Concealed Spaces in Light-Frame Wood Construction

Concealed spaces—such as dropped ceilings, stud cavities, 一些进入挑檐底面, 升降通道地板在所有类型的建筑中都很常见. 是否隐藏机械/电气/水管(MEP)服务, enhance the acoustical performance of an assembly, or function as air distribution plenums, 隐蔽空间在各种规模的多家庭和皇冠2登录welcome项目中无处不在. 而国际建筑规范(IBC)并没有定义隐藏空间, the general consensus is that they are small, 由集合物或集合物的一部分组成的建筑物中不宜居住的区域. IBC确实提供了一些关于如何处理隐藏空间的指导, 特别是那些包括可燃材料暴露在空间内. 本文评估了轻型木结构建筑中可燃隐蔽空间的保护要求, 结合IBC和国家消防协会(NFPA)的规定. 它还提供了可用于实现代码遵从性的实用细节.

Construction Types

现代轻框架木结构建筑通常是III类或V类建筑, 哪一个。 are defined in IBC Sections 602.3和602.5 respectively. 这些结构类型允许在所有内部元素中使用规范允许的任何材料. In Type III buildings, 外墙必须由不燃材料或阻燃处理的木材(FRTW)框架和护套建造，如果要求的墙体耐火等级(FRR)为2小时或更短. V类建筑的外墙可以采用规范允许的任何材料. 在这两种建筑类型中，隐蔽空间并没有被明令禁止. 这 is unlike Type IV buildings, 哪一个。, until the 2021 IBC, did have restrictions on concealed spaces, though they still don’t permit light-frame wood. 有关第IV类项目的信息，请参阅WoodWorks出版物。 Concealed Spaces in Mass Timber and Heavy Timber Buildings.

Fireblocking and Draftstopping

IBC第718节规定了可燃隐蔽空间的防火和阻风要求. Note the specific use of the word combustible; 第718节 does not apply to concealed spaces that do not include combustible materials. 阻火阻风的目的如下: 

• 阻火防止火焰和热气体通过小而隐蔽的空间(如.g., a wall stud cavity). 
• 阻风装置可防止火焰和热气体通过大而隐蔽的空间(如.g., a floor cavity or attic). 

Fireblocking

第718节.2.1 lists allowable fireblocking materials. Common examples include 2x nominal lumber, 1/2-in. gypsum board, and mineral wool insulation. 防火隔断的安装方式必须切断隐蔽的通风开口(垂直和水平)，以及隐蔽的垂直螺柱墙空间和隐蔽的水平空间之间的互连.g., a floor assembly), as shown in Figure 2.

Fireblocking must also be installed:

• 在隐蔽的垂直和水平空间之间，例如斜拱和下垂的天花板(参见图3) 
• 在楼梯顶部和底部的楼梯串之间的隐蔽空间(参见图4)
• In concealed spaces formed by stud walls and partitions, including furred spaces, and parallel rows of studs or staggered studs (see Figure 5) 
• 垂直于天花板和地板(垂直防火阻隔=水平防火阻隔构件)  
• 水平方向上最大10英尺(水平方向上=垂直方向上的防火构件)  
• At the annular space around vents, 管道, 导管, 烟囱, and fireplaces at ceilings and floor levels 
• In concealed spaces of exterior wall coverings (e.g.rainscreen) 
  • 在任何一个维度上的最大间隔为20英尺，因此在防火封锁之间没有超过100平方英尺的隐蔽空间(尽管根据第718条适用一些例外情况).2.6) 
• At other locations as noted in 第718节.2

Draftstopping 

IBC 第718节.3.1 lists allowable draftstopping materials. 常见的例子包括1x标称木材，木结构板和绝缘电池. 止水装置必须安装在水平组件与防火隔板相交的地方(参见图6)。. 然而, 当防火隔断延伸到上面的地板/屋顶护套的下面时, no additional draftstopping is required. 另外, buildings equipped with an NFPA 13 or 13R sprinkler system, 并在防火隔断顶部与地板或屋面护套底面之间的空间设有洒水保护装置, do not require fireblocking or draftstopping in this location. 防火隔板通常用于I-1组或R组占用的住宅单元分隔墙, corridor walls, and other applications as noted in Section 708.1.

在第708节中提到的防火隔板与水平组件相交的地方，允许省略防火隔断/防通风的其他例外情况.4.2和718.3: 

• Group R-2 occupancies with fewer than four dwelling units
• Group R-3 occupancies with fewer than three dwelling units 
• R-2组占用不超过四层和60英尺(其中阁楼空间可通过通风系统细分为不超过3个区域)的空间,000 sf, or above every two dwelling units, 哪一个。ever is smaller)

With the exception of Group R occupancy buildings, 需要对可燃地板/天花板组件进行细分，使水平地板面积不超过1,000 sf (see Figure 7). 阻风还需要细分可燃阁楼空间和可燃隐蔽屋顶空间，使水平面积不超过3,000 sf. 配备NFPA 13喷水灭火系统的建筑物不受这些要求的约束.  

Sprinkler Requirements and Impacts

The IBC requires that all buildings containing Group R occupancies have 洒水装置 throughout; other occupancies may or may not need sprinkler protection as dictated by the provisions of Chapter 9. 在可燃隐蔽空间中是否需要洒水装置取决于指定的洒水系统类型(NFPA 13或NFPA 13R)以及防火和阻风装置的使用. 如上所述, 在隐蔽的空间中安装洒水装置会影响防火和阻风的要求.  

IBC规定了可燃隐蔽空间何时需要防火和阻风. 它还规定了建筑物何时需要配备自动喷水灭火系统. 然而, 它没有规定对可燃隐蔽空间的喷头保护(或其他类型的保护)的要求. 这些要求来自适用的洒水喷头标准，NFPA 13或13R. These systems are referenced in IBC Sections 903.3.1.1和903.3.1.2 respectively. NFPA 13:自动喷水灭火系统安装标准 是所有皇冠2登录welcome和多户住宅的基准. 然而, 四层以下的多户住宅可以使用 NFPA 13R:低层住宅安装喷水灭火系统标准. 这些标准对隐蔽空间有不同的要求. 由于大多数多家庭和皇冠2登录welcome项目使用NFPA 13喷水灭火系统, that is the focus of the sections below. 请注意，NFPA 13R通常不要求在隐蔽空间(如地板和屋顶空腔)内进行洒水装置保护.

NFPA 13 Sprinkler Requirements in Concealed Spaces

9节.2019年NFPA 13第2条指出，不可燃和有限可燃建筑的隐蔽空间, as well as those formed with FRTW, do not require sprinkler protection. 否则, 隐蔽空间必须洒水，除非符合第9节的下列要求之一.2.1 .满足: 

• Concealed spaces formed by studs or joists with less than 6 in. 在螺柱或托梁的内边缘或近边缘之间(第9节).2.1.3) 
• Concealed spaces formed by bar joists with less than 6 in. between the roof or floor deck and ceiling (9节.2.1.4) 
• 由天花板直接连接到或在6英寸内形成的隐蔽空间. of wood joists or similar solid member construction (9节.2.1.5) 
• 木托梁结构内的隐蔽空间，从天花板到屋顶或地板托梁的底边，有不燃绝缘材料填充的空间(第9节).2.1.8) 
• 由直接连接到复合木托梁结构或连接到不超过1英寸的金属通道的天花板形成的隐蔽空间. 在深度上, 如果从绝缘电池顶部测量的托梁通道被分隔成不超过160英尺的体积³ 使用的材料相当于网的结构和至少3-1/2英寸. 当使用金属通道连接天花板时，在托梁通道的底部安装一层绝缘电池(第9节).2.1.6, see Figure 8) 
• 复合木托梁结构内的隐蔽空间，从天花板到屋顶或地板复合木托梁的底边，有不燃绝缘材料填充的空间，并且托梁通道被分隔成每个不超过160英尺的体量³ 到复合木托梁的全部深度，材料相当于腹板结构(第9节).2.1.9; see Figure 9) 
• Concealed spaces filled with noncombustible insulation; maximum 2-in. air gap at the top of the space is permitted (9节.2.1.7; see Figure 10)

Summarizing the options above, 保护由轻框架木地板和屋顶组件构成的隐蔽空间的常用方法包括:

Solid wood joist construction

• If ceilings attach directly to or within 6 in. of the joists, no additional protection necessary 
• If ceilings are hung more than 6 in. 下面的托梁: 
  • 用不燃绝缘材料填充从吊顶到托梁底部的区域，并将托梁深度内的空间划分为不超过160英尺的空间³ 
  • Fill concealed space with noncombustible insulation
  • Sprinkler concealed space

Composite wood joist construction

• If ceilings attach directly to composite wood joists, 将托梁深度内的空间划分为不超过160英尺的体量³
• 如果天花板直接连接到不超过1英寸的金属通道上. 在深度上, install at least 3-1/2 in. 在托梁通道的底部安装绝缘电池，并将绝缘电池上方的空间分隔为不超过160英尺的空间³ 
• Fill concealed space with noncombustible insulation 
• Sprinkler concealed space

这 article from the Structural Building Components Association 提供关于隐蔽空间保护和阻风/阻火主题的实际实施的进一步讨论和细节. 9节.2.NFPA 13第1条还规定了不需要对可燃隐蔽空间进行喷头保护的其他情况.