Основные принципы огнезащиты древесины

1 December 2018
Горение, в самом упрощённом понимании, это самоподдерживающаяся химическая реакция между горючим и окислителем (чаще всего в этой роли выступает кислород, содержащийся в воздухе) сопровождающаяся формированием одного или нескольких физических факторов – выделение тепла, излучения или дыма.
Горение, в самом упрощённом понимании, это самоподдерживающаяся химическая реакция между горючим и окислителем (чаще всего в этой роли выступает кислород, содержащийся в воздухе) сопровождающаяся формированием одного или нескольких физических факторов – выделение тепла, излучения или дыма.

Данный химический процесс не возникает сам по себе, даже когда речь идет о самовозгорании, для этого должны быть сформированы определённые условия, которые специалисты называют «необходимыми и достаточными», для возникновения и развития горения или пожара. Графически такие условия обычно изображают в форме треугольника или тетраэдра горения.

Треугольник горения/взято с сайта vdpo29.ru
Треугольник горения/взято с сайта vdpo29.ru

Суть данного подхода к изображению процесса горения предполагает, что исключение одного из условий (углов) ведет прекращению горения. Иными словами, если ориентироваться на схему треугольника - горение может быть прекращено если:

- убрать горючий материал (или он полностью выгорит);

- прекратить доступ кислорода к поверхности горючего материала или его концентрация окажется недостаточной для протекания химических реакций горения (концентрация кислорода в воздухе – 21%);

- если исключить нагрев до возникновения горения или снизить тепловыделения реакции горения до уровней недостаточных для его развития. В последнем случае горение будет происходить до тех пор пока на горючее вещество будет действовать внешний источник зажигания и прекратится после его устранения.

Тетраэдр горения/ изображение взято с сайта wikipedia
Тетраэдр горения/ изображение взято с сайта wikipedia

Разберем кратко каждый из вариантов.

Убрать горючий материал. Если цель стоит построить из древесины данный вариант «защиты» сразу придется отвергнуть. Забегая вперед можно сказать, что ни один из современных способов защиты не способен полностью перевести древесину в группу негорючих материалов.

Прекратить или снизить доступ кислорода. Более реальный механизм чем предыдущий. Достижение цели в этом случае может достигаться применением изолирующих покрытий и материалов, однако следует помнить, что в случае устройства конструктивной защиты (ГВЛ, ГКЛ, штукатурка или др) между защитным слоем и защищаемой конструкцией всегда обязательно формируется небольшой воздушный зазор, в котором может происходить развитие тлеющего горения. В случае же применения огнезащитных лаковых покрытий их разрушение может происходить за счет «газификации» древесины, в результате ее термического разложения. Кроме того, следует помнить, что свежая сухая древесина содержит в своем элементном составе более 40% кислорода и характеризуется способностью поддерживать тление даже в условиях значительно ограниченного воздухообмена.

К данному способу огнезащиты можно отнести также использование пропитывающих составов. Механизм их действия позволяет поднять «минимальную планку» концентрации кислорода в воздухе, при которой возможно горение древесины, что позволяет практически полностью исключить горение древесины в режиме тления и снизить ее способность к воспламенению. Однако применение пропитывающих систем имеет ряд особенностей, которые будут рассмотрены в последующих статьях.

Исключение действия источника зажигания. Пожалуй, самый надежный и действенный способ защиты от пожара, который можно распространить на любые строительные материалы и конструкции. Ответственный подход к проектированию и эксплуатации инженерных систем (отопление, вентиляция, газо- и электроснабжение) обеспечивает максимальную минимизацию рисков возникновения пожара. Если же обращаться к способам защиты собственно древесины, то здесь, как и в предыдущем случае, могут использоваться как конструктивные (ГВЛ, ГКЛ, штукатурка) так и не конструктивные (краски, пропитка), применимость которых должна рассматриваться в каждом отдельном случае.

Так, например, применение вспучивающихся красок может быть эффективным решением для открытых массивных конструкций, для которых источником зажигания может явиться развитие пожара. Однако краски окажутся бесполезными, если вплотную к ним проложить высоконагретые элементы отопления или проложить поверх красочного слоя проводку, работающую в режиме перегрузки. В этом случае огнезащитное покрытие будет подвергаться постоянному, не проектному, тепловому воздействию, быстро стареть и терять эффективность. Решением здесь может быть применение конструктивных или пропитывающих систем, в первом случае за счет тепловой изоляции, во втором за счет снижения склонности древесины к тлению и уменьшения ее собственного тепловыделения при горении, исключая распространение горения за пределы зоны воздействия внешнего источника зажигания.

Более подробно эффективность действия и области применения различных огнезащитных систем будут рассмотрены в последующих статьях. Оставайтесь с нами, подписывайтесь, ставьте лайки, оставляйте комментарии.