×
Огнестойкость деревянных конструкций
Огнестойкость элементов строительных конструкций подразумевает под собой способность сберегать
изначальные эксплуатационные характеристики в условиях пожара.
Время, которое затрачивается на сохранение эксплуатационных качеств в условиях пожара,
есть величина, которой измеряется огнестойкость.
Температура воспламенения древесины от открытого огня примерно 230° C, а при 260° C процесс
горения переходит в стойкую и длительную стадию с увеличением температуры. Воспламенение древесины
может произойти и при отсутствии открытого огня. При быстром нагревании древесины (1-2 минуты)
порог возгорания более 330° C, а более длительное воздействие тепла, уменьшает этот порог до 170° C.
Эти факторы необходимо учитывать при близком расположении деревянных конструкций возле нагреваемых предметов.
На увеличение огнестойкости также влияет поверхность деревянного элемента. Гладкая поверхность без
трещин затрудняет распространению огня по площади, а малый коэффициент теплопроводности дерева усложняет
высоким температурам проникнуть вовнутрь. Если же деревянный элемент массивного сечения
(оцилиндрованное бревно, клееный брус с площадью сечения более 350 см2) все-таки загорелся, то образующийся
на поверхности уголь («угольная шуба»), который имеет в 4 раза меньше коэффициент теплопроводности,
чем сама древесина, дополнительно затрудняет процесс горения.
Вышеперечисленные причины, а также малая скорость обугливания деревянных элементов в глубину (0,6-0,8 мм/мин),
обеспечивают высокий уровень огнестойкости деревянных элементов крупного сечения. Проводимые на кафедре
пожарной профилактики Высшей школы МВД СССР эксперименты показали схожие результаты с зарубежными опытами.
В ходе этих опытов было установлено, что брус сплошного прямоугольного сечения при прямом воздействии огня
и температуры примерно 900-950° C за один час обугливается на глубину 35-40 мм.
Температурные показатели внутри бруса сечением 28х116 см после 45 минут испытаний в огневой камере по
стандартному режиму, полученные при помощи термопара, были 40° C. Это не смотря на то, что температура
внутри самой камеры достигала 900° C, под слоем угля - 273° C, а на глубине бруса 60 мм - 78° C.
Институт при Штутгартском университете (Германия), занимающийся исследованием строительных материалов,
в ходе проведения испытаний клееных деревянных брусьев сечением 16х40 см в условиях пожара получил следующие результаты:
- - при повышении температуры до 880° C в течении 30 минут (режим «полуогнестойкий»), брусья сохраняли 2,4-кратный запас прочности при 3х-кратном исходном;
- - при температуре 1000° C и прямом воздействии огня в течении 30 минут, клееный брус обладал способность воспринимать нагрузку около 60 % от расчетной.
Не случайно в Финляндии на объектах с высоким риском возгорания в качестве опорных столбов и балок перекрытия
используют клееные деревянные конструкции. Клееный брус в отличие от бетона, кирпича и пеноблока не обрушается, а прогорает к основанию.
Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений (СНиП II-2-80), учитывая опыт использования деревянных
конструкций в нашей стране и за рубежом, разрешают применять деревянные конструкции при строительстве зданий в
качестве несущих и ограждающих элементов с 3-ей степенью огнестойкости.
Примечание: Клееный профилированный брус еще на этапе производства, до склейки ламелей обрабатывается антипиренами
(Антипирен - вещества или смеси, предохраняющие древесину, ткани и другие материалы органического происхождения от
воспламенения и самостоятельного горения), что значительно увеличивает его огнестойкость, а степень огнестойкости до 1-го уровня.
Голландские специалисты провели эксперимент, показывающий интересные теплоизоляционный свойства древесины.
В ходе эксперимента было выяснено, что несущие способности загруженной стальной балки, которая была подвержена
огню в условиях пожара, пропали через 15 минут, а такой же балки, но с облицованным слоем еловой древесины
толщиной 22 мм - через 58 минут, а со слоем толщиной 45 мм - через 82 минуты.
Хотя древесина является горючим материалом, массивные конструкции из нее (площадью сечения от 350 см2 до 400 см2)
в отсутствии специальной обработки имеют достаточно высокий уровень огнестойкости, который превосходит уровень
незащищенной металлической конструкции.
