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大塊木材通過材料本身內層的隔熱層而具有耐火性。當木材暴露于火中時，暴露的表面會燃燒，從而形成自然的碳化保護層。炭化層作為隔離層，延遲了下層木芯的加熱。由于大塊木材是由實心的部件組成，空氣和火勢蔓延被抑制了。炭以可預測的速率（約3.81厘米/小時）形成，以減慢燃燒和火勢蔓延。
除了倚仗木結構建筑自身的防火優勢，現代木結構建筑在設計的過程中，還會人為的采取多項措施，以提升木結構建筑的綜合防火性能。
在木結構的防火設計中，一方面需要對木結構的用途、層數、面積等進行控制；另一方面需要設置必要的安全措施，降低火災發生時造成的損失。通過對木結構建筑進行合理的結構設計，實現對火勢蔓延的有效控制，以提高木結構建筑的防火能力。采取的措施通常有以下幾點：
1. 對木材的防火阻燃處理
針對木材的特性，現代工藝會對木材進行一些針對性處理。現代木材通常使用水性防火阻燃液處理，采用浸漬、噴涂等方法，將阻燃液涂覆于木材表面，使木材不易燃燒的同時，還在一定程度上增加了防腐、防銹、耐酸堿、耐水、耐鹽霧等性能。
2. 在木結構建筑內部設置防火分區
在建筑內部的某一個空間發生火災之后，在熱氣體的對流與輻射作用之下，火勢或沿著樓板、門窗等向著其他空間不斷蔓延，最終導致整個建筑全面出現火災。
因此，在木結構建筑中可以設置防火分區，將火勢有效地控制在一定的時間與區域中。對木結構建筑防火分區設置產生影響的因素包括建筑層數、建筑長度、建筑面積等，同時可以通過防火墻防止火勢蔓延到相鄰的建筑中。
