Terragreen-irk.ru

Агро Журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обжиг дерева Shou Sugi Ban. Как полузабытая японская технология переживает рассвет на Западе

Обжиг дерева Shou Sugi Ban. Как полузабытая японская технология переживает рассвет на Западе

Shou Sugi Ban — это измененный на западный манер термин того, что в Японии называют Yaki sugi-ita или просто Yakisugi. Речь идет о традиционном способе защиты досок с помощью обугливания. Не вдаваясь в лингвистические тонкости, Yakisugi можно свободно перевести как «сожженная кедровая доска» или «томление кедра». Эта технология активно применяется в Японии с XVIII века, но существуют и более ранние примеры ее немассового использования.

Метод консервации получил распространение как сугубо утилитарная технология. Обугленные доски использовались для отделки фасадов деревенских домов и складов, в которых хранился рис и другие запасы — таким образом японцы защищали самое ценное от пожаров.

С появлением современных материалов на родине эта технология защиты древесины оказалась почти забытой. Интерес к ней возродили западные архитекторы. Их впечатлила выразительность и непроницаемая глубина черных фактур — модернистская по своей сути, придающая постройкам ореол интриги и глубины. Так в последние десятилетия метод Shou Sugi Ban обрел новую жизнь на Западе.

Shou sugi ban в современной архитектуре

Техника обжига, когда-то придуманная как средство пожарозащиты, снова удивила парадоксом — то, что в Японии традиционно считалось деревенским стало высоким архитектурным стилем на Западе.

Как обжиг влияет на древесину

По мере нарастания подкорковых слоёв дерева год за годом его волокнистые клетки отмирают из-за образующихся пор. Высокой пористостью, в частности, объясняется гигроскопичность древесины — её способность впитывать и отдавать молекулы воды в зависимости от разницы между собственной влажностью и содержанием водяного пара в окружающем воздухе.

Структура древесных волокон всегда неравномерна: в процессе жизнедеятельности в дереве образуются целлюлозные полимеры разной степени стабильности, а также сахара и смолы всевозможных типов. Именно наличие пор и органических питательных остатков обуславливают главные недостатки древесины: горючесть и наличие питательной среды для развития бактерий и грибков.

Обожжённое дерево для отделки: преимущества и изготовление своими руками

Возможность «запечатать» древесину от воздействий внешнего мира всё же существует. Она используется во время креозотной проварки дерева или в процессе автоклавного нагрева (термолиза). При нагреве до 300–400 °С почти все нестойкие гемицеллюлозные образования разрушаются, а ведь именно они служат как «стартовой площадкой» для воспламенения дерева (образуя первичный объём легкогорючих пиролизных газов), так и начальной питательной средой для развития колоний вредоносных организмов.

Обожжённое дерево для отделки: преимущества и изготовление своими руками

В домашних условиях такую обработку древесины воспроизвести невероятно сложно. Но частично закупорить внутренние поры и удалить большинство нестабильных полимеров целлюлозы вполне реально. Даже поверхностный обжиг способен прогреть внешний слой (5–20 мм) древесины настолько, чтобы расплавить лигнин и смолы и образовать неорганическую корку, защищающую от большинства внешних воздействий. После правильного обжига древесину практически невозможно поджечь повторно без интенсивного и продолжительного нагрева до 500–700 °С. При этом остаточное тепло убивает микроорганизмы, сохраняющиеся в толще дерева, а спечённый внешний слой не допускает проникновения болезнетворной органики извне.

Обожжённое дерево для отделки: преимущества и изготовление своими руками

Какая должна быть древесина

Придать схожий эффект можно и без горелки. Тут на помощь приходит методика браширования.

Если же планируется работа горелкой, либо строительным феном, тогда нужно предъявить требования к древесине.

Проводить декоративный, а также защитный обжиг дерева газовой горелкой не допускается в отношении лиственных пород. Среди них:

  • бук;
  • береза;
  • клен;
  • ольха;
  • вишня;
  • черешня;
  • орех и пр.

Обжиг актуален для хвойных пород. Такую методику применяют для материалов из кедра, лиственницы, а также сосны и ели.

За счет мягкой структуру образуются красивые покрытия.

Для декора применяются заготовки любого качества. Возможны даже глазки, изгибы, также сучки. Результат будет только эффектнее от этого.

обжиг дерева

Как вылечить дерево от черного рака?

Логика врачевания плодовых деревьев от черного рака предельно ясна. Лечение начинается с щадящего удаления сильно пораженных ветвей и участков коры. Все раны и ранки нужно обязательно замазать масляной краской на основе олифы. Я не люблю садовый вар, поэтому использую либо краску, либо аптечную зеленку. После «операции» начинают спасать оставшуюся часть дерева. Это максимально возможная очистка от пораженных фрагментов, т. е. зачистка. Эффективна дезинфекция раствором медного купороса. Можно использовать и другие препараты, в которых содержится медь. Мне говорили, что при лечении дерева без зачистки помогает достаточно крепкий раствор марганцовки, которым тщательно обмывают ствол и ветви . Советовали и насыщенный раствор поваренной соли, в который добавляют несколько капель йода. Рассказывали даже про эффективность стирального порошка. Хочу попробовать сильно увлажнить отдельные пораженные места разведенной водкой. Она нередко спасает от разных вредителей (см. статью «Болезни комнатных растений»).

Читать еще:  Быстрорастущие хвойные деревья для ландшафтного дизайна

Если под рукой нет никакой «химии», то после зачистки можно использовать физиологическую замазку из свежего коровяка (1 часть) и глины (1 часть). Этот способ я нашла в справочнике «Защита растений на приусадебном участке» авторов А.А. Жемчужиной, Н.П. Стениной и В.П. Тарасовой. Они не исключают вариант лечения дерева без зачистки. Для приготовления смеси нужно развести в керосине (80 частей) нафтенад меди (20 частей). Можно попробовать препараты, которые помогают при парше. Некоторые садоводы успешно используют препараты «Витарос» и «Крезоксим-метил». Это современные системные фунгициды длительного защитного и лечебного действия, они губительны и для спор гриба. Но никакие самые лучшие средства не помогут, если не устранить все погрешности агротехники, позволяющие дереву болеть черным раком.

И еще одно важное замечание. Есть сорта, максимально устойчивые к черному раку. Ими считаются Боровинка, Коричное полосатое, Папировка и Пепин шафранный. Устойчивость сорта может меняться в зависимости от региона выращивания.

Деревянные конструкции являются одними из самых экологичных строений. Дерево как отделочный и конструкционный материал с его естественной красотой и выразительностью, экологичностью сближает человека с природой и остается по-прежнему самым распространенным и любимым материалом, одним из самых перспективных в практике усадебного строительства.

Однако у дерева — этого замечательного строительного материала есть два традиционных врага: огонь и биологическое разрушение.

Поэтому основными факторами, ограничивающими долговечность деревянных конструкций, являются подверженность древесины поражению дереворазрушающими грибами и пожаром. В значительной степени эти недостатки древесины не становятся преградой надежной эксплуатации конструкций при соблюдении эффективных мер защиты, в основном конструктивных – эффективная вентиляция в помещении препятствует появлению дереворазрущающих грибков на древесине, а увеличение сечения несущей деревянной конструкции в несколько раз повышает предел ее огнестойкости. Однако во многих случаях расширение областей применения деревянных конструкций и повышение их долговечности может быть достигнуто лишь за счет эффективной химической обработки

Проблема огнезащиты деревянных конструкций остается противоречивой, и зачастую требования противопожарных норм ограничивают использование конструкций в зданиях различного назначения.

Согласно ГОСТ 20022.2-80 всеащитные средства древесины (ЗСД) по характеру действия делят на: антисептики, антипирены, защитные средства комбинированного действия. При этом ЗСД по растворимости делят на: водорастворимые — ВР; растворимые в легких органических растворителях — Л; растворимые в маслах и тяжелых нефтепродуктах, масла — М. ЗСД по вымываемости классифицируют на: легковымываемые — ЛВ; вымываемые — В; трудновымываемые — ТВ; невымываемые — НВ.

Огнезащита

В зависимости от назначения и области применения средства, используемые для огнезащиты древесины и изделий из нее, подразделяются на следующие виды:

лаки — образующие на защищаемой поверхности тонкую прозрачную пленку, позволяющую сохранить текстуру древесины, обладающие декоративными свойствами и защищающие от возгорания и распространения пламени по поверхности;
краски, эмали — образующие на защищаемой поверхности тонкий непрозрачный слой различных цветов и оттенков, придающих декоративный вид, препятствующий возгоранию, распространению пламени по поверхности и защищающий от воздействия влаги. Представляют собой смесь связующего, наполнителя и пигментов;
пасты, обмазки — наносимые на защищаемую поверхность составы пастообразной консистенции, защищающие от возгорания. Они отличаются от красок большей толщиной покрытия, более грубой дисперсностью наполнителей и не обладают достаточными декоративными свойствами;
пропиточные составы — водные растворы солей (антипиренов), наносимые как на поверхность древесины, так и вводимые способом глубокой пропитки под давлением или способом прогрев-холодная ванна и снижающие ее пожарную опасность.
Воспламенение древесины может произойти как от открытого источника огня (пламени или искры), так и от нагретых предметов или горячих газов. При повышении температуры до 1250С из древесины быстро испаряется влага; после этого она разлагается с выделением горючих летучих веществ. При температуре выше 2100С и наличии источника открытого огня воспламеняются летучие вещества, температура повышается и процесс переходит в экзотермическую стадию горения с выделением тепла. При температуре 2600С начинается длительное и устойчивое горение летучих продуктов пиролиза древесины с образованием пламени и дальнейшим повышением температуры. При температуре 4500С и более пламенное горение древесины переходит в беспламенное горение угля с температурой до 9000С.

Читать еще:  Выбор секатора для обрезки деревьев

Вместе с тем в условиях пожара незащищенные деревянные конструкции способствуют распространению огня. Поэтому и к деревянным конструкциям предъявляются требования не только по пределам огнестойкости, но и по пределам распространения огня.

Причиной обрушения несущих конструкций из древесины является обугливание значительной части сечения. Вся действующая нагрузка приходится на необугленную часть сечения, а несущая способность конструкций во времени уменьшается в результате сокращения площади сечения. Скорость обугливания древесины сохраняется примерно постоянной в течение всего периода теплового воздействия. Зависимость глубины обугливания от времени теплового воздействия имеет практически линейный характер. Это обстоятельство служит основой для прогнозирования огнестойкости конструкций из древесины.

Огнестойкость деревянных конструкций может быть повышена за счет: использования огнезащитных облицовок из листовых материалов; оштукатуривания; глубокой или поверхностной пропитки антипиренами; использования вспучивающихся и фосфатных огнезащитных покрытий; окраски огнезащитными красками, лаками; увеличения площади поперечного сечения конструкций.

Наиболее перспективным и эффективным методом огнезащиты деревянных конструкций в условиях строительной площадки является нанесение огнезащитных покрытий. Передача тепла через покрытие к защищаемой конструкции происходит за счет теплопроводности самого покрытия и его твердых продуктов разложения. Поэтому решающим фактором, определяющим эффективность огнезащитных покрытий в условиях пожара, является теплоизолирующая способность, которая зависит от толщины покрытия. Однако чрезмерное увеличение толщины покрытия отрицательно влияет на эксплуатационные свойства конструкций и материалов из древесины. Кроме того, толстые покрытия и покрытия с непрозрачными наполнителями лишают древесные материалы их высоких декоративных качеств.
Огнезащита древесных материалов при глубокой или поверхностной пропитке антипиренами сводится к введению в древесину веществ, которые при определенной концентрации воздействуют на кинетику пиролиза древесных материалов, уменьшая при этом образование горючих летучих продуктов, ингибируют газофазные реакции пламени и исключают горение без источника пламени. Сохранение длительного огнезащитного эффекта возможно в том случае, когда вводимые в структуры материала замедлители горения — антипирены вступают в реакцию с компонентами древесного комплекса.
В зависимости от области применения огнезащитные покрытия подразделяются на неатмосфероустойчивые, которые эксплуатируются только в закрытых отапливаемых помещениях с относительной влажностью воздуха не более 70%, и атмосфероустойчивые.
Огнезащитные вещества и материалы для обработки деревянных конструкций в соответствии с ГОСТ 16363 классифицируются по группам огнезащитной эффективности:

I группа — средства, обеспечивающие получение трудносгораемой (трудногорючей) древесины;
II группа — средства, обеспечивающие получение трудновоспламеняемой древесины;
III группа — средства, не обеспечивающие огнезащиту древесины.

Согласно ГОСТ 30219 средства для защиты от огня в зависимости от их эффективности и способа применения позволяют получить огнезащищенную древесину двух групп:

I группа — древесина, относящаяся к трудногорючим материалам;
II группа — древесина, относящаяся к трудновоспламеняемым материалам.

При этом огнезащищенная древесина I группы подразделяется на три подгруппы:

IA — трудногорючая древесина, не способная к самостоятельному горению длительное время в условиях развившегося пожара;
IБ — трудногорючая древесина, не способная к самостоятельному горению в условиях развивающегося пожара;
IВ — трудногорючая древесина, не способная к самостоятельному горению в начальный период пожара.

Читать еще:  Как правильно срубить дерево топором

Невымываемые огнезащитные средства позволяют использовать трудногорючую древесину при огнезащите наружных частей зданий, сооружений и строительных конструкций (I-VIII классы условий службы древесины по ГОСТ 20022.2). Для помещений с влажностью до 90%, а также для наружных частей зданий, сооружений и строительных конструкций, не подвергаемых воздействию атмосферных осадков (I-VII классы условий службы), допускается использовать огнезащищенную древесину, обработанную трудновымываемыми огнезащитными средствами. Вымываемые и легковымываемые огнезащитные средства используются для огнезащиты деревянных элементов внутренних построек и сооружений соответственно I-V и I-III классов условий службы.
Огнезащитная древесина не должна вызывать коррозию металлов, при эксплуатации в условиях 100% относительной влажности воздуха, в течение одного месяца увеличивать влажность более чем на 30%. При определении области применения огнезащищенной древесины необходимо учитывать степень токсичности продуктов ее горения.

Антисептирование

Если огнезащитные составы предполагают обязательную сертификацию согласно нормам противопожарной безопасности (НПБ), то сертификация антисептических составов для древесины необязательна.

Также как и огнезащитные средства, антисептирующие препараты классифицируются ГОСТом 20022.2-80.

Антисептики-консерванты древесины на основе масел – сланцевого, каменноугольного, антраценового и др. – являются трудновымываемыми, но древесина после их обработки теряет свой декоративный вид.

Органические антисептики для древесины также являются трудновымываемыми, а также придают древесине эстетичный вид, но при этом из всех видов антисептиков они являются самыми дорогими и после обработки ими древесины резко возрастает пожароопасность деревянных конструкций.

Одними из самых дешевых и технологичных при обработке древесины являются солевые антисептики, но в то же время они являются самыми легковымываемыми.

Основные этапы горения древесины

Горение материала древесины может быть представлено в виде двух последовательных стадий. На первом этапе происходит сгорание продуктов разложения в газообразной форме, которое сопровождается образованием яркого пламени.

Вторая стадия этого процесса представляет собой беспламенное догорание образовавшегося на начальном этапе угля.

Определяющее влияние на огнестойкость деревянной конструкции (частного дома, например) оказывает первая из этих стадий, в течение которой создаются оптимальные условия для поддержания распространения горения.

Несмотря на ограниченность по времени этот процесс сопровождается выделением значительного количества тепла.

Какое-то время оба этих процесса протекают практически одновременно, после чего выделение газов прекращается, а гореть продолжает один только уголь. При этом скорость, с которой выгорает основная масса древесного материала здания, определяется следующими факторами:

  • объемный вес всей конструкции;
  • влажность исходного строительного материала;
  • температура окружающей среды;
  • соотношение свободных пространств к объёмам, занимаемым древесиной.

Более плотный по своей структуре древесный материал (дуб, например) сгорает медленнее, чем та же осина, что объясняется различием в их теплопроводности.

При воспламенении древесины с повышенным показателем влажности определённое количество тепла расходуется на испарение влаги. В результате этого на разложение материала тратится меньше тепловой энергии. Естественно, что сухая древесина с учётом всего изложенного сгорает намного быстрее.

Что влияет на долговечность обожженного дерева

Древесина, прошедшая отделку обугливанием по Shou sugi ban, отличается высоким сроком службы, который колеблется от 80 до 120 лет. Срок эксплуатации определяется в зависимости от следующих факторов:

  • вида используемой древесины;
  • глубины и длительности обжига;
  • особенностей установки (снаружи или внутри помещения);
  • интенсивности ультрафиолетового излучения;
  • частоты повторяющихся циклов замораживания-оттаивания;

При наружном использовании досок дожди, постоянно их омывающие, сократят долговечность деревянных конструкций. То же самое ожидает обожженные конструкции при контакте с землей.
Shou Sugi Ban – это своего рода новый архитектурный стиль. О его эффективности свидетельствует повсеместное использование обожженного дерева в Японии и других странах.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector