О ДРЕВЕСИНЕ И ДРЕВЕСНОМ МАТЕРИАЛЕ

Самым хорошим подтверждением утверждению, что деревянный дом стоит столетиями,

являются старые деревянные дома в городах Эстонии, несмотря на недостаточный уход, их сохранилось много.

От 70 до 80% расходуемой на изготовление деревянных изделий энергии получают из древесных отходов.
В одной японской исследовательской работе проанализировали различные строительные материалы для мостов – бетон, сталь и древесину. Результат был довольно удивляющий - предел прочности при сжатии и прочность на растяжение были лучшими у древесины, затем у стали, и последними у бетона.
Древесина является легкой и прочной – древесина хвойных пород 16 раз легче стали и 5 раз легче бетона. Из-за хорошего относительного числа прочности и веса деревянный дом весит 8 раз меньше каменного дома, что означает меньшие расходы на фундамент.

Древесина по природе тёплая, будучи 12 раз с меньшей теплопроводностью, чем бетон, и 1500 раз с худшей теплопроводностью, чем алюминий. Поэтому древесину используют, например, для защиты стальных конструкций от перегрева при пожаре.

При подсчете благодаря небольшой толщине стен деревянного каркаса с той же несущей конструкцией возможно получить 3% дополнительной площади пола, что при цене квадратного метра 15 000 крон даёт на каждые 100 м2 45 000 крон дополнительного дохода. Иногда комбинируют древесину с другими материалами. Покрытие наружного фасада декоративным камнем или, например, бетонный каркас вместе с наружными стенами на деревянном каркасе, что распространено в Швеции.

Плохая звукопроницаемость – это проблема не деревянных домов, а проблема всех плохо построенных домов, многие из нас проклинали чрезмерную слышимость построенных в советское время панельных домов. Звуконепроницаемость стен на деревянном каркасе может быть очень хорошей, поскольку они содержат больше пористого материала и они с волокнистой структурой.

При постройке деревянного дома необходимо следить, чтобы древесина не намокла до того, как каркас крыши будет защищать. Конечно, не имеется в виду мелкий дождичек, а серьезное намокание, которое ветер не может высушить с поверхностного слоя. Поскольку монтировка деревянного каркаса производится относительно быстро, особенно при методе платформы, или при использовании заводских элементов, то это требование легко исполнить, и не надо думать о влажности. В каменных домах после установки каркаса проблемы только начинаются: влажность необходимо удалить из стен.

 

Что означает, что деревянный дом «дышит»?

Под этим подразумевается самоочищение внутреннего воздуха через стену, что древесина, как природный строительный материал, очень хорошо делает.

В последнее время стали критиковать слишком душные, т.н. консервные дома. Мир также обращается к экологическому решению, и все больше говорится о «дышащих» стенах. Изменившееся понятие о качественной среде обитания заострило внимание относительно внутреннего климата помещений. Человек кушает в сутки в среднем литр пищи, пьет примерно два литра воды и вдыхает не меньше 15 000 литров воздуха, проводя в среднем 70…90% времени внутри помещения. Многие старые или больные люди практически находятся постоянно в помещении. Поэтому, с точки зрения здоровья, качество внутреннего воздуха играет очень существенную роль. Под понятием дыхания стен подразумевается очищение внутреннего воздуха через стены. Воздух освежается и очищается путём диффузии, не нужно самому проникать через стену, или путём вентиляции. Небольшая диффузионная преграда является желаемым свойством деревянных домов, поскольку без проветривания помещения (или при меньших затратах на вентиляцию) диффузия освежает постоянно воздух в помещении, не требуя при этом никакого технического обслуживания. Диффузия не зависит от движения воздуха, это может происходить и через ограждение плотного воздуха. Поэтому диффузия при освежении воздуха является мощным и льготным фактором. Диффузия не меняет воздух без необходимости, а только те составные части, которые, прежде всего, необходимы для очистки воздуха.

Загрязнение внутреннего воздуха

Углекислый газ является основным, производимым человеком, загрязнителем воздуха. Взрослый человек выделяет в час в среднем 40…100 грамм пота и 20…40 литров углекислого газа. При принятии ванны выделяется в среднем 700 грамм водяного пара, а при принятии душа выделяется 2600 грамм в час. Внутренний воздух увлажняется сушкой белья, мытьем полов, поливанием цветов и т.д. В чистом наружном воздухе имеется 0,4 л/м³ углекислого газа, летом водяного пара ~ 12 гр/м³ и зимой ~ 3 гр/м³.

Деревянный дом и огонь

 

Деревянный дом не более огнеопасен, чем каменный дом. Это естественно в случае, если дом правильно проектирован и построен. Правила пожарной безопасности во всех странах разные, но причина, скорее всего, связана с традициями и предрассудками. К счастью распространяется функциональный подход, в котором отсутствуют числовые ограничения, например, к числу этажей, но требуется расчетное доказательство относительно того, что безопасность жителей при пожаре в требуемых пределах.

 

Основным источником огнеопасности в жилом доме является его жилец, поэтому в Америке, например, является обязательным использование спринклеров почти повсюду, меньше обращается внимания на дворы между домами или окна, расположенные в стенах домом друг против друга. В Финляндии в 3-4 этажных деревянных домах тоже требуется использование спринклеров, этим удалось спасти несколько курящих в постели людей.

Древесину невозможно сделать несгораемым материалом ни пропиткой, ни химическими средствами защиты, её можно сделать только трудно возгораемой. Поведение древесины при пожаре можно только предположить, например деревянная балка обугливается вглубь примерно на 0,8 мм/мин., поэтому можно легко найти поперечное сечение, чтобы сохранить несущую способность балки, например, в течение 60 минут после пожара. На не обгорелой части сохраняются все свойства несущей способности.

Сталь, например, нагревается при пожаре быстро, и при достижении предела текучести (не говоря о плавке) конструкция может развалиться. В этом смысле древесина выносливее стали. Как уже сказано – прочностные свойства не тронутой огнем древесины (середина поперечного сечения) не изменяются, и конструкция держится до тех пор, пока целая часть поперечного сечения может выдержать нагрузку. Какое положение безопаснее?

 

Как горит древесина?

Древесина загорается непосредственно от пламени или от большого нагрева. При отсутствии пламени для возгорания температура поверхности должна подняться выше 400°С. При наличии пламени древесина загорается, если температура на поверхности некоторое время держится около 300°С. Огонь распространяется по поверхности деревянного элемента, создавая все новые очаги горения. Вначале горение интенсивное, в результате чего вокруг поперечного сечения образуется изолирующий слой древесного угля. Химическое разложение начинается от совместного воздействия древесного угля и горящих газов, и между целой и обуглившейся древесиной образуется так называемый пиролизный слой. Это примерно 5 мм толщиной зона, в которой древесина химически воздействована огнем, но ещё не полностью разрушилась. Если во время пожара температура древесины под пиролизным слоем достигает 100°С, то имеющаяся в древесине вода начинает испаряться. Поднятие температуры останавливается при полном испарении воды. При температуре выше 500°С газа создается очень мало, «производство» угля растёт. Это и объясняет вид древесины после пожара. Теплопроводность древесного угля составляет только 1/6 от древесины. Это значит, что слой угля образует вокруг древесины как бы изоляцию, что замедляет её дальнейшее повреждение. Благодаря изолирующему слою угля температура древесины внутри значительно ниже, чем на поверхностном слое. Сердцевина поперечного сечения древесного элемента остается холодной и на небольшом расстоянии от горящей зоны. Это предотвращает возникновение вредных температурных напряжений в конструкции. На не обгоревшей части сохраняются все свойства несущей способности, за исключением уменьшения в размере. Время, необходимое для воспламенения и горения древесины, зависит от плотности древесины. Так различные виды древесины ведут себя в огне различно. Чем плотнее древесина, чем труднее она воспламеняется.

Деревянный дом и окружающая среда

 
Широкому использованию древесины в строительстве препятствуют многие предрассудки, например, считают древесину малоустойчивым и огнеопасным материалом. Также считают, что использование других материалов поможет сохранить леса. Древесина это приятный и теплый материал, и ещё её использование препятствует потеплению климата. В обстановке, когда растущее на земном шаре население нуждается в большем количестве пищи, а это значит большем количестве сельскохозяйственной земли, нельзя надеяться в растущей фазе, когда в основном лес связывает углекислые газы, на создание новых лесных земель. Для того, чтобы новое поколение леса могло возникнуть, необходимо вырубить старый лес и использовать древесину. Лучшее место для использования - это строительство, поскольку находящаяся в строительстве древесина выводится из углеводного круга на длительное время, и если деревянные дома когда-нибудь сносят, то древесину можно использовать для производства энергии или древесной стружки.

Древесина сохраняет энергию как при производстве, так и при использовании, например, для производства стальной балки с той же несущей способностью расходуется в шесть раз больше энергии, чем для клеёвых древесных балок. Дома с низким потреблением энергии или пассивные дома почти все на деревянных каркасах, поскольку из других материалов с той же несущей способностью и теплоустойчивостью стена было бы на много дороже. В стене на древесном каркасе нет отдельно несущей и теплоизолирующей части, несущая деревянная балка находится в утеплительном материале и не увеличивает толщину стены.

 
 
Источник: www.puuinfo.ee