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今年,位于云南迪慶藏族自治州州府香格里拉縣的獨克宗古城發生了一場大火災,焚毀了百余座建筑。我們惋惜這座歷史名城毀于一旦,嘆息工藝精良的木結構建筑群竟這樣化為灰燼。
城內通道狹窄、消防設施供水水壓不足、防火意識薄弱。其中,房屋多為土木結構,且連片成群易燃燒成為人們熱議的原因。我們的祖先在建造精巧的木結構建筑時,也深深領悟到木生火的道理。為了防火,歷代能工巧匠因地制宜地發明了彩繪、護城河、防火墻、水袋等措施。至今保存較好的安徽徽州民居,其高出房頂的防火馬頭墻已經成為顯著特色。
古代防火設計中,故宮是最為典型的范例。宮外有金水河、護城河保駕護航,宮內有河道彎曲穿過;除此之外,80多口水井分布其中。紫禁城內還有大缸308口,太和殿、保和殿前各4口;每口缸可容水2000升,比現代水車容量還大。因忌諱水、火二字而得名的“太平缸”、“吉祥缸”是故宮最具特色的防火設備。源于生活實踐的智慧成就了千百年來人與木和諧相生的居住格局。木結構易燃的意識也一并進駐我們的大腦,比如這次香格里拉大火,人們將首要原因歸結于木結構易燃。當鋼筋混凝土的房屋建筑成為居住主流選擇后,這種認識依然根深蒂固在國人的腦海中,但事實是木結構并非最易燃。
美國國家林產品協會西北研究所提供的測試結果表明,大截面木構件遇火時,其強度保持時間比金屬長。當溫度升至230攝氏度時,鋼材的強度急劇下降;750攝氏度時,其強度只有原來的10%。木材在溫度達到250攝氏度時才會燃燒;火勢兇猛的情況下,它通常會以每分鐘0.64毫米的速度碳化,碳化層將木材與外界隔離從而提高了木材可承受的溫度。因此,在一場持續30分鐘的大火中,木材的每個暴露表面只有19毫米因碳化而損失,余下絕大部分原始截面完整無損。
隨著居住方式的改變,古人的防火智慧已不足以抵擋災難。今人繼續探索,依靠現代技術和手段解決木結構防火問題。木材內部結構的改變是解決途徑之一。現代木結構基本擯棄了使用原木,取而代之的是規格材和工程木材料,如CLT交錯層積材、膠合木等;這些材料的強度、耐久性、穩定性、環保性、經濟性遠遠高于一般木材。環保防火涂料的應用是解決問題的另一種思路。位于青島的某重型木結構建筑,其SPF(云杉-冷杉-松)結構板材支撐起的浮云屋頂,經防火涂料處理達到了阻燃目的。
木材阻燃處理分為浸漬溶劑型阻燃劑與涂刷木結構防火涂料兩種方式。木結構防火涂料以水作溶劑,有機和無機復合材料作粘結劑,加入高效阻燃劑和助劑配制而成,是一種集環保、裝飾、防火于一體的新型涂料品種。平整的涂膜遇火時膨脹發泡形成泡沫層,泡沫層不僅隔絕氧氣,還因質地疏松而具有良好的隔熱性能,可延滯熱量傳向木材的速率;涂層膨脹發泡產生泡沫層的過程因為體積擴大而呈吸熱反應,消耗大量熱量,有利于降低火災現場溫度。木結構防火涂料憑借無毒、無污染、涂層性能穩定、適應各類氣候條件、便于施工等優點,被廣泛應用于禮堂、影劇院、賓館、醫院等建筑中。
在欽佩古人防火智慧,感嘆今人防火精妙技術的同時,我們不由得沉思:在建筑材料如此豐富的現代社會,人類為何始終對安全舒適的木結構建筑保有熱情?應當說,這一切都源于對木的不舍、對自然的眷戀和對品質生活的不懈追求。
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