Защита деревянных конструкций от возгорания
Дерево (древесина) — это достаточно универсальный и весьма удобный материал, и потому очень широко используется в строительстве. Однако в процессе эксплуатации древесина подвергается большому количеству негативных воздействий: грибки, гниение, плесень и т.п. Но самый серьезный вред дереву может нанести пожар. На протяжении целых веков особо остро стоял вопрос о защите деревянных конструкций от пожара и возгорания. Для этого были придуманы различные способы защиты, которые теперь очень широко применяются для защиты дерева. Давайте рассмотрим, для чего нужна эта защита, и какие бывают виды защиты дерева.
Защита конструкций, сделанных из дерева, от возгорания, пожаров и горения — это очень серьезная работа, которая имеет общенародное значение.
Как происходит возгорание деревянных конструкций
Древесина начинает гореть в тот момент, когда она нагревается до температуры, при которой происходит ее активное термическое разложение, сопровождаемое выделением горючих газов, в состав которых входит углерод. Получается, что древесина — это легкосгораемый органический материал.
Для возгорания древесины и для быстрого распространения огня нужны определенные благоприятные условия. Если древесина подвергается длительное время воздействию температуры, к примеру, в 150°С, то она может воспламениться. Процесс горения усиливается также за счет обогащения открытого пламени кислородом из окружающего воздуха. Если элементы деревянной конструкции имеют зазоры между собой, то огонь по ним будет распространяться быстрее, чем на более монолитных конструкциях.
Что такое защита деревянных конструкций от пожара?
Цель защиты деревянной конструкции от возгорания — это повышение ее общего предела огнестойкости с тем, чтобы в процессе горения она дольше сопротивлялась возгоранию. Для этого необходимо провести конструктивную или химическую защиту от возгорания.
Конструктивная защита древесины от возгорания
Наиболее эффективная конструктивная защита от возгорания заключается в следующем. Если в производственных помещениях с горячими процессами используются конструкции из дерева, то они должны быть отделены достаточным расстоянием или огнестойкими материалами от печей и всех остальных нагревательных приборов. Деревянные конструкции в таких зданиях должны быть массивными и состоять из клееного бруса, имеющего гораздо более высокий предел огнестойкости, нежели обычные доски. Также использование обыкновенной штукатурки, нанесенной на деревянной поверхности, значительно повысит сопротивление деревянных конструкций возгоранию с последующим их разрушением.
Химическая защита древесины от возгорания
Химическая защита древесины от возгорания нужна для повышения уровня сопротивляемости деревянных конструкций огню. Особенно нужна такая обработка в помещениях, где есть легковоспламеняющиеся материалы. Суть химической защиты заключается в пропитке и покраске дерева специальными веществами. Вещества для огнезащитной пропитки называются антипиренами.
Антипирен (анти-пиро, то есть «против возгорания») — это вещество, которое наносится на уже окончательно возведенный дом. Это вещество впитывается в дерево, и при опасном перегреве начинает плавиться. Плавление антипирена приводит к образованию огнеупорной пленки или газовой оболочки. Этот защитный слой очень хорошо препятствует доступу к древесине кислорода, тем самым дерево открытым огнем не горит, а только тлеет. Благодаря этому пожар достаточно легко потушить, особенно на ранней стадии возгорания. Подробнее об антипренах читайте в нашей будущей статье. Следите за обновлениями!
Поделиться информацией:
Защита деревянных конструкций | ЛКМ Портал
Дерево – один из самых востребованных в строительстве материалов. Но по сравнению с бетоном, камнем и металлом дерево – наиболее мягкий и наименее прочный материал. Следовательно, оно в большей степени подвержено разрушающему воздействию атмосферных явлений и биологических факторов.
Для защиты деревянных конструкций от влаги, плесени, грибка, насекомых, возгорания, усыхания используются специальные пропитки и декоративные лакокрасочные покрытия.
ЛКМ для деревянных конструкций
Лакокрасочные материалы для деревянных конструкций можно разделить на две основные группы: специальные (защитные) и декоративные (отделочные).
Заметим, что многие из выпускаемых декоративных составов наделены защитными функциями, а специальные защитные материалы зачастую обладают декоративными свойствами. Поэтому ЛКМ для обработки деревянных поверхностей можно разделить на следующие группы:
- специальные защитные материалы;
- защитные декоративные краски;
- защитно-декоративные лаки;
- тонирующие составы.
Специальные защитные материалы предназначены прежде всего для защиты наружных поверхностей от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Они подразделяются на две большие группы: антисептики и антипирены.
Антисептики для деревянных конструкций
Антисептики – это специальные химические составы, обладающие противомикробным и противогрибковым (фунгицидным) действием.
Антисептики, применяемые для защиты древесины от биологических врагов, должны быть стойкими, не поглощать влагу и не вымываться водой. Наряду с этим они должны быть относительно безопасны для людей и животных, не должны выделять при эксплуатации ядовитых веществ и неприятных запахов и затруднять последующую обработку или окраску деревянных поверхностей. Антисептическую обработку деревянных материалов и изделий можно осуществлять в заводских условиях путем пропитки в ваннах, под давлением или непосредственно на строительной площадке в процессе монтажа или отделки.
В случае применения антисептиков и консервантов при отделочных работах для достижения максимального защитного эффекта следует всю предохранительную обработку древесины производить после строгания, фрезерования, сверления и зачистки, но перед сборкой деревянных деталей в изделие.
Антисептики «Древотекс»
Антисептики серии «Древотекс» профессионально защищают древесину от плесени, разрушающих грибов, грибов синевы и гнили, а также от древесных вредителей (жуков-точильщиков, короедов, древогрызов).
- «Древотекс» – пропитка дерева, влагостойкий антисептик для древесины;
- «Древотекс-Био» – биозащитное средство для древесины;
- «Древотекс-Антиплесень» – средство против плесени;
- «Древотекс-Отбеливатель» – средство для отбеливания древесины.
Антисептики серии «Древотекс» обладают высокой проницаемостью в древесину, устойчиво сохраняются там (трудновымываемы), обеспечивая длительную защиту деревянных конструкций.
После антисептирования деревянные конструкции можно покрывать любыми лакокрасочными материалами.
Огнезащита деревянных конструкций
Один из основных недостатков древесины – легкая воспламеняемость и горючесть. Наиболее эффективным способом защиты деревянных конструкций от огня выступает обработка огнезащитными покрытиями и пропитками. Задача таких составов – обеспечить огнестойкость древесины. Для огнебиозащиты используют специальные составы, предназначенные для защиты дерева от воспламенения, горения, распространения пламени, плесени, гниения, синевы и насекомых-древоточцев.
Огнебиозащитные пропитки используют для обработки новых и ранее обработанных антипиреном или антисептиком деревянных пиленых, строганых, бревенчатых конструкций жилищного, общественного, производственного, сельскохозяйственного назначения. Для огнебиозащиты древесины применяют следующие пропитки:
- «Древотекс-Огнебио» – огнебиозащитный состав, II группа огнезащитной эффективности по НПБ 251-98;
- «Древотекс-Огнебио Плюс» – огнезащитный состав, I группа огнезащитной эффективности по НПБ 251-98.
Защита деревянных конструкций
Используя современные лакокрасочные материалы по дереву, можно достаточно эффективно защитить свой деревянный дом и отдельные деревянные конструкции от неблагоприятных факторов окружающей среды.
Для надежной защиты деревянных конструкций и придания декоративного внешнего вида рекомендуется использовать покрывные защитно-декоративные краски для дерева. Для отделки деревянных поверхностей подойдет фасадная краска по дереву «Древопласт».
Деревянные конструкции противопожарной защиты
12 сентября 2021 г. 0
Вопреки тому, что можно подумать, деревянные конструкции имеют несколько преимуществ по сравнению с другими материалами, такими как бетон или сталь:
- Они выдерживают более высокие температуры, без важных дилатации и изменения их внутреннего состава.
- Когда они начинают гореть, можно рассчитать потерю их сечения и момент, когда они разрушатся , в отличие от бетона и стали, поведение которых непредсказуемо.
Это предсказуемое и постоянное поведение древесины при контакте с огнем дает нам два возможных решения для ее защиты:
1.- Увеличить сечение в соответствии со скоростью карбонизации, чтобы сохранить минимальное эффективное сечение в случае огнем и оставаться способными выдерживать приложенную к нему нагрузку.
Для этого нам необходимо рассчитать момент, когда элемент конструкции будет разрушаться в соответствии со скоростью потери его сечения из-за карбонизации.
Нам нужно обратиться к температуре горения древесины, температуре, до которой она начинает гореть и карбонизироваться. Эта температура зависит от множества факторов, таких как плотность, влажность, тип древесины и т. д. Но обычно мы будем рассматривать температуру 230 º C .
Технический строительный кодекс дает нам следующие указания относительно различных пород древесины:
Как правило, мы рассматриваем необходимость усиления конструкции, чтобы она могла выдержать скорость потери профиля 0,7 мм в минуту. Для увеличения его сечения необходимо учитывать только грани, подверженные воздействию огня.
Для примера деревянной балки, подвергаемой огню с трех сторон, мы сначала вычисляем минимальное сечение, необходимое для того, чтобы выдержать приложенную к ней нагрузку, затем мы вычисляем дополнительное сечение, необходимое для сопротивления огню при требуемой величине время в зависимости от скорости карбонизации.
Минимальное сечение будет a x b, но для луча R-60 со скоростью 0,7 мм/мин требуется сечение (a+42 мм) x (42+b+42 мм) . Что касается столба с таким же сечением, при котором все четыре грани подвергаются воздействию огня, то нам потребуется сечение (42+а+42 мм) х (42+б+42 мм).
2.- Использование защитного слоя: когда защита слишком большого размера невозможна, у нас нет другого выбора, кроме как защитить конструкцию продуктом или раствором, повышающим ее огнестойкость. Отдел исследований и разработок Mercor Tecresa разработал два типа решения:
- Панели Tecbor из оксида магния и силиката: Эти панели прошли испытания в качестве подвесных потолков (защита балок) и перегородок (защита стоек) для обеспечения изоляции и целостности деревянной конструкции. Испытания показывают, что панели предотвращают повышение температуры выше 140ºC, и, как мы видели ранее, древесина начинает карбонизироваться только при достижении 200ºC.
- Раствор Tecwool: Это наиболее распространенное решение из-за его привлекательной цены. Однако, в отличие от панелей Tecbor, которые уже являются гладкими и могут быть немедленно окрашены, раствор часто требует последующей отделки. Раствор Tecwool был протестирован для защиты потолков, поддерживаемых деревянными балками с минимальным сечением 140 x 140 мм, чтобы гарантировать несущую способность в течение 3 часов (180 минут) после начала пожара.
- Панели Tecbor из оксида магния и силиката: Эти панели прошли испытания в качестве подвесных потолков (защита балок) и перегородок (защита стоек) для обеспечения изоляции и целостности деревянной конструкции. Испытания показывают, что панели предотвращают повышение температуры выше 140ºC, и, как мы видели ранее, древесина начинает карбонизироваться только при достижении 200ºC.
Очень часто, особенно при ремонтных работах, встречаются деревянные или бетонные конструкции с металлической арматурой. Эти усиления сами по себе справляются со всей несущей способностью конструкции. В этом случае элемент конструкции будет рассматриваться как металлическая конструкция (см. предыдущий пост).
Проблемы пожарной безопасности высотных деревянных зданий
Введение
Последние архитектурные тенденции включают проектирование и строительство все более высоких зданий со структурными элементами, состоящими из инженерной древесины, именуемой в том числе; поперечный клееный брус (CLT), клееный брус (LVL) или клееный брус (Glulam). Эти здания упоминаются за их преимущества в области устойчивости, обусловленные использованием дерева в качестве возобновляемого строительного материала.
Необходимы исследования и испытания для оценки вклада массивных деревянных элементов в возгорание помещений/отсеков с типами структурных систем, которые, как ожидается, будут встречаться в высотных зданиях (например, CLT и т. д.). Предыдущие исследования показали, что деревянные элементы вносят вклад в топливную нагрузку в зданиях и могут увеличить первоначальную скорость распространения огня. Это может привести к выходу из строя систем противопожарной защиты, что может привести к более тяжелым условиям для жильцов, пожарных, имущества и соседнего имущества.
Вклад деревянных элементов в возгорание помещений необходимо количественно оценить и сравнить с другими системами зданий для оценки относительной производительности. Вклад незащищенной древесины в комнатные пожары должен быть количественно определен для полной продолжительности пожара с использованием таких показателей, как скорость обугливания, видимость, температура и токсичность. Это позволит проектировщику количественно оценить вклад, проверить расчетные уравнения и разработать стратегию противопожарной защиты для снижения уровня риска для жильцов, пожарных, имущества и соседнего имущества. Кроме того, необходимо охарактеризовать эффект инкапсуляции древесины как средства предотвращения или замедления возникновения пожара (например, гипса, теплового барьера).
Завершенные отчеты
- Проблемы пожарной безопасности в высотных деревянных зданиях Этап 2: Задача 5 — Экспериментальное исследование расслоения поперечно-клееного бруса (CLT) при пожаре (март 2018 г.)
- Проблемы пожарной безопасности высотных деревянных зданий. Этап 2: Задача 4. Инженерные методы (март 2018 г.)
- Проблемы пожарной безопасности высотных деревянных зданий, этап 2: задачи 2 и 3 — Разработка и внедрение испытаний на огнестойкость CLT-отсека (февраль 2018 г.)
Исправления, опубликованные 22 апреля 2020 г. Загрузите исправления. (PDF) - Проблемы пожарной безопасности высотных деревянных зданий, этап 2: задание 1 — обзор литературы (сентябрь 2016 г.