美國(guó)林務(wù)局開(kāi)展CLT高層木結(jié)構(gòu)建筑防火測(cè)試研究

美國(guó)：木質(zhì)建筑具有一系列經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。當(dāng)前，人們?cè)絹?lái)越愿意利用正交膠合木（cross-laminated timber，CLT）來(lái)建造中高層木結(jié)構(gòu)建筑。CLT是由經(jīng)干燥的木方以90度角交錯(cuò)疊放，再經(jīng)過(guò)膠壓而成的實(shí)木板材，具有超強(qiáng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可以被用作墻壁、屋頂和地板等。CLT耐火性能高，有測(cè)評(píng)指出，7 in LCLT地板的耐火極限可達(dá)到2 h。

按照《國(guó)際建筑規(guī)范》（International Building Code）規(guī)定，建造6層以上的木結(jié)構(gòu)建筑必須取得特殊建筑官方許可。要改變這一現(xiàn)狀，就必須修改規(guī)范。為了幫助修訂規(guī)范，美國(guó)林務(wù)局林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室（Forest Products Laboratory，F(xiàn)PL）的研究人員最近與美國(guó)木材委員會(huì)、美國(guó)煙酒槍械與爆炸物管理局（ATF）以及林務(wù)局州和私有林業(yè)處合作，完成了一系列木結(jié)構(gòu)建筑防火測(cè)試。

研究人員在ATF設(shè)在馬里蘭州貝爾茨維爾的火災(zāi)研究實(shí)驗(yàn)室中CLT按1：1的比例建造了兩層木結(jié)構(gòu)建筑，其中包含了兩套完全相同的帶家具單臥室公寓。利用這套木結(jié)構(gòu)建筑，他們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)展了5種火災(zāi)場(chǎng)景的測(cè)試，包括在有石膏墻板保護(hù)且配備了大型家具和室內(nèi)物品的大型木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑燃燒3 h模式、在CLT天花板的30%區(qū)域無(wú)阻燃層的客廳和臥室里燃燒4 h模式、客廳與臥室共用CLT墻無(wú)阻燃層時(shí)燃燒模式、客廳和臥室無(wú)阻燃層時(shí)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)效果檢測(cè)及大火燃燒23 min后再觸發(fā)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的測(cè)試模式。為了較好地收集和分析測(cè)試數(shù)據(jù)，在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置500個(gè)數(shù)據(jù)收集點(diǎn)，每秒收集一次數(shù)據(jù)。

對(duì)研究人員而言，最后一項(xiàng)測(cè)試最令人印象深刻，結(jié)果顯示，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)觸發(fā)之前，氣溫已飆升到了700 ℃左右，但在觸發(fā)后的短短數(shù)分鐘內(nèi)溫度就降至50 ℃左右。這再一次證實(shí)了即使CLT裸露在外，CLT木結(jié)構(gòu)建筑也具有很強(qiáng)的防火性能這一測(cè)試結(jié)論。

這些測(cè)試結(jié)果不僅有助于促進(jìn)建筑規(guī)范的修訂，推進(jìn)木結(jié)構(gòu)建筑高層發(fā)展，而且為財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)提供了有效的信息。此外，這些結(jié)果還有助于建立更精確的火勢(shì)建模以及在CLT建筑實(shí)現(xiàn)消防安全。一旦數(shù)據(jù)分析完畢，結(jié)果將會(huì)發(fā)布在FPL的報(bào)告中，并提交給國(guó)際規(guī)范委員會(huì)（International Code Council）的高層建筑特別委員會(huì)。 （萬(wàn)宇軒）