加拿大研究人员近期完成了一项针对重型木结构连接节点的极限耐火测试，结果颠覆了传统认知：木材不仅未加速燃烧，反而像隔热层一样保护了内部的钢制构件。这项由FPInnovations研究所主导、GHL咨询公司参与的研究，直接挑战了公众对高层建筑“易燃”的刻板印象，为交叉层压木材（CLT）在更高楼层建筑中的应用提供了坚实的数据支撑。
重型木结构连接节点的耐火实测
在传统观念中，混凝土和钢结构是高层安全建筑的代名词，而木材往往与火灾风险挂钩。随着全球对低碳建材需求的激增，由多层木板交错胶合而成的交叉层压木材（CLT）正成为建筑界的新宠。这种材料制成的面板具有极高的强度和稳定性，常被用作整栋建筑的楼板和墙体。
加拿大现行规范已允许使用此类材料建造高达12层的建筑，并正在探讨提升至18层的可能性。此前，英属哥伦比亚大学的Tallwood House宿舍楼便是这一技术的先驱项目。但审批通过的核心门槛在于：结构必须在火灾中保持至少两小时的完整性而不坍塌。研究团队聚焦于一个关键且常被忽视的环节——钢木连接节点。这些节点是钢梁与木柱直接接触、支撑楼板的关键部位，其耐火性能直接决定了整体结构的安全底线。
为了获取真实数据，工程师搭建了真实的连接节点模型，施加了模拟建筑自重荷载，并将其置于标准火灾试验炉中。测试分为两组：一组节点完全暴露在火焰中，另一组则加装了防火屏障。经过整整两小时的烈火考验，两组结构均未发生坍塌，最终未能维持设计时的最大承载量，但已完全满足规范要求的“两小时生存时间”。
木材碳化层与热质量的保护机制
测试中最令人意外的发现并非结构未倒塌，而是木材自身的物理行为。常识认为金属会加速木材燃烧，但连接点附近的木材炭化速率反而低于远离连接点的区域。这一现象源于重型木材的两个核心特性。
是表面形成的炭化层。当木材受热燃烧时，外层会形成一层致密的焦炭，这层焦炭如同隔热盾，阻断了热量向内部传递，使剩余木材以缓慢、可预测的速度消耗。这与钢材在高温下突然失去强度并发生脆性断裂截然不同。
是CLT板材巨大的热质量。在测试中，直接暴露在火焰中的钢构件在短短14分钟内便达到了约538摄氏度的临界温度；而嵌入木材内部的钢构件，由于受到周围木材的热缓冲，直到约46分钟后才接近这一危险温度。换言之，厚重的木材实际上充当了钢结构的“防火外衣”，显著延缓了其失效时间。
巴西林业资源与建筑转型的契合点
这一研究成果对拥有庞大人工林资源的国家具有直接指导意义。以巴西为例，该国是全球最大的桉树和松树种植国之一，具备发展重型木建筑的天然原料优势。巴西已开始出现采用CLT技术的项目，旨在追求更短的工期、更低的碳排放以及更高的可持续性。
文化心理障碍仍是主要阻力。在经历过多次重大火灾事故的社会背景下，公众对“木头”与“火”的结合存在本能恐惧。此类科学测试的价值在于用数据消除误解：木材并非不燃，而是可控燃烧。通过合理设计，其燃烧过程缓慢且可预测，为人员疏散和结构维持争取了宝贵时间。
从行业应用角度看，这一发现意味着设计师可以更自信地优化钢木连接节点的防火构造，无需过度依赖厚重的外部防火涂料，从而在保障安全的降低材料成本。对于中国从业者而言，中国目前对高层木建筑有严格限制，但FPInnovations的研究方法——特别是针对节点热传导行为的量化分析——为未来可能的规范修订或特定场景（如低层公共建筑、装配式住宅）的技术储备提供了重要参考。随着全球碳中和进程加速，掌握重型木材的热工性能与防火机理，将是建筑企业拓展绿色建材市场的关键竞争力。