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甲蟲主要侵害含水率較低的干燥木材,而白蟻對潮濕的木材為害較烈。所以采取構(gòu)造上的防潮措施,使木構(gòu)件與水源隔斷,對減小白蟻的危害,有一定的效果。但構(gòu)造上的防潮對防蟲僅是一種輔助措施,凡是有白蟻或甲蟲的地區(qū),木結(jié)構(gòu)和木制品均應(yīng)用防蟲藥劑處理。
楠木、紫檀、柚木等樹種有較強的抗白蟻性,杉木、柳杉、樟木等也有一定的抗白蟻性,但多數(shù)樹種木材皆易受白蟻危害,如馬尾松易受白蟻蛀蝕。所以對于易受白蟻危害的樹種木材制作的木結(jié)構(gòu)或木制品,都要用防蟲藥劑處理。
為了保證木結(jié)構(gòu)的耐久性,目前都采用既能防腐又能防蟲的藥劑。如用硼酸、硼砂和配制的硼酚合劑,是一種水溶性的藥劑,可將木構(gòu)件浸泡在藥劑的水溶液中,若每立方米木材能吸收4.5~6千克的藥劑(干劑重量),則能達到防腐防蟲的目的。由于這種藥劑遇水容易流失,故只宜用于不受潮的木構(gòu)件。對易受潮的木構(gòu)件,則應(yīng)采用油溶性的、合劑。
對木結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的防火主要是測定其耐火極限,并根據(jù)建筑物耐火等級的要求,采取提高木構(gòu)件耐火極限的措施。木構(gòu)件的耐火極限,是指某種構(gòu)件在專門的爐中,按模擬火災(zāi)溫度(700~1000°C)的火焰進行燃燒,從開始到失去其原有的功能(對承重構(gòu)件就是失去承載能力)的時間。如用厚度為
5厘米的方木膠合的門扇,其耐火極限為
1小時;截面為17×17厘米的木梁,其應(yīng)力達到10兆帕,耐火極限為40分鐘;截面為15×15厘米,高3.5米,應(yīng)力達到4兆帕的木柱,25分鐘后才破壞;而截面為29×29厘米的木柱,應(yīng)力達6
兆帕,50分鐘后才破壞。由此可見,木構(gòu)件是具有一定的耐火性能,特別是截面較大的構(gòu)件。這是因為木材是由中空的細胞組成,熱導(dǎo)率較小。并且木材在燃燒過程中,在表面形成一層木炭,而木炭也有良好的隔熱性能,因而減慢了木材的熱分解。
木構(gòu)件在火災(zāi)作用下,前2分鐘是著火燃燒,在此后的8分鐘內(nèi)的炭化速率約為每分鐘0.8毫米,由于形成木炭層,在這以后炭化速率減慢到每分鐘0.6毫米。不同樹種的炭化速率有一定的差別。木構(gòu)件的耐火極限,除試驗測定外,還可以根據(jù)已掌握的不同樹種的炭化速率進行估算。
材料不燃燒并不意味著它在火災(zāi)中安然無事,知道這一點很重要。例如,鋼在大多數(shù)標準中被歸類為不可燃材料,但是在建筑物火災(zāi)所產(chǎn)生的高溫下它會災(zāi)難性地喪失其結(jié)構(gòu)完整性。一個鋼質(zhì)主梁的破壞時間可能會遠遠早于其相應(yīng)的木制系統(tǒng)。
木結(jié)構(gòu)防火安全設(shè)計
如今的建筑標準注重的是防火安全。標準中所包含的很多條例(如出口的尺寸和位置)都是針對人們?nèi)绾卧诟鞣N緊急情況下(包括火災(zāi))迅速、安全地離開建筑物。標準還確保建筑物有足夠長的時間保持結(jié)構(gòu)完整以及阻止火勢的蔓延,以維持安全通道的完整性。
所謂“防火”的建筑物其實是不存在的―存在的只是不同的耐火程度,依據(jù)建筑物的用途,標準明確規(guī)定了墻壁、樓板和天花板在標準火災(zāi)測試中必須能抵抗火災(zāi)的時間長短。建筑物單元彼此相互獨立的建筑特征可以保證火焰和煙霧局限于該單元,或使火焰和煙霧隔間化。
火和煙霧也可以穿過常見于輕型框架建筑中的隱蔽孔洞。應(yīng)設(shè)置實心擋火塊以阻止火焰在其中穿行。熱氣和煙霧也可以穿行于為建筑物提供空氣的管道之中,這對大型建筑物是一個火災(zāi)隱患。對于這種情況,設(shè)計師會利用擋火板,一旦偵測到火災(zāi),擋火板就會在管道中就位以阻止熱氣和煙霧的蔓延。通過在建筑物之間留有足夠空間以及/或者使用稱為防火墻的耐火屏障以控制火勢蔓延到相鄰建筑物。標準中對外墻和防火墻上的開口數(shù)量和尺寸都有限制。