(méi)有太大的影響。木材在炭化后的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)，可以分為碳化層、熱解層以及木材基層，如圖1所示。木材受熱后，隨著溫度的升高，木材的結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生很大的變化。當(dāng)溫度升高至100℃以上時(shí)，木材中的水分開(kāi)始蒸發(fā)。隨著溫度繼續(xù)升高至200℃，此時(shí)木材會(huì)熱解產(chǎn)生可燃性氣體，導(dǎo)致木材顏色變化和質(zhì)量損失。隨后溫度繼續(xù)升高超過(guò)300℃后，則會(huì)出現(xiàn)明顯的炭層[15]。

圖1 木材炭化內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

木材的炭化速率，一般由炭化深度和受火時(shí)間決定。而木材炭化速率的影響因素主要包含材料特性與外部因素。其中，材料特性包括木材的物理形狀、密度、導(dǎo)熱性能及含水率等；外部因素包括受火溫度和氧濃度[16]。具體而言，當(dāng)密度越大，含水率越高時(shí)，木材的炭化速率越緩慢。而當(dāng)木材的加熱溫度高，通風(fēng)供氧條件良好時(shí)，燃燒速度也會(huì)加快。

1.3 木結(jié)構(gòu)建筑燃燒特點(diǎn)

木結(jié)構(gòu)建筑歷史悠久，廣泛應(yīng)用于宗教、文化、住宅等建筑中，以及大型構(gòu)筑物與橋梁中。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了木結(jié)構(gòu)建筑的燃燒過(guò)程，發(fā)現(xiàn)木材的燃燒常常伴隨著火勢(shì)蔓延速度快、燃燒劇烈、建筑物易坍塌、撲救及滅火困難等特點(diǎn)。

1.3.1 火勢(shì)蔓延速度快

木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)載荷大，易燃燒。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，高溫?zé)煔庠谑覂?nèi)沿垂直的木構(gòu)件迅速向上蔓延并聚集在屋頂。在室內(nèi)良好的空氣對(duì)流條件下，高溫?zé)煔鈺?huì)沿屋頂向四周快速蔓延并迅速到達(dá)轟燃階段，導(dǎo)致建筑物的全面燃燒。

1.3.2 燃燒猛烈易垮塌

木結(jié)構(gòu)建筑多使用香樟、松柏等木材，火災(zāi)荷載較大。另外，木質(zhì)構(gòu)件通常較為干燥，加之表面涂覆的油漆未做阻燃處理或處理程度不足，極易在木質(zhì)構(gòu)件的表面形成火勢(shì)。隨后，火勢(shì)沿木結(jié)構(gòu)邊向整個(gè)建筑物迅速蔓延并形成猛烈的立體燃燒，最終造成建筑物全面垮塌。

1.3.3 火災(zāi)撲救難度大

木結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于古建筑應(yīng)用中，而古建筑大多建造在島嶼、深山等偏僻或者建筑物密集、巷長(zhǎng)路窄的地方。這些地方往往伴隨消防水源缺乏、消防車(chē)通道不暢、防火間距不足等問(wèn)題，導(dǎo)致消防人員無(wú)法正常開(kāi)展火災(zāi)的撲滅工作，延誤火災(zāi)撲滅的最佳時(shí)間，造成人身財(cái)產(chǎn)的損失。

1.3.4 滅火困難

與鋼筋混凝土建筑相比，木結(jié)構(gòu)建筑強(qiáng)度較低，燃燒過(guò)程中會(huì)進(jìn)一步降低其強(qiáng)度，容易發(fā)生垮塌，加大滅火難度。

1.3.5 木材自身因素

基于木結(jié)構(gòu)建筑燃燒特點(diǎn)，從木材內(nèi)部因素出發(fā)，影響木材燃燒速度的因素有密度、含水量、比表面積和紋理結(jié)構(gòu)等。

方志勇等[17]研究人員對(duì)影響木材燃燒的自身因素進(jìn)行總結(jié)，結(jié)果顯示，木材的燃燒速度隨木材密度的增大而變慢；含水量越高，燃燒速度越低；比表面積越大，燃燒速度越快；沿平行方向逸出的可燃?xì)怏w的量和燃燒速度均大于垂直方向。

2 木結(jié)構(gòu)建筑中木材的阻燃研究

基于木材的燃燒特性，通常對(duì)木材進(jìn)行阻燃處理或進(jìn)行防火構(gòu)造處理。木材的阻燃是利用阻燃劑對(duì)木材進(jìn)行處理，從而抑制木材燃燒，達(dá)到阻燃的目的。木材阻燃劑的阻燃機(jī)理主要包括凝聚相阻燃機(jī)理和氣相阻燃機(jī)理。凝聚項(xiàng)阻燃機(jī)理。在木材內(nèi)部添加或表面涂覆阻燃劑，能夠在木材燃燒過(guò)程中形成玻璃狀或穩(wěn)定的泡沫碳化層[18]，隔絕木材基材與外界氧氣和熱量的傳遞，進(jìn)一步降低可燃物的燃燒，在凝聚相中發(fā)揮阻燃作用，從而起到阻燃目的；一些含磷、硅的化合物，在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含P、Si碎片和能夠促進(jìn)基材脫水炭化并覆蓋在炭層表面，形成致密炭層；這些炭層能夠很好地隔絕木材基體與外界環(huán)境氧氣和熱量的傳遞，起到了很好屏障保護(hù)作用，有效抑制了基體的燃燒強(qiáng)度[19]；另外，一些復(fù)配阻燃劑能夠在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生含有Si-C[20]，P-C[21]等交聯(lián)鍵的致密炭層，有效起到抑煙、抑熱作用。氣相阻燃機(jī)理。在木材燃燒過(guò)程中，阻燃劑受熱分解會(huì)產(chǎn)生CO2、N2、H2O、SO2等惰性氣體，這些惰性氣體能夠稀釋木材產(chǎn)生的熱解產(chǎn)物，起到氣體稀釋效應(yīng)，減緩燃燒反應(yīng)。另外，阻燃劑在木材燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生活性自由基，能夠與燃燒中產(chǎn)生的氫自由基和氫氧自由基發(fā)生反應(yīng)，中斷燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而達(dá)到阻燃[22]。

木材的阻燃處理主要分為阻燃劑添加法、阻燃劑溶液浸注法和表面涂覆處理法等。

2.1 阻燃劑添加法

阻燃劑添加法是一種在膠粘劑中加入阻燃劑或者在創(chuàng)花、木纖維中拌入阻燃劑的方法。常用于膠合板和創(chuàng)花板等人造板的阻燃處理。木材刨花板膠粘劑分為醛類(lèi)膠粘劑(也叫三醛膠)、聚氨酯膠粘劑和聚醋酸乙烯酯乳液膠粘劑等。而刨花板膠粘劑常用的阻燃劑大體可分為無(wú)機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、樹(shù)脂型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑等。

唐勇等[23]在木材阻燃方向做了很多研究，值得借鑒。以聚乙烯醇(PVA)為原料通過(guò)氧化、加成反應(yīng)制備了含磷雙組分水性聚氨酯木材膠黏劑(P-PU)。將P-PU應(yīng)用于刨花板，提高了極限氧指數(shù)(LOI)和成炭能力，明顯提高了刨花板的阻燃性能，對(duì)阻燃木材的發(fā)展具有積極作用。

2.2 阻燃劑溶液浸注法

阻燃劑溶液浸注法是指在加壓、常壓等條件下，將阻燃劑溶液注入到木材制品中。在不同壓力下，阻燃效果也各不相同，目前國(guó)內(nèi)外通常采用常壓浸注法和加壓浸注法。

杉木和泡桐2種木材滲透性好且試件尺寸較小，因此常利用常壓浸注法進(jìn)行阻燃處理。涂道伍等[24]對(duì)杉木和泡桐利用中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的KY-Fw木材阻燃劑制備阻燃液，在常溫常壓浸泡7d能夠達(dá)到難燃一級(jí)的阻燃效果，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

加壓浸漬法是木材阻燃最常用的一種處理方式。王清文等[25]采用真空-加壓法將主要由磷酸脒基脲(GUP)和硼酸組成的阻燃劑FRW處理含水率為12%的紫椴板材。通過(guò)錐形量熱儀測(cè)試可知，GUP與硼酸之間存在顯著的阻燃協(xié)同效應(yīng)。FRW可以通過(guò)催化木材的脫水反應(yīng)而改變其熱解反應(yīng)的途徑，并使其向著有利于生成炭質(zhì)的方向進(jìn)行，減少了揮發(fā)性可燃物的生成，降低木材燃燒時(shí)的熱釋放，從而達(dá)到對(duì)木材的良好阻燃作用。

2.3 表面涂覆法

在加工成型的木材及其制品表面上涂覆防火涂料，以期達(dá)到隔熱隔氧的目的。常用的防火涂料可分為非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料。表面涂覆具有操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單、添加量較小，能有效控制火勢(shì)蔓延且對(duì)木材物理機(jī)械性能影響小等優(yōu)點(diǎn)。但是一旦保護(hù)層破損，阻燃效果隨即消失。

王奉強(qiáng)[26]合成一種膨脹型水性改性氨基樹(shù)脂阻燃涂料，可應(yīng)用于膠合板中，具有優(yōu)異的阻燃效果。這種阻燃涂料具有熱失重速率小、成炭率高、阻燃性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠與膜樹(shù)脂具有良好的協(xié)同阻燃作用，形成致密的泡沫結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃和抑煙效能，有效延緩火勢(shì)蔓延，降低火災(zāi)潛在危險(xiǎn)性。

3 木結(jié)構(gòu)建筑防火技術(shù)

除了對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑中木材進(jìn)行阻燃處理，還可以采取被動(dòng)防火技術(shù)與主動(dòng)防火技術(shù)減緩或阻止木結(jié)構(gòu)建筑的燃燒。

3.1 被動(dòng)防火技術(shù)

3.1.1 封裝處理

為了避免木材直接燃燒，通常將一些不燃的礦物棉添加在木龍骨之間，然后在其表面覆蓋一層石膏板。隨后將木構(gòu)件進(jìn)行全面包裹，使得構(gòu)件得到更高的耐火極限。這種用耐火石膏板來(lái)包裹裸露木構(gòu)件以達(dá)到防火目標(biāo)的做法稱(chēng)為封裝。

另外，設(shè)置隔火構(gòu)造的方法也能夠有效防止火焰、高溫氣體、煙氣在構(gòu)件內(nèi)傳播。隔火構(gòu)造分為水平隔火構(gòu)造和豎向隔火構(gòu)造[27]，水平隔火構(gòu)造可以限制火焰在水平構(gòu)件中傳播，豎向隔火構(gòu)造則將各個(gè)隱蔽空間分隔開(kāi)來(lái)，形成獨(dú)立的隔火空間來(lái)限制氧氣量以達(dá)到限制火焰增長(zhǎng)的目的。

3.1.2 設(shè)置防火分區(qū)

利用防火門(mén)、防火卷簾等設(shè)施能夠?qū)⒔ㄖ澐譃椴煌姆謪^(qū)，可以有效地將火災(zāi)在一定時(shí)間內(nèi)限制在局部區(qū)域內(nèi)，減緩火勢(shì)蔓延并隔絕煙氣的傳播。采用建筑物劃分防火區(qū)的措施，可以在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將火災(zāi)有效控制在一定范圍內(nèi)，減少火災(zāi)損失，為安全疏散和滅火工作提供有利條件。

1.木柱；2.耐火石膏板；3.木板

3.1.3 設(shè)置合理防火間距

防火間距是指相鄰2棟建筑物之間，保持適應(yīng)火災(zāi)撲救、人員安全疏散和降低火災(zāi)時(shí)熱輻射的必要間距。IBC[28]和NBC[29]都是根據(jù)開(kāi)口情況和外墻材料來(lái)確定防火間距，其中美國(guó)為1.5～3m，加拿大為1.2～2m。德國(guó)、瑞典和瑞士規(guī)范規(guī)定了最小的間距數(shù)值，分別為6m、4m和4m。中國(guó)規(guī)范關(guān)于建筑防火間距規(guī)定，對(duì)于不超過(guò)3～4層的商務(wù)或居住木結(jié)構(gòu)建筑，當(dāng)外墻門(mén)窗洞口面積之和不超過(guò)外墻總面積的10%時(shí)，兩相鄰建筑物的防火間距應(yīng)為5～7m。

3.2 主動(dòng)防火技術(shù)

3.2.1 火災(zāi)探測(cè)技術(shù)

火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)主要是通過(guò)探測(cè)燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的各種物理、化學(xué)現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目的是發(fā)現(xiàn)早期火情，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全[30]。對(duì)氣、煙、熱、光等火災(zāi)參量做出有效響應(yīng)，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可接收的電信號(hào)并分析處理。國(guó)內(nèi)外探測(cè)技術(shù)發(fā)展方向主要分為2個(gè)[31]，即發(fā)展新的火災(zāi)判據(jù)、火災(zāi)識(shí)別模式和基于此的火災(zāi)探測(cè)器或復(fù)合探測(cè)器[32,33]；基于現(xiàn)有的探測(cè)器原理方法與其它技術(shù)交叉通過(guò)改進(jìn)信號(hào)采集和處理方法來(lái)改善系統(tǒng)性能[34]。

根據(jù)監(jiān)測(cè)的火災(zāi)特性不同，火災(zāi)探測(cè)器可分為感煙、感溫、感光、復(fù)合和可燃?xì)怏w等5種類(lèi)型，每個(gè)類(lèi)型又可根據(jù)其工作原理的不同而分為若干種。同時(shí)根據(jù)感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)不同，可分為點(diǎn)型火災(zāi)探測(cè)器和線(xiàn)性火災(zāi)探測(cè)器。

在設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于不同的場(chǎng)合應(yīng)選擇不同的探測(cè)器，一般分為感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、火焰探測(cè)器以及復(fù)合探測(cè)器等。其中，對(duì)火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少或沒(méi)有火焰輻射的場(chǎng)所；使用、生產(chǎn)或聚集可燃?xì)怏w或可燃蒸汽的場(chǎng)所，可選用感煙探測(cè)器。對(duì)火災(zāi)發(fā)展迅速，有強(qiáng)烈的火焰輻射和少量的煙、熱的場(chǎng)所，則應(yīng)選擇火焰探測(cè)器。另外，電纜隧道、豎井、夾層、橋梁和各種皮帶傳送裝置、配電開(kāi)關(guān)、變壓器等場(chǎng)所，對(duì)相對(duì)濕度>95%，正常情況下有煙和水蒸氣的場(chǎng)合，如廚房、鍋爐房和洗衣房等場(chǎng)所應(yīng)選用感溫探測(cè)器[30]。復(fù)合探測(cè)器則適用于火災(zāi)發(fā)展迅速，可產(chǎn)生大量熱、煙和火災(zāi)輻射的場(chǎng)所以及裝有聯(lián)動(dòng)裝置、自動(dòng)滅火系統(tǒng)以及用單一探測(cè)器不能有效確認(rèn)火災(zāi)的場(chǎng)所。

3.2.2 滅火技術(shù)

滅火技術(shù)則是利用氣體、干粉和水等構(gòu)成的滅火系統(tǒng)，對(duì)木材燃燒引發(fā)的火災(zāi)進(jìn)行撲滅的技術(shù)，可分為氣體滅火系統(tǒng)、超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)和超細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。其中，氣體滅火系統(tǒng)是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，對(duì)火場(chǎng)噴射二氧化碳、三氟甲烷和七氟丙烷等惰性氣體滅火劑，從而降低火場(chǎng)中氧氣濃度，達(dá)到滅火的效果。氣體滅火系統(tǒng)對(duì)建筑設(shè)施損害小，對(duì)建筑的圍護(hù)要求較高。與氣體滅火系統(tǒng)相比，超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)則對(duì)建筑的圍護(hù)要求較低。在使用過(guò)程中可將90%的粒徑≤10μm超細(xì)干粉滅火劑微粒射入大氣中，形成煙幕狀氣溶膠[35]，具有比表面積大、活性高、受熱分解速度快、捕獲火焰自由基能力強(qiáng)、滅火效率高等特點(diǎn)，而且具有彌散性、流動(dòng)性、可壓縮性等氣體滅火劑的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全淹沒(méi)式滅火。另外，超細(xì)水霧滅火系統(tǒng)則是使用特殊噴嘴，通過(guò)高壓噴射產(chǎn)生水微粒。水霧比表面積增大，更容易吸收熱量，冷卻燃燒反應(yīng)。超細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具有滅火效率高、反應(yīng)快、用水量極少、滅火后對(duì)建筑損壞小等特點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了改善木材燃燒特性、設(shè)置科學(xué)合理的防火間距和防火分隔的各項(xiàng)被動(dòng)防火技術(shù)，提升火災(zāi)探測(cè)預(yù)警技術(shù)，增強(qiáng)滅火能力等科學(xué)方法。

對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑防火技術(shù)在防火理念上創(chuàng)新、阻燃材料研發(fā)、防火性能好的工程木產(chǎn)品研發(fā)、新型滅火技術(shù)等方面進(jìn)行了展望。從防火理念上的創(chuàng)新不僅要著眼于木制構(gòu)件的燃燒性能，還要關(guān)注于木制構(gòu)件的耐火極限的研究。強(qiáng)調(diào)木制構(gòu)件的耐火極限，可以保證結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，為人員逃生創(chuàng)造時(shí)間。另外，研發(fā)高效、環(huán)保、無(wú)毒的綠色阻燃劑和高性能的阻燃木材，從根源上減少人員在火災(zāi)中因吸入毒性氣體而死亡。火災(zāi)下的木結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)于阻止火災(zāi)的蔓延至關(guān)重要，提高木產(chǎn)品(如膠合木、交錯(cuò)層壓木材、單板層級(jí)材等)采用的結(jié)構(gòu)用膠在火災(zāi)下的性能以及增加噴淋系統(tǒng)均能有效阻止火災(zāi)蔓延。