轻型木结构住宅的防火和隔声是咋样的?
木材与钢材和混凝土比较
建筑物的防火安全性是个复杂的概念(远比材料的可燃烧性能复杂得多),需要对整个建筑体系的各项性能加以综合考虑。
虽然木材是可燃材料,但它在燃烧时产生的碳化层有助于保护木材,并保持内部材质的强度和结构完整性。这就是为什么重型木结构系统可以暴露在火中而具有高达90分钟的耐火极限。轻型木结构墙体、楼盖和屋盖、木桁架和工字木搁栅经设计可达到2小时的耐火极限。
承重和非承重的木墙骨墙体构件(两侧贴石膏板,又称墙板、石膏板或干墙)的防火对比试验表明,两者阻止火势通过墙体蔓延的时间基本相同。
钢材是不可燃材料,但是在高温燃烧中会很快丧失强度。与木结构构件一样,钢材必须得到保护,以避免直接暴露于火中。通常,采用石膏板来延长钢材在火灾中失效的时间。
混凝土也是不可燃材料,但是较新采用的混凝土保温结构板(ICF)住宅体系在混凝土外部采用可燃的泡沫材料作为保温材料和结构板。这种泡沫材料在燃烧时会产生有毒气体和极高的热量。这种混凝土保温结构板在用于多户住宅的分户墙时,也需要采用石膏板或其他材料保护来延缓火势蔓延。同时也必须采用隔热屏障来保护所有的可燃性泡沫保温材料。
对住宅建筑火灾中造成人员死亡的主要原因进行研究的结果发现,只有0.2%是由于楼面活墙体倒塌而导致死亡的。这些研究还表明,住宅火灾中最先起火的是屋内的易燃物品,而这些物品燃烧时产生的烟雾造成了90%的人员死亡。
耐火建筑
木结构构件(墙体或楼板)的耐火极限几乎完全取决于用来保护木结构构件免受热效应的石膏板。当石膏板暴露在火势中时,它能靠释放含有的水分来吸收大量的热量。
市场上有各种不同的石膏板,但是建造耐火木结构构件需要特制的耐火石膏板。耐火石膏板至少有两种厚度。较厚的石膏板,隔热、耐火性能也就更好。
在石膏板的材料构成中,玻璃纤维是用来提高外形的稳定性和钉头的抗拉性,使他们在火势中仍可以较长时间#固定在原来的位置。特殊的施工方法和设计要求可用来最大限度地延长石膏板固定在原位的时间。
把玻璃纤维或岩棉隔热材料放在木结构楼盖搁栅之间或墙体的墙骨柱之间,可以减少热量自墙体或天花板传递到搁栅的空腔内。隔热材料应紧靠墙骨柱或搁栅安装,因为缝隙会让火焰的热气渗透进木构件间的空腔和两侧。
在剪力墙的构造中,将木基结构板(如胶合板)钉在墙骨柱上再覆盖石膏板可以把构件的整体耐火极限延长5-10分钟,具体的时间取决于木基结构板是钉在剪力墙的哪一侧(周围还是面向火的一侧)。
声音传递
轻型木结构系列特别适用于建造要求隔声的住宅。利用弹性金属横槽将石膏板安装在墙体和天花板上,可以大大减低声音的传递。另外,在木结构楼盖和墙体构件内放置玻璃纤维或岩棉保温材料也能够减低声音的传递。木结构建筑没有混凝土建筑常有的撞击性噪音传递的问题。