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【原創(chuàng)】木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限
文章作者:羅文圣 博士/教授級(jí)高級(jí)工程師 (北京盛大華源科技有限公司,100070,北京)
1. 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006第5章之5.5條對(duì)木結(jié)構(gòu)民用建筑的耐火極限規(guī)定如下:
5.5.1 當(dāng)木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限滿足表5.5.1(見表1)的規(guī)定時(shí),木結(jié)構(gòu)可按本節(jié)的規(guī)定進(jìn)行建筑防火設(shè)計(jì)。
表5.5.1注:1 屋頂表層應(yīng)采用不可燃材料;2 當(dāng)同一座木結(jié)構(gòu)建筑由不同高度組成,較低部分的屋頂承重構(gòu)件必須是難燃燒體,耐火極限不應(yīng)低于1.00h。
2. 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2012(報(bào)批稿)
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2012對(duì)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)及《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)進(jìn)行整合修訂,整合修訂之后的規(guī)范名稱仍為《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。修訂后的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第13章為木結(jié)構(gòu)建筑。
13.0.1 當(dāng)木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限滿足表13.0.1(見表1)的規(guī)定時(shí),木結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì)可按本章的規(guī)定進(jìn)行。
表13.0.1注:1 除本規(guī)范另有規(guī)定外,當(dāng)同一座木結(jié)構(gòu)建筑存在不同高度的屋頂時(shí),較低部分的屋頂承重構(gòu)件不應(yīng)采用燃燒體;采用難燃燒體時(shí),其耐火極限不應(yīng)低于0.75h。較低部分的屋面面層應(yīng)采用難燃材料;2 輕型木結(jié)構(gòu)建筑的屋頂,除防水層及屋面板外,其他部分均應(yīng)視為屋頂承重構(gòu)件,且應(yīng)為難燃燒體,耐火極限不應(yīng)低于0.50h;3 當(dāng)層數(shù)不超過2 層、防火墻間的建筑面積小于600m2 且防火墻間的建筑長(zhǎng)度小于60m 時(shí),構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限可按四級(jí)耐火等級(jí)建筑的要求確定;4 木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限可按本規(guī)范附錄C 確定。
13.0.2 建筑的房間隔墻和非承重外墻采用木骨架組合墻體時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:1 木骨架組合非承重外墻可用于建筑高度不大于18m 的住宅建筑,建筑高度不大于24m 的辦公建筑或丁、戊類廠(庫(kù))房;2 墻體填充材料的燃燒性能應(yīng)為A 級(jí)。材料的燃燒性能分級(jí)應(yīng)符合**標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB 8624 的規(guī)定;3 木骨架組合墻體的燃燒性能和耐火極限應(yīng)符合表13.0.2 的規(guī)定;4 木骨架組合墻體的其他防火要求應(yīng)符合現(xiàn)行**標(biāo)準(zhǔn)《木骨架組合墻體技術(shù)規(guī)范》GB/T 50361 的規(guī)定。
表13.0.2 木骨架組合墻體的燃燒性能和耐火極限(h)
構(gòu)件名稱 |
耐火等級(jí) |
||||
一級(jí) |
二級(jí) |
三級(jí) |
木結(jié)構(gòu)建筑 |
四級(jí) |
|
非承重外墻 |
-- |
難燃燒體1.25 |
難燃燒體0.75 |
難燃燒體0.75 |
無(wú)要求 |
房間隔墻 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體0.75 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.25 |
3. 《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50005-2003
《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50005-2003第10章規(guī)定了木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限。
10.1 一般規(guī)定
10.1.1 木結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì),應(yīng)按本章規(guī)定執(zhí)行。本章未規(guī)定的應(yīng)遵照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的規(guī)定執(zhí)行。
10.2 建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限
10.2.1 木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限不應(yīng)低于表10.2.1(見表1)的規(guī)定(該條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行)。
表10.2.1注:1 屋頂表層應(yīng)采用不可燃材料;2 當(dāng)同一座木結(jié)構(gòu)建筑由不同高度組成,較低部分的屋頂承重構(gòu)件必須是難燃燒體,耐火極限不應(yīng)低于1.00h。
10.2.2各類建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限可按本規(guī)范附錄R確定。
4. 《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50005(修訂稿,2010版)
針《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50005-2003實(shí)施過程中存在的問題,以及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2012對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)容的調(diào)整,2010年對(duì)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50005-2003進(jìn)行了修訂。修訂后的“10 防火設(shè)計(jì)”對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限作了調(diào)整(見表1.1),并增加了木構(gòu)件的有效炭化速率指標(biāo)。
10.1 一般規(guī)定
10.1.1 木結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì)和防火構(gòu)造除應(yīng)遵守本章的規(guī)定外,還應(yīng)符合現(xiàn)行**標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的有關(guān)規(guī)定。
10.1.2 本章規(guī)定的設(shè)計(jì)方法適應(yīng)于耐火極限不超過2.00h的構(gòu)建防火設(shè)計(jì)。
10.1.4 木構(gòu)件燃燒t小時(shí)后,有效炭化速率應(yīng)根據(jù)下式計(jì)算:
式中:βe—根據(jù)耐火極限t的要求確定的有效炭化速率(mm/h);
βn—木材燃燒1.00h的名義線性炭化速率(mm/h):采用針葉材制作的膠合木構(gòu)件的名義線性炭化速率為38mm/h。根據(jù)該炭化速率計(jì)算的有效炭化率和有效炭化層厚度見表10.1.4;
t—耐火極限(h)。
表10.1.4 有效炭化率和有效炭化層厚度
構(gòu)件的耐火極限t(h) |
有效炭化率βe(mm/h) |
有效炭化層厚度T(mm) |
0.50 |
52.0 |
26 |
1.00 |
45.7 |
46 |
1.50 |
42.4 |
64 |
2.00 |
40.1 |
80 |
10.1.7 木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限不應(yīng)低于表10.1.7(見表1)的規(guī)定(該條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行)。
10.1.8 木結(jié)構(gòu)采用的建筑材料,其燃燒性能的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《建筑材料難燃性實(shí)驗(yàn)方法》GB8625的規(guī)定。
10.1.8 各類木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限可按本規(guī)范附錄R確定。
5. 《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005
《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005中與木結(jié)構(gòu)相關(guān)的條款如下:
6.4.8木結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采取有效的防潮、防腐、防火、防蟲措施。
9.2耐火等級(jí)及其構(gòu)件耐火極限
9.2.1住宅建筑的耐火等級(jí)劃分為四級(jí),其構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限不應(yīng)低于表9.2.1的規(guī)定(四級(jí)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限見表1)。
9.2.2 住宅建筑的耐火等級(jí)應(yīng)符合表9.2.2的規(guī)定。
表9.2.2 住宅建筑的耐火等級(jí)要求
建筑類別 |
1至3層住宅 |
4至9層住宅 |
耐火等級(jí)要求 |
四級(jí)及以上 |
三級(jí)及以上 |
表1 木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限
構(gòu)件名稱 |
GB50016-2006 |
GB50016-2012 |
GB50005-2003 |
GB50005-2010 |
GB50368-2005 |
防火墻 |
不燃燒體3.00 |
不燃燒體3.00 |
不燃燒體3.00 |
不燃燒體3.00 |
不燃性3.00 |
承重墻、住宅建筑單元之間的墻和分戶墻、 樓梯間的墻 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體1.00 |
難燃性0.50 |
承重外墻 |
|
|
|
|
難燃性0.50 |
非承重外墻 |
|
|
|
|
難燃性0.25 |
電梯井的墻 |
難燃燒體1.00 |
不燃燒體1.00 |
難燃燒體1.00 |
不燃燒體1.00 |
|
非承重外墻、疏散走道兩側(cè)的隔墻 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體0.75 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體0.75 |
|
疏散走道兩側(cè)的隔墻 |
|
|
|
|
難燃性0.50 |
房間隔墻 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.50 |
|
多層承重柱 |
難燃燒體1.00 |
|
難燃燒體1.00 |
|
|
單層承重柱 |
難燃燒體1.00 |
|
難燃燒體1.00 |
|
|
承重柱 |
|
燃燒體1.00 |
|
難燃燒體1.00 |
|
柱 |
|
|
|
|
難燃性0.50 |
梁 |
難燃燒體1.00 |
燃燒體1.00 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體1.00 |
難燃性0.50 |
樓板 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體0.75 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體0.50 |
難燃性0.50 |
屋頂承重構(gòu)件 |
難燃燒體1.00 |
燃燒體0.50 |
難燃燒體1.00 |
難燃燒體0.50 |
難燃性0.25 |
疏散樓梯 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.50 |
難燃燒體0.50 |
難燃性0.25 |
室內(nèi)吊頂 |
難燃燒體0.25 |
|
難燃燒體0.25 |
難燃燒體0.25 |
|
吊頂 |
|
難燃燒體0.15 |
|
|
|
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016對(duì)表1中術(shù)語(yǔ)定義如下:
耐火極限:在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下,建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)從受到火的作用時(shí)起,到失去穩(wěn)定性、完整性或隔熱性時(shí)止所用時(shí)間,用小時(shí)表示。
不燃燒體:用不燃材料做成的建筑構(gòu)件。
難燃燒體:用難燃材料做成的建筑構(gòu)件或用可燃材料做成而用不燃材料做保護(hù)層的建筑構(gòu)件。
燃燒體:用可燃材料做成的建筑構(gòu)件。
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