Огнезащита деревянных строений: вчера сегодня завтра

Чем защищались от пожаров в прошлом – небольшой экскурс в историю

В России огнезащита деревянных строений как таковая стала применяться лишь в начале прошлого столетия. Конечно, попытки защитить деревянные города от пожаров предпринимались и раньше. Так Петр I в 1704 году распорядился полностью отказаться от деревянных строений в Китае-городе и Кремле в пользу каменных домов. В период правления Екатерины II Сенат обязал строителей оставлять вокруг деревянных домов площади, которые использовались под сады и огороды. Однако проблему пожаробезопасности отдельных домов это, конечно не решало. Поэтому после очередного пожара в 1812 году на государственном уровне запретили строить в Москве деревянные дома, а те, которые уже имелись, обязали отделать глиняной штукатуркой. Таким образом, штукатурка из глины – это первая обмазочная огнезащита древесины, которая стала применяться на Руси. Примером деревянных строений тех лет, защищенных глиняной штукатуркой, является Шереметьевский дворец, расположенный в Останкино. Несколько позже еще одним распространенным способом огнезащиты древесины стало нанесение известкового раствора. Но, более серьезно к проблеме огнезащиты дерева в России отнеслись только в 1929 г. Тогда научными разработками в этой области занялся институт ЦНИИПО. Правда, в в1929 г он имел еще статус лаборатории. Перед учеными была поставлена задача разработать эффективные и широкодоступные средства огнезащиты.

Что удалось достигнуть

В результате им удалось создать огнезащитные составы на основе следующих компонентов:

• Глины и извести.
• Суперфосфатов.
• Сульфитно-спиртовой барды и пр.

Эти средства активно применялись для обработки стропильных систем домов в больших городах. Только в одной Москве ими покрыли свыше 30 миллионов квадратных метров поверхностей. Позже военное время показало, что огнезащита деревянных строений была выполнена не зря. Даже зажигательные бомбы, которые нередко попадали в крыши домов, чаще всего не приводили к возникновению больших пожаров. Особый толчок в развитии сфера разработки огнезащитных составов получила в послевоенные годы. Именно тогда ученые стали научно обосновывать действия антипиренов тех или иных типов. А в 1949 году Министерством строительства была принята инструкция, предписывающая проведения мероприятий по огне- и биозащите. Для этих целей применялась глубокая огнезащитная пропитка, которая наносилась автоклавах, т.е. при высокой температуре под давлением.

Состав, которым пропитывалось дерево, включал в себя следующие компоненты:

• Фтористый натрий;
• Серно- и фосфорнокислый аммоний.

Наряду с пропиткой огнезащита деревянных строений осуществлялась следующими способами:

• Путем нанесения штукатурки слоем толщиной не менее 2 см либо отделкой материалами, сравнимыми по огнестойкости со штукатуркой;
• Обработкой лакокрасочными защитными покрытиями.

К защитным ЛКМ относилась краска ПХВО и СК-ХЭМ, а также состав для стропильных конструкций ХЛ. Кроме того, были разработаны покрытия на основе фенолформальдегидных смол. Ими осуществлялась обработка ДВП. Расход первых огнезащитных покрытий достигал 0,75 л на квадратный метр.

Совершенствование

В шестидесятых годах на основе составов старых красок были созданы усовершенствованные огнезащитные покрытия:

• Пропитка ДСК-П, включающая в себя диаммонийфосфат, керосиновый контакт и сульфат аммония;
• Отделочная пропитка ППЛ на основе керосинового контакта и раствора углекислого калия;
• Краска ФАМ содержащая в составе монономер ФА,
• Краска СК-Л на основе жидкого стекла и др.

Расход этих составов снизилась до 0,3-0,5 л на квадратный метр. В тот же период получила широкое распространение огнезащита деревянных конструкций путем их обработки в горячехолодных ваннах. Принцип ее основывался на предварительной обработке дерева горячим антипиреном, что позволяло удалить из структуры воздух и воду. В результате охлаждения в порах образовывалось разряженное давление, что позволяло увеличить впитываемость антипирена. Последний был создан на основе диаммонийфосфата, сульфата аммония и некоторых других компонентов. В начале семидесятых появились вспучивающиеся краски, которые показали себя весьма эффективными. Первые вспучивающиеся лакокрасочные покрытия включали в себя следующие компоненты:

• Мочевиноформальдегидную смолу;
• Дициан-диамид;
• Вещества с содержанием титана, кремния и пр.

Принцип вспучивающихся красок и лаков основан на том, что под воздействием огня они увеличиваются в объеме и обеспечивают пористую огне- термозащитную прослойку. К слову, вспучивающаяся огнезащита дерева применяется во всем пире и по сей день, но состав ее, конечно, изменился, в результате чего повысилась эффективность. Позже исследования показали, что многие применяемые ранее средства не позволяли древу перейти из категории горючих материалов в категорию трудногорючих. Действительно эффективной была огнезащита дерева, которая производилась в автоклавах. Но наиболее перспективными оказались вспучивающиеся лакокрасочные материалы, над совершенствованием которых советские специалисты активно работали в 70-80-х годах.

Огнезащита деревянных конструкций сегодня – что может предложить рынок

Как мы уже сказали, в наши дни для огнезащиты дерева применяются вспучивающиеся лакокрасочные материалы. Но, кроме них большой популярностью пользуются и другие средства:

• Пропитки. Это, пожалуй, самая распространенная на сегодняшний день огнезащита дерева. Она легко наносится на поверхность обычным валиком или кистью, при этом позволяет изменить класс горючести материала. Как правило, пропитки представляют собой солевые растворы всевозможных химикатов. Они сильно замедляют процесс возгорания и распространения огня по поверхности дерева;
• Огнеупорные лаки и краски. Представляют собой финишные лакокрасочные материалы, которые способны длительное время выдерживать воздействие огня и, тем самым, защищать дерево от возгорания.

Огнезащита деревянных строений от GOODHIM

Отметим, что в ассортименте GOODHIM имеется как огнезащитный лак, так и пропиточный состав. Огнезащита деревянных конструкций любым из этих материалов может осуществляться внутри зданий и снаружи. Единственное, следует понимать, что пропитки не являются финишным покрытием. Поэтому для увеличения их срока службы и эффективности, желательно применять совместно с огнезащитным лаком, либо обычными эмалями. Помимо химических средств, в наши дни используется конструкционная и обмазочная огнезащита деревянных конструкций. К этой категории материалов относятся:

• Рулонные и плитные материалы. Изготавливаются из минеральной ваты, волокна которой получают из расплавов горных пород. Вата не горит и способна длительное время выдерживать высокую температуру. Кроме того, благодаря волокнистой структуре, она обладает низкой теплопроводностью, т.е. защищает дерево от высоких температур;
• Плиты. Изготавливаются из асбеста и других термостойких материалов. Плиты выполняют же функцию, что и материалы на основе ваты;
• Обмазочные материалы. Обмазочными материалами называют штукатурки. Как правило, они выполняются на основе вспученных термостойких гранул, неорганического связующего и всевозможных улучшающих добавок. Штукатурки защищают дерево от возгорания и воздействия высоких температур.

Надо сказать, что конструкционная и обмазочная огнезащита древесины применяется лишь в тех случаях, когда эксплуатация деревянных конструкций предполагается в условиях повышенной пожароопасности. К примеру, базальтовую вату и плиты используют для обустройства проходов дымоходов сквозь деревянные перекрытия и крышу. В остальных случаях ограничиваются красками и пропитками.

Какой будет огнезащита в будущем – чем порадуют производители

Большинство крупных производителей огнезащиты, таких как GOODHIM, постоянно работают над совершенствованием своей продукции и расширением ассортимента. Все разработки, конечно же, держится в секрете.  Но, можно предположить, что в будущем производители устранят те минусы, которые присутствуют у современных химических огнезащитных материалов. По сути, таких минусов только два:

• Горючесть древесины. Пока человечество еще не придумало способ сделать древесину абсолютно негорючей. В ближайшее время ситуация вряд ли изменится, но возможно ученым когда-нибудь все же удастся решить эту проблему;
• Непродолжительный срок действия. Ни одна пропитка не защищает дерево пожизненно, поэтому скрой действия имеет каждый состав. Огнезащита деревянных строений в настоящее время эффективна 5-10 лет, после чего ее нужно наносить повторно. Возможно, пропитки будущего смогут защищать дерево если не пожизненно, то ощутимо дольше.

Это тот максимум, к которому стремятся производители огнезащитных составов в настоящее время.

Заключение

Огнезащита деревянных строений является необходимой мерой, о чем человечеству стало понятно давно. В настоящее время производителям огнезащитных материалов, таких как GOODHIM, удалось достичь больших результатов. Современные составы достаточно эффективны и просты в использовании. Однако еще есть направления в этой отрасли, в которых следует развиваться.