木材由于木腐菌的侵入，逐渐改变其颜色和结构，使细胞壁受到破坏，物理性质随之发生变化，力学性质逐渐降低，最后变得松软易碎，直至失去全部承载能力。木材是一种天然生长的生物材料，容易腐朽，这给木材的保管、加工和利用带来不利。随着中国森林资源结构的变化，原有原始森林所提供的优质材逐步转变为由人工林或速生丰产林提供的幼龄材和小径木，木材腐朽成为材料耐久性的重要问题。

木腐菌的寄生必须同时具备4个条件：木材高于25%的含水率、4～38℃的温度范围、可供木腐菌食用的营养成分和氧的供给。去除其中任意一个条件，就能有效防止木材腐朽。用水浸泡木材就是为了隔绝微生物的氧气来源；用干燥方法控制木材含水率，是消除微生物生存必备的水源；化学药剂防腐处理主要是隔绝其营养物质来源。

木材正常使用时与人类生活密不可分，温度和氧气无法排除，只能将木材含水率控制在25%以内，使其处于干燥状态，或通过化学药剂防腐处理，将木材中可供微生物食用的营养成分转化为不可食用或有毒的成分，以防止木腐菌的侵害。因此，通过构造方式，使木结构各个部分，特别是支座、节点等关键部位，处于通风良好的条件下，使其不受水和潮湿的作用，是木结构设计时首先要考虑的构造防腐措施（图1）。当无法保证木材不受到潮湿的作用时，如木材用于户外木结构中，应考虑采用天然耐腐木材或经防腐处理的木材；对于重要构件以及关键部位，除了考虑采用构造措施、防止木材受潮外，同时还应采用天然耐腐木材或经防腐处理的木材。

图1 在花园的墙上涂油漆

不同的树种木材，由于细胞中是否含有足够的毒素成分，以及材质是否致密等不同，其耐腐性也有差别。如马尾松、云杉、杨木等属于耐腐性差的树种，红松、落叶松、杉木、香樟和楸木等属于强耐腐树种。对于同一树种的木材，由于心材中存在各种含毒性的抽提物质而具有较高的耐腐性，因此边材较心材易腐。边材所占比率较大的树种，其耐腐性也较差。当采用这些树种的木材制作木结构时，均需进行防腐剂处理。防腐剂是由具有一定毒性的化学品配制而成，分为油类防腐剂、油载防腐剂和水载防腐剂3类，水载防腐剂使用率最高。①油类防腐剂，通常是煤焦油及其分馏物。具有广谱性（对多种腐朽菌的毒杀和预防作用良好）、抗腐效果持久、不腐蚀金属连接件和货源广(炼焦工业副产物)等优点，但也有含持久性有机污染物，气味辛辣，处理材呈黑色，不便油漆和胶合，燃烧时产生大量刺激性浓烟，使用中温度变化会有溢油现象等不足。②油载防腐剂，能溶于有机溶剂中具有防腐作用的化合物。主要有抗腐强、易被木材吸收、持久性好、处理后木材变形小、处理后不影响表面质量（不影响油漆、胶合和强度）、不腐蚀金属连接件等优点，但也存在处理成本高（溶剂不具抗腐力，只起载体作用）、防火要求高（常用有机溶剂为可燃物）、环保性能较差等不足。③水载防腐剂，一般由具有防腐作用的一种或几种互能复配的盐类或氧化物溶解于水组成。其防腐作用主要依靠其活性成分，具有处理成本低（以水作溶剂）、处理后木材表面质量好（不影响油漆、胶合和力学性能）、处理过程中无刺激性气味、不增加木材可燃性等优势，但经该类防腐剂处理，木材会发生膨胀，且经干燥后才能使用，而干燥又会引起木材收缩，所以不宜做成精确尺寸后再进行防腐处理。最常见的水载防腐剂主要有重铬砷酸铜（CCA，在饮用水源处限制使用）、氨溶季胺铜（ACQ）、铜唑（CuAz）等，由于此类防腐剂含有铜离子有效杀菌成分，处理材常呈现出蓝绿色。

木材是天然高分子有机化合物，由90%的纤维素、半纤维素、木素及10%的浸填成分组成，属于固体可燃物。现代木结构的防火机制主要有主动防火和被动防火两种，其中主动防火主要是通过设置自动消防喷淋装置、消防探测警报系统、灭火系统、防火分区、防火间距和逃生通道实现；被动防火主要指基于耐火极限的抗火设计（重型木结构）或采用石膏板等耐火材料进行机械隔离（轻型木结构）（图2）。木构件的耐火极限，指对任一建筑构件按时间-温度标准曲线（ASTM E119或ISO 834）进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时的时间，一般以小时计。

图2 石膏防火

木构件具有一定的耐火性能，特别是截面较大的构件。这是因为木材是由中空的细胞组成，热导率较小。并且木材在燃烧过程中，在表面形成一层炭化层，炭化层具有良好的隔热、隔氧作用，减慢内部木材继续受高温的作用，只会因为有效截面的削弱而丧失部分强度，因此在火灾中，木构件的强度保持时间远高于金属构件。木构件在火灾作用下的炭化速率为0.6毫米/分钟左右，不同树种的炭化速率有一定的差别。木构件的耐火极限除试验测定外，还可以根据已掌握的不同树种的炭化速率进行估算。对于无保护层的木构件来说，应尽量采用截面尺寸较大的整体木构件，以提高耐火极限。试验证明，层板胶合木构件的抗火性能与整体截面的木构件相似。所以采用截面大的层板胶合木，有利于抗火。同时，还可以通过在木构件表面涂刷防火药剂或对木构件进行防火药剂浸注处理，来提高其抗火性能，如丙烯酸乳胶防火漆，在100～200℃的温度下能分解出磷酸使木材脱水炭化，减少可燃气体的形成，在250℃左右能膨胀起泡，形成蜂窝状的防火隔热层，做到小火不燃，以防止初期火灾的扩展，而且一经离开火焰即能自行熄灭。