2024年10月31日，欧洲—南工大木结构合作交流会及中欧木结构学术论坛在南京举行。会上，欧洲木业协会防火专家Esko Mikkola介绍了木结构建筑防火安全的基础知识，以及欧洲在防火方面的相关规定，并结合一些案例进行了说明。

背景

木材是可再生、可持续的建筑材料，可作为碳储存材料长达数十年甚至数百年。作为生物质材料，木材是可燃的，但是得益于现代木结构防火技术与规范的发展，木材在高层及大型建筑中的应用也越来越普及。

木框架结构

木结构建筑具备长期储碳的功能，例如建造于1922年的木结构建筑，至今已有超百年历史，它的碳储存功能依旧不减。

Classes of reaction to fire performance for solid wood panelling and cladding（实木镶板和覆层对火灾性能的反应类别）

在过去几十年中，欧洲在木结构建筑防火研究和试验方面做出了重大努力，现在已有规范统一的设计方法（如欧洲标准），当前的防火规定也允许多层、高层木结构建筑，并且2022年有了最新的防火指南。该指南涵盖了木结构和木制品、木结构建筑防火安全、火灾动力学、不同地区防火安全、耐火性能、防火分隔组件、承重木材、木材连接、防火蔓延预防、自动喷水灭火系统、性能化设计、火灾中的稳固性、建筑施工与控制、消防考虑等章节。

防火安全的基本要求

一是火灾与烟雾控制。要限制建筑工程中火灾和烟雾的产生和蔓延，防火分区至关重要，建筑的防火分区是相对独立的，与结构材料无关，必要时可配置自动灭火装置，如喷淋系统。在发生火灾时，人员应能安全疏散或得到救援。因此在木结构建筑中，需要配备齐全的喷淋系统，确保在发生火灾时能够及时灭火。

Sara Kulturhus

二是结构的安全性考虑。结构应在特定时间内保持承载能力，木结构的碳化速率决定构件尺寸，可利用外层覆面和喷淋措施来提高其抗火时间。同时要考虑火势蔓延至临近建筑的控制，通过合理设置间距、防火分区和防火墙来实现。还要确保消防队的安全，所有建筑都应设置安全通道及采取适当措施。

Sara Kulturhus

三是结构中木材裸露的要求。如果大面积木材暴露在火灾中，需要更高的抗火要求，需要通过使用防护覆面和自动灭火装置，在承重构件上达到所需的防火性能，或实现更长的耐火时限。

欧洲的相关规定

欧洲国家层面有木结构建筑的防火规定，定义了安全水平，且所有国家采用相同的防火安全实验和分级标准，包括耐火反应（A1、A2、B、C、D、E、F等级）和耐火极限（R30、R60、R90、EI30、EI60、EI90、R120等）。欧洲标准针对混凝土、钢材、木材等不同材料都有相应的防火设计标准，如EN1995-1-2就是关于木结构设计的结构防火设计标准。

Katajanokan Laituri

在欧洲，大多数木材产品在满足最低密度和厚度条件时，无需进行单个产品的测试和分级，即可归类为至少D-s2，d2等级（通过委员会决定/委托法规）。例如不同的木制面板和覆面材料、交叉层压木材产品、单板层积材产品等都有相应的规定。根据EN1995-1-2标准，碳化厚度根据火灾暴露时间和碳化速率计算，未碳化截面用于承载力计算（力学特性与常温设计条件下相同），同时还有保护层的使用规定、连接规定和节点规定，目前该标准正在修订中。

木产品碳化速率

在木产品碳化速率研究方面，对实木、胶合木、LVL（单板层积材）和CLT（正交胶合木）的碳化速率进行了研究，这些工程木产品的防火性能得到了证实（2小时及以上）。同时，为保证木构件在火灾中的安全性，建筑中所使用的木构件都需要进行产品认证，并在设计阶段进行工程师合格检查，提供相关的证明；在施工阶段，建筑许可部门也会进行防火安全检查。

欧洲木结构发展趋势与案例介绍

从20世纪90年代到现在，欧洲木结构建筑的高度限制发生了很大变化，从能够建造低层木结构建筑，到现在能够建造多层甚至高层（无限制）木结构建筑。

萨拉文化中心

例如，位于瑞典的萨拉文化中心共高20层，面积约30000平方米，包含剧院、博物馆、美术馆、城市图书馆和酒店等功能。高层（酒店）由CLT预制模块建造，低层梁柱则采用胶合木，核心筒与剪力墙皆为CLT，入口大厅上部桁架则采用胶合木与钢结构。

瑞典哥德堡Nodi办公项目

瑞典哥德堡Nodi办公项目也是一个底层有商店的木结构办公楼，建筑设计旨在营造一个低碳舒适的室内环境。

Katajanokan Laituri

芬兰赫尔辛基的Katajanokan Laituri包含Stora Enso公司总部和Sokos酒店，采用了约7600立方米的LVL和CLT结构，耐火极限60分钟，配置了自动灭火设备，主厅木材裸露部分通过火灾模拟试验等措施保证了防火安全。

Monio学校

芬兰Monio学校及社区中心是一栋混合木结构建筑，混合结构框架由胶合木、单板层积材、混凝土构成，外墙与内隔墙采用原木，耐火极限60分钟，配置了自动灭火设备。

中林木结构 预建碳中和