Как обуглить дерево без огня?
Пожароопасность древесины – миф или реальность?
Существует распространенное мнение о том, что древесина является весьма пожароопасным материалом. Многие полагают, что он очень легко воспламеняется, а деревянные сооружения сгорают практически моментально. Тогда почему при наличии более современных материалов именно дерево используется для возведения не только жилых домов, но и общественных зданий? И даже более того – в некоторых странах именно использование древесины как основного материала при строительстве отдельных видов спортивно-развлекательных заведений является обязательным! Так, может быть, утверждения о пожарной небезопасности этого материала является чрезмерно преувеличенными? Давайте попробуем разобраться.
Слухи о горючести древесины оказались сильно преувеличенными
Древесина действительно может очень быстро воспламеняться – это так. Но при этом именно она считается одним из самых пожаробезопасных материалов в случае непосредственного возникновения пожара, необходимости эвакуации людей и прочих экстренных мероприятий. Такой «парадокс горючести» объясняется тем, что дерево обладает большой инертностью горения за счет обугливания. То есть если даже древесина воспламеняется и начинает гореть, активная стадия горения достаточно часто переходит в тление. Поэтому конструкция сохраняет свою устойчивость очень долго, не представляя угрозу обрушения.
Скорость обугливания древесины составляет 0.7 миллиметров в минуту, поэтому при пожаре каркас из этого материала сохраняет свою несущую способность в отличие от металлических или железобетонных конструкций, которые обрушаются уже через 10 минут после воспламенения. Все дело в том, что металлические конструкции под действием температуры начинают провисать и «плыть», а железобетон и вовсе взрывается (металл при нагревании расширяется, а бетон – сжимается, в результате происходят разрывы и обрушения конструкций).
А почти нулевая теплопроводность дерева позволит укрыться в изолированном от огня помещении, не опасаясь чрезмерно высокой температуры – дерево не пропустит жар внутрь.
Причины пожара в деревянных домах
Если опираться на статистику, то можно сделать вывод о том, что пожары в деревянных домах происходят по тем же причинам, что и в зданиях, построенных из других материалов. Главными причинами пожаров являются:
- Неисправность электропроводки;
- Несоблюдение требований пожарной безопасности (неосторожное обращение с огнем, курение в доме и пр.);
- Умышленный поджог.
Если возникает пожар в доме из древесины, то в первую очередь сгорает не каркас здания, а мебель, одежда, отделочные материалы. Если возгорание не ликвидировать, тогда уже огнем займутся стены и другие поверхности. Дерево действительно загорится, но, чтобы выгореть, ему полностью потребуется много времени, особенно если пожар начался внутри здания. В процессе горения выделяется большое количество углекислого газа, а кислород практически полностью поглощается. Без кислорода огонь гореть не будет, дерево начнет просто тлеть и прежде, чем оно разрушится полностью, совершенно точно пройдет немало времени. Каркас деревянных домов даже после сильного пожара остается устойчивым, что является лучшим подтверждением пожаробезопасности материала.
Кроме того, продукты горения древесины (сажа и древесный дым) являются самым меньшим злом, которое можно себе представить. Даже в случае блокировки людей внутри здания, в котором возник пожар, они смогут достаточно долгое время дышать просто через свою одежду, прикрыв ею рот и нос. В случае горения химических веществ опасность отравления с самым печальным исходом значительно выше.
Обжиг дерева Shou Sugi Ban. Как полузабытая японская технология переживает рассвет на Западе
Технология Shou Sugi Ban: от забвения к возрождению
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.
Техника обжига, когда-то придуманная как средство пожарозащиты, снова удивила парадоксом — то, что в Японии традиционно считалось деревенским стало высоким архитектурным стилем на Западе.
Какие свойства приобретает жженое дерево
Возрождение интереса к технологии Yakisugi объясняется главным образом эстетикой, но это не списывает со счетов ее практической ценности. Давайте разберемся, зачем вообще жечь дерево и какими свойствам его наделяет тот самый «колдовской уголь».
Как уже было сказано эту технологию использовали главным образом для пожарозащиты. Можно не вдаваться в химию и описывать те структурные изменения, которые вызывает термообработка. Достаточно попытаться развести костер из обугленных головешек, и вы поймете идею, которую успешно использовали проницательные предки.
Второй важный момент заключается в том, что сжигание нейтрализует целлюлозу — углеводы, которые любят древоточцы, грибы и бактерии. Таким образом древесина становится непригодной для вредителей и любой биологической активности, что защищает ее от гниения. Полученный слой древесного угля также отталкивает воду и предотвращает неблагоприятное воздействие ультрафиолета.
Доски, подвергшиеся обжигу по методу Shou sugi ban, при правильном монтаже гарантированно отслужат 80 и более лет. Это по весьма скромным прикидкам. Так, например, японский буддийский храм Хорюдзи в префектуре Нара существует гораздо дольше — это одно из старейших деревянных сооружений в мире сохранившихся на сегодняшний день. Первоначально пятиэтажная пагода была возведена в 607 году н.э. После пожара, который полностью уничтожил постройку, в 711 году храм был восстановлен с помощью технологии Shou Sugi Ban.
Техника обжига шусугибан в деталях — видео
В классическом варианте деревянные панели обжигают только с одной стороны. Стандартная толщина доски — 10-15 мм. Для достижения нужного эффекта три доски продольно связывают вместе, образуя треугольный туннель. В один из концов засовывают охапку соломы и поджигают, переворачивая конструкцию в вертикальное положение. При работе с длинными досками треугольную связку поднимают при помощи веревок, переброшенных через перекладину.
Во время горения мастер раздвигает щели между досками специальным клинком. Это нужно для обеспечения доступа кислорода и правильного распределения огня, чтобы каждая пласть обжигалась равномерно. Доски жгут 2-3 минуты после чего резко охлаждают водой.
Как это происходит на практике — смотрите видео:
На первый взгляд в технике обжига нет ничего сложного. Но на поверку все оказывается не так. Во-первых, нужно приловчиться жонглировать довольно громоздкой и полыхающей конструкцией. К тому же потребуется набить руку на том, чтобы правильно контролировать процесс горения и выдерживать нужное время обжига. Но куда большие сложности связаны с выбором древесины. В аутентичном варианте для этих целей используют криптомерию — японский кедр. К слову, он считается национальным деревом этой страны.
Не вся древесина принимает тепло так, как криптомерия. Если обжиг недостаточно глубокий, обугленный слой быстро разрушится, лишив облицовку не только оригинального внешнего вида, но и основных качеств: атмосферостойкости, пожарозащиты, устойчивости к гниению. Смолянистая древесина японского кедра обеспечивает быстрое и равномерное горение, а сама доска приобретает чешуйчатую фактуру, напоминающую черную кожу крокодила.
В наших условиях для изготовления панелей шусугибан мы бы рекомендовали экспериментировать только с хвойными породами.
О фактурах
В Shou Sugi Ban больше всего впечатляет загадочная красота обугленного дерева. Неудивительно, что именно эстетика стала решающим фактором возрождения интереса к этой технике. Декоративный обжиг позволяет добиться широкого многообразия фактур: от самых глубоких черных, напоминающих цвет воронова крыла, до менее экстремальных коричневых тонов.
Чтобы осветлить оттенок, обожженные доски чистят металлической щеткой. Этот процесс хорошо известен нам как браширование. После такой обработки доски традиционно покрывают маслом. Если вы изначально планировали создавать доски с неглубоким обжигом под браширование, нужного эффекта можно добиться более простой технологией — за счет обжига паяльной или газовой лампой.
Читайте по теме:
Даже если обжиг выполняется без ошкуривания, обугленный битумно-черный слой со временем исчезает. Выветривание и другие атмосферные воздействия постепенно разрушают «колдовской уголь», обнажая шоколадно-коричневую или темно-серую фактуру древесины. Это можно увидеть на многих исторических зданиях в Японии.
Что влияет на долговечность панелей
Древесина, обожженная по японской технологии, в среднем служит 80–120 лет. Срок эксплуатации зависит от большого количества факторов. В первую очередь — это вид используемой древесины и глубина обжига. Срок жизни сайдинга во многом зависит от особенностей установки. Влага, постоянно проникающая с тыльной стороны фасада, быстро приведет деревянные панели в негодность. Также обожженные доски не рассчитаны на контакт с землей, поэтому такую обшивку не делают в пол — в традиционных японских домах эту проблему решают при помощи каменного или кирпичного цоколя, как на фото выше.
Наконец, долговечность досок шусугибан во многом зависит и от особенностей атмосферных воздействий: интенсивности ультрафиолетового излучения, циклов замораживания–оттаивания, силы преобладающих ветров, агрессивности воздуха в прибрежных зонах, ориентации стен. Примечательно, что в Японии естественная состаренность фасада является поводом для гордости, поэтому обожженные панели редко подвергают окрашиванию и реставрации.
Творческое задание для дистанционного (II) этапа олимпиады в рамках самодиагностики учителей химии Разминка
Главная > Документ
| Информация о документе | |
| Дата добавления: | |
| Размер: | |
| Доступные форматы для скачивания: |
Дистанционный ( II ) этап олимпиады для педагогических работников
в рамках самодиагностики учителей предметов, входящих в ГИА, общеобразовательных организаций Республики Адыгея
(4-13 февраля 2015г)
для дистанционного (II) этапа олимпиады в рамках самодиагностики учителей химии
1. Самый распространенный металл на земле?
2. Чем пахнет после грозы?
3. Незаменимый компонентом гемоглобина – пигмента эритроцитов, переносящего кислород о легких к тканям содержит . ?
4. Какой элемент является активной частью гормонов щитовидной железы?
5. Назовите основные источники йода ?
6. Этот элемент входит в состав многих ферментов, оказывает стимулирующее действие на процесс полового созревания, образования костей, распада жировой ткани?
7. Этот элемент является фактором активации витамина В12, поэтому этот элемент незаменим для нормального протекания процесса образования крови ?
8. Этот элемент является основным ионом внутриклеточной среды. Его концентрация в крови во много раз меньше чем внутри клеток. Этот факт является очень важным для нормального функционирования клеток организма.
9. Этот элемент является самым распространенным ионом плазмы – жидкой части крови. На долю этого элемента приходится основная доля в создании осмотического давления плазмы.
10. Этот металл может исцелять. Если хранить воду в сосудах изготовленных из этого металла или просто в контакте с изделиями, то мельчайшие частички этого металла переходят в раствор и убивают микроорганизмы и бактерии. Такая вода долго не портится и не «зацветает». О каком металле идет речь?
11. Что помогает обнаруживать детали конструктора «Лего», если их проглатывают дети?
12. Что такое «известковое молоко»?
13. Химическое название «ляписа» ?
14. Каустическая сода – это. ?
15. Речной песок, кремнезем, кварц – это . ?
16. Самый электроотрицательный элемент ?
17. Кислота, необходимая для пищеварения ?
18. Как обуглить дерево без огня ?
19. Какая вода становится мутной при дыхании?
20. Какой металл входит в состав хлорофилла ?
Конкурс «Угадай элемент»
1. Когда в 1669 году гамбургский алхимик Хеннинг Бранд открыл этот элемент, он был поражён его свечением. Новое вещество получило название, которое в переводе с греческого означает „несущий свет“. Так что „светофор“ — лингвистически то же самое, что и „Люцифер“. О каком элементе идет речь?
2. В течение длительного времени были известны только производные этого элемента, в том числе исключительно едкая кислота, растворяющая даже стекло и оставляющая на коже очень тяжёлые труднозаживающие ожоги. Природу этой кислоты установил в 1810 году французский физик и химик А.М. Ампер; он и предложил для соответствующего элемента (который был выделен намного позднее, в 1886 году) название, что в переводе с греческого означает разрушение, гибель.
3. С греческого переводится как жёлто-зелёный. Именно такой цвет имеет этот газ, обладает удушающим действием. О каком газе идет речь?
4. С греческого этот элемент переводится как радуга, богиня радуги, вестница богов.
5. В XV веке в Саксонии среди богатых серебряных руд обнаруживали блестящие, как сталь, белые или серые кристаллы, из которых не удавалось выплавить металл; их примесь к серебряной или медной руде мешала выплавке этих металлов. „Нехорошая“ руда получила у горняков имя горного духа. В 1735 году шведский минералог Георг Бранд сумел выделить из этого минерала не известный ранее металл. Какой это металл?
6. Этот элемент был предсказан Д.И. Менделеевым и открыт в 1875 году французским химиком Полем Эмилем Лекок де Буабодраном (Р.Е. Lecoq de Boisbaudran), который назвал его в честь своей родины. О каком элементе идет речь.
7. Этот элемент открыт в 1844 году профессором Казанского университета К.К. Клаусом, который назвал его в честь своей родины — России.
8. Название этого элемента связано с греческим богом Солнца Гелиосом. Латинское название означает „жёлтое“ и родственно с „Авророй“ — утренней зарёй?
1.Какие химические элементы названы в честь стран? Приведите не менее четырех названий. Укажите количество протонов и нейтронов, содержащихся в ядрах атомов, названных вами элементах.
2.Вы — пилот самолета, летящего из Сибири в Ярославль. Самолет везёт слитки самого распространённого металла в природе. Сколько лет пилоту?
Дополнительный вопрос: какой металл вёз самолет? Почему этот металл в 1827 г. стоил 1200 рублей за 1 кг, а в 1900 г. — 1 рубль?
3.Вы входите в малознакомую квартиру, которая затемнена. Электричество отключено, но есть две лампы: газовая и керосиновая. Что Вы зажжете в первую очередь?
Дополнительный вопрос: где еще применяется газ (предположите, какой) и керосин?
4. Чтобы Золушка не смогла поехать на бал, мачеха придумала ей работу: она смешала древесные стружки с мелкими железными гвоздями, сахар и речным песком и велела Золушке очистить сахар, а гвозди сложить в отдельную коробку. Золушка быстро справилась с заданием и успела поехать на бал. Объясните , как можно быстро справиться с заданием мачехи.
Si – тон, Ar – оящ, Ne – др, Fe – ад,
Mg — — э, F – Ий, Cr – кл, Cl –аст,
Li – хо, Sc – Ий, N – рош, Na – уг.
5.Кто из нас не мечтал разыскать сокровища, спрятанные когда-то, в глубине веков, морскими пиратами?! Если разгадаете головоломку, то узнаете, как наверняка найти настоящий клад.
1. Органическую соль, в состав которой входят атомы четырех элементов, массой 1,89 г обработали избытком раствора щелочи, при этом выделился газ объемом 0,3606 л (20 С. 1атм). После пропускания газа через трубку с избытком оксида меди (ll) при 250 С и отделения образовавшиеся воды массой 0,945 г плотность продуктов окисления по водороду составила 20,4. При добавлении избытка нитрата серебра к раствору исходной соли такой же массы выпал осадок. Определите возможную структурную формулу органического соединения и массу выпавшего осадка. Напишите уравнения протекающих реакций.
2. Комплексное соединение платины содержит 65.00 мас.% Pt. 9,33 мас.% N, 23,67мас.% Cl и водород. Комплекс незаряжен, а его молекула имеет плоское строение. Установите молекулярную формулу комплекса и определите валентность центрального атома. Изобразите структурные формулы двух геометрических изомеров комплекса.
3. Какие ценные промышленные материалы можно получить в результате следующих реакций:
Допишите уравнения реакций и укажите условия их протекания.
4. Получение алканов по методу Фишера-Тропша протекает на кобальтовом катализаторе по схеме:CO+H3→CnH3n+2 +H3O. Оксид углерода(2) и водород в объемном соотношении 1:1:5 ввели в реакцию при 200 С, при этом образовалась смесь метана, этана и пропана в молярном соотношении 3:2:1. Вычислите, во сколько раз изменилось общее давление в системе, если синтез проходил при низменных температуре и объеме, при этом прореагировало 20% СО.
5. Предложите химический способ разделения смеси, состоящей из мелкоизмельченных меди и алюминия. Напишите уравнения химических реакций, позволяющих выделить компоненты смеси в индивидуальном виде.
6. Приведите пример окислительно — восстановительной реакции, в которой окислителем и восстановителем является один и тот же элемент, находящийся в разных степенях окисления.
7.Напишите уравнения химических реакций, соответствующие следующей схеме превращений:
Укажите условия проведения реакций.
8.Сгруппируйте атомы в следующих брутто-формулах веществ таким образом, чтобы можно было отнести данное соединение к определенному классу:
9.Предложите химический способ разделения смеси, состоящей из мелкоизмельченных железа и алюминия. Напишите уравнения химических реакций, позволяющих выделить компоненты смеси в индивидуальном виде.
10. Напишите уравнение реакции 4- гидроксипиридина с соляной кислотой.
Обжиг дерева Shou Sugi Ban
Что такое Shou Sugi Ban
Shou Sugi Ban — это японский способ обработки древесины при помощи огня. В стране восходящего солнца ее еще называют Yakisugi, что при дословном переводе на русский язык звучит как «сожженная кедровая доска». В действительности, если совершить экскурс в историю, то выяснится, что обжигание дерева активно применялось не только японцами. Были времена, когда этот метод являлся единственным способом защиты деревянных строений от гниения. На Руси данный способ консервации называли «подкуривание».
Со временем, древняя технология Shou Sugi Ban была забыта, поскольку появились более выгодные, современные материалы, которые не требовали дополнительной обработки огнем. Второе рождение метод получил лишь благодаря западным архитекторам, которых впечатлила и восхитила красота обугленного дерева. Именно эстетические качества поспособствовали возрождению интереса к этой технологии, и сейчас она переживает настоящий бум во всех странах.
Преимущества обожженного дерева
Выдержавшая процесс обжига древесина становится менее восприимчивой к огню и на этом ее плюсы не заканчиваются. После обработки огнем, доска:
- становится непригодной для вредителей и любой биологической активности, что защищает ее от гниения;
- отталкивает воду и меньше подвержена неблагоприятному воздействию ультрафиолета;
- приобретает прочный верхний слой, что увеличивает срок службы – при правильном монтаже такой стройматериал гарантированно выстоит 80 лет и более;
- сохраняет изначальные свойства и внешний вид на долгое время.
Техника Shou Sugi Ban отлично проявляет текстуру древесины, делает ее более выраженной и красивой. В руках профессионала огонь может придать доске совершенно уникальный вид.
Область применения
Экологическая чистота, долговечность, потрясающая текстура и простота обработки сделали метод Shou sugi ban популярным во всем мире. Доску, обработанную огнем, чаще всего применяют для следующих работ:
- внешней и внутренней отделки любых строений;
- оформления интерьера;
- изготовления мебели;
- создания предметов декора;
- использования в ландшафтном дизайне (для постройки оград, заборов и пр.), а также в художественном творчестве.
Метод Shou sugi ban интересен еще и тем, что добавляет поверхности дерева разные фактуры: металлический блеск, который переливается при разном угле обзора, матовость, бархатистость и пр.
Суть метода
Классический подход
В традиционном варианте технологии Shou sugi ban процесс обугливания древесины выглядел следующим образом:
1. Соединяем три доски (толщиной 10-15 мм) таким образом, чтобы образовался треугольник.
2. Крепко связываем их между собой веревкой или проволокой.
3. Устанавливаем треугольник в вертикальном положении, контролируя при этом, чтобы к нему имелся доступ кислорода снизу и на стыках.
4. В нижнюю часть конструкции запихиваем пучок соломы или бумаги, после чего поджигаем их.
5. Процесс обжигания, как правило, занимает не более трех минут, после чего обожженные доски охлаждаем и промываем водой.
Изначально японцы применяли технику обугливания только на кедровых досках, однако позже стали использовать на ясене, дубе, клене и других сортах древесины.
Современный подход
В наше время для обжигания досок применяют газовую горелку и, в редких случаях, паяльную лампу.
Наиболее подходящим материалом для реализации техники Shou sugi ban являются хвойные породы дерева:
- Для создания фасада отлично подойдут сосновые доски, толщина которых от 20 мм, а ширина – от 140 мм.
- Для оформления интерьеров чаще всего используют дерево лиственницы, акации, ясеня или ольхи.
Продолжительность термического воздействия зависит от сорта древесины, ее уровня влажности, толщины и того, какой структуры и оттенка материала вы желаете достичь. Процесс обжигания выглядит следующим образом:
1. Прежде чем приступить к непосредственному обжиганию досок, необходимо потренироваться на нескольких тестовых образцах. Это позволит определить количество времени обжига, которое понадобится для получения желаемого результата. Горелку следует держать на расстоянии 30-40 см от обугливаемой доски.
2. Добившись проявления необходимого рисунка, позволяем дереву полностью остыть.
3. Как только дерево остыло, зачищаем верхний слой и полностью удаляем сажу. Для этого используем жесткую щетку или специальную латунную проволоку.
4. После этого тщательно промываем изделие проточной водой и оставляем сушиться. Если вы планируете покрасить доски в какой-либо цвет, то это нужно сделать именно на данном этапе.
5. Высушенное дерево обрабатываем тунговым маслом (натуральное нетоксичное средство без добавления каких-либо растворителей). Оно обладает высокой пропитывающей способностью, при этом не оставляет пленки на поверхности. Если доски предназначены для наружного использования, их можно дополнительно покрыть лаком, чтобы еще больше увеличить срок службы.
Если точно соблюдать все вышеописанные предписания, можно самостоятельно обуглить имеющуюся древесину и с ее помощью создать собственный, оригинальный фасад дома или интерьер комнат.
Цветовая гамма Shou sugi ban
Обработка древесины пламенем дает возможность не только получить оригинальную текстуру и рельеф изделия, но и придать ему красивый цветовой оттенок.
- При небольшой термической обработке можно получить ярко выраженный золотистый оттенок. Это достигается путем сгорания ворсинок и «задир», которые находятся на поверхности древесины.
- При более длительной обработке происходит обугливание древесины, что способствует появлению серебристо-черного оттенка.
- При использовании неравномерного обжига, можно добиться эффекта «мерцания» дерева.
Чтобы получить более светлый оттенок, обожженные доски следует тщательно очистить металлической щеткой. Данный процесс по отделке древесины называют браширование. После доски можно смазать маслом или покрыть лаком.
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.
Дерево под старину: описание 3-х методов искусственного состаривания
На сегодняшний день существует множество самых разнообразных дизайнерских решений, позволяющих сделать ваш дом красивым и оригинальным. Одно из них – это оформление жилища в стиле ретро, предполагающим создание интерьера аналогичного тому, который использовался десятилетия или даже столетия назад.
Наилучшего эффекта можно достичь путём искусственного состаривания древесины, причём это касается как мебели, так и фасада здания. В данной статье мы рассмотрим, как такая процедура выполняется своими руками.
Деревянные дома под старину позволяют ощутить себя в средневековье
Подготовка
Деревянные двери под старину обработанные химическим методом
