При какой температуре загорается дерево без огня в бане

Сложно встретить такого человека, который не сталкивался в жизни с горением древесины. Многие люди хоть раз ходили в походы, которые не обходятся без разведения костра. Некоторые имеют опыт в растопке домовых и банных печей. Большинство хотя бы раз в жизни пробовало выжигать по дереву специальным прибором или увеличительным стеклом.

Но не многие люди задавались вопросом о том, при какой температуре воспламенение дерева становится возможным. Существует ли разница между температурой воспламенения разных пород деревьев? Читателю представляется прекрасная возможность углубиться в эти вопросы и получить много полезной информации.

Как человек освоил огонь?

Огонь был известен еще людям, жившим в каменном веке. Люди далеко не всегда умели самостоятельно добывать огонь. Первое знакомство человека с процессом горения, по мнению ученых, произошло эмпирическим путем. Огонь, добытый из лесного пожара или отвоеванный у соседнего племени, оберегался как самое дорогое, что было у людей.

Со временем человек заметил, что некоторые материалы обладают наиболее располагающими к горению свойствами. Например, сухие трава или мох могут воспламениться всего от нескольких искр.

Через многие годы, опять же эмпирическим путем, люди научились извлекать огонь с помощью подручных средств. Первой «зажигалкой» человека историки называют трут и кремень, которые при ударе друг о друга давали искры. Позднее человечество научилось извлекать огонь при помощи прутика, помещаемого в специальное углубление в древесине. Температура воспламенения дерева достигалась за счет интенсивного вращения конца прутика в углублении. Многие ортодоксальные сообщества продолжают пользоваться этими методами и сегодня.

Намного позже, в 1805 году, французский химик Жан Шансель изобрел первые спички. Изобретение получило колоссальное распространение, и человек уже уверенно мог извлекать огонь при необходимости.

Освоение процесса горения считается основным фактором, давшим толчок к развитию цивилизации. Более того, в ближайшее время горение таким фактором и останется.

Что такое процесс горения?

Горение – это процесс на рубеже физики и химии, заключающийся в преобразовании вещества в остаточный продукт. При этом в больших количествах выделяется тепловая энергия. Процесс горения, как правило, сопровождается излучением света, которое называют пламенем. Также в процессе горения выделяется углекислый газ – СО2, избыток которого в непроветриваемом помещении может привести к головной боли, удушью и даже смерти.

Для нормального протекания процесса необходимо выполнение ряда обязательных условий.

Во-первых, горение возможно только при наличии воздуха. В вакууме процесс возгорания невозможен.

Во-вторых, если область, в которой происходит горение, не нагрета до температуры воспламенения материала, то процесс горения прекратится. Например, пламя погаснет, если в только что растопленную печь сразу бросить большое полено, не дав ей прогреться на мелких дровах.

В-третьих, если субъекты горения сырые и выделяют пары жидкости, а скорость горения еще низкая, процесс также прекратится.

При какой температуре происходит воспламенение древесины?

Пиролиз – процесс разложения древесины при высокой температуре на СО2 и остатки горения – происходит в три фазы.

Начальная протекает при 160-260 градусах. В дереве начинают происходить необратимые изменения, заканчивающиеся возгоранием. Температура воспламенения древесины колеблется в районе 200-250 градусов.

Вторая фаза пиролиза – 270-430 градусов. Начинается разложение древесины под действием высокой температуры.

Третья фаза характерна для разведенного костра, растопленной печи. Температура воспламенения дерева по Цельсию в третьей фазе составляет 440-610 градусов. При таких условиях загорится дерево почти в любом состоянии и оставит после себя древесный уголь.

Разные породы древесины имеют разную температуру возгорания. Температура воспламенения сосны – дерева не самого горючего – составляет 250 градусов. Дуб загорится при температуре 235 градусов.

Какие дрова горят лучше, а какие – хуже?

Лучше всего горят сухие дрова. Древесина, пропитанная влагой, тоже горит, но для вывода и испарения влаги требуется большая температура и некоторое время. Этот процесс обычно сопровождается характерным шипением. Не многие знают, что при горении «сырой» древесины выделяется уксусная кислота. Этот факт крайне негативно сказывается на печном оборудовании и на общем КПД горения. Крайне рекомендуется пользоваться сухими дровами, а также закупать дрова весной, чтобы они успели просохнуть до наступления холодов.

От чего зависит эффективность горения?

Эффективность горения – показатель, который определяется тепловой энергией, которая не «улетает в трубу», а передается печи, нагревает ее. На этот показатель влияют несколько факторов.

Прежде всего это целостность печной конструкции. Щели, трещины, избыток золы, грязный дымоход и прочие неполадки делают горение неэффективным.

Второй важный фактор – плотность дерева. Самой высокой плотностью обладают дуб, ясень, груша, лиственница и береза. Наименьшей – ель, осина, сосна, липа. Чем выше плотность, тем дольше будет гореть кусок древесины, а следовательно, дольше выделять тепло.

Рекомендации по розжигу древесины

Большие куски древесины сразу не загорятся. Необходимо разжигать огонь, начиная с небольших веток. Они дадут угли, которые обеспечат необходимую температуру для воспламенения дерева, загружаемого в печь уже более крупными порциями.

Средства для розжига, особенно в мангале, использовать не рекомендуется, так как они при сгорании выделяют вредные для человека вещества. Избыток средства для розжига в закрытой топке может привести к взрыву.

Может ли случиться пожар в бане при высокой температуре воздуха?

Это теоретически возможно, но практически исключено. Для того чтобы началось самопроизвольное воспламенение дерева в бане, температура воздуха должна быть около 200 градусов. На такое не способна ни одна баня, и тем более ни один человек.

Рекорд по пребыванию в сауне принадлежит шведу, который при температуре 110 градусов смог продержаться 17 минут. Для большинства людей температура в 90 градусов является максимально допустимой. При таком прогреве воздуха резко возрастает нагрузка на сердце и появляется шанс упасть в обморок.

Баню или сауну все-таки рекомендуют не оставлять прогретой свыше 100 градусов долгое время из соображений пожарной безопасности. Хотя температура воспламенения дерева и начинается с 200 градусов, но осторожность никогда не повредит.

Требования по пожарной безопасности при обращении с огнем

Не следует забывать, что при обращении с огнем залогом успешных действий является соблюдение правил пожарной безопасности. Выполните несколько условий и обезопасьте себя и других от пожара.

1. Запрет на разведение костров в лесу в летний период введен не просто так. Летом шансы возгорания лесной подстилки и быстрого распространения пожара гораздо выше, нежели в другое время года.

2. При разведении костра на природе обязательно выкопать небольшое кострище, сняв лопатой верхний слой дерна. В дальнейшем дерн желательно вернуть на место.

3. В целях локализации огня рекомендуется обнести костер ограждением из камней или кирпича.

4. Всегда в зоне шаговой доступности должно быть средство пожаротушения: огнетушитель, песок или емкость с водой.

5. При тушении костра обязательно удостовериться в том, что все угли погасли, и костер не разгорится вновь. Для этого рекомендуется обильно залить очаг водой, присыпать сверху землей или заложить дерном.

6. Ни в коем случае нельзя оставлять детей наедине с источником огня. Это может привести к плачевным последствиям.

7. При пользовании печью или камином не следует хранить в непосредственной близости от топки легковоспламеняющиеся предметы, средства для розжига. Желательно выполнить напольное покрытие рядом с топкой из негорючего материала (стальной лист).

8. Необходимо поддерживать печь в исправном состоянии: своевременно заделывать все образовавшиеся щели, периодически выгребать золу.

9. Фундамент для печи необходимо выполнять из кирпича. Не рекомендуется использовать в этих целях деревянные подмостки. Это чревато обрушением всей конструкции.

10. Печную трубу на чердаке необходимо изолировать негорючим материалом, не хранить на чердаке легковоспламеняющиеся материалы.

11. Нельзя полностью закрывать заслонку печи, не удостоверившись, что процесс горения в топке прекратился. В противном случае возможно удушье от избытка углекислого газа.

Древесина, используемая при строительстве бань и саун, способна воспламеняться уже при 250°С. В связи с этим, бани и сауны представляют собой объекты повышенной пожарной опасности. Строить их нужно, строго придерживаясь нормативов.

Большинство из нас полагают, что дерево может загореться только после относительно продолжительного воздействия открытого огня. Например, чтобы зажечь лучину, необходимо какое-то время подержать ее в пламени. Если быстро поднести лучину к огню и сразу одернуть назад, то она не загорится.

Но поведение древесины сильно зависит ее собственной и окружающей температуры. В основе причин возгорания древесины лежит пиролиз. В результате нагрева до 250-300°С древесная органика выделяет горючий (пиролизный) газ, который способен воспламениться от малейшей искры. В банях и саунах присутствуют практически все факторы воспламенения. Но при соблюдении технических и эксплуатационных мер пожарной безопасности ситуаций с воспламенением не происходит, т.к. не превышается критический порог.

Наиболее вероятным «детонатором» возгорания в банях и саунах является печь, т.к. она служит источником тепла. Прежде всего, необходимо выдержать положенные расстояния от печи до деревянных деталей (см. ниже). Другой опасный фактор – электропроводка (особенно при использовании электрических печей). Третье – нарушение правил обустройства дымохода, в частности в месте выхода через перекрытие, крышу и кровлю. К пожару может привести также и засорение дымохода, случившееся из-за нарушения графика чисток. Так вот, чтобы исключить сам факт пожара, нужно работать во всех перечисленных направлениях.

Безопасные материалы

Самое важное в пожарной безопасности бани и сауны – это использование правильных материалов и выдерживание отступов, отраженных в устанавливающих документах. Причем, что касается отступов, то у нас в России за эталон следует принимать именно российские нормативы, а не те рекомендации, которые могут встречаться в технических паспортах импортных банных печках. Зарубежные нормативы рассматривают пожарную безопасность с позиции безаварийной работы печи. В таком случае отступы от возгораемых конструкций меньше. Российские нормативы более жесткие. Они учитывают возникновение различных аварийных ситуаций.

Дымоход дровяной банной печи не должен быть жестко связан с конструкцией крыши и перекрытием. В противном случае он может быть нарушен в процессе естественных подвижек деревянного строения. Дымоход фиксируется при помощи специальных скользящих конструкций. Если дымоход каменный, то очень важно создать под ним надежный фундамент и соблюдать вертикальность конструкции во избежание появления трещин в кладке.

Отступ между дымоходом и деталями в районе крыши и перекрытия должен быть не менее 15 см. Если кровля выполнена из сгораемых материалов (гонт, толь, современные битумные рулонные материалы), то отступ от кровли до дымохода должен быть не менее 25 см. Зазоры необходимо закрывать стальными фартуками или листами из асбестоцемента.

У стеновых дымовых каналов разделки вокруг труб выполняются из кирпича либо иных негорючих материалов с утолщением в районе сгораемых перекрытий. Между кладкой и перекрытием установлен зазор 2 см, который заполняется несгораемой теплоизоляцией. Разделки запрещается опирать на детали перекрытия – осадка строения и элементов теплогенератора должна быть независимой.

Модульные дымоходы лучше выводить наружу не через кровлю, а через стену. В таком случае дымоход ведется по фасаду постройки. Как правило, труба выводится через заднюю стенку бани, чтобы эстетика переднего фасада не пострадала. Однако если планировка бани не позволяет этого, то эстетикой следует пренебречь в пользу безопасности.

 Защита конструкций от возгорания

Любая банная печь излучает мощный тепловой поток во все стороны. Это приводит как к нагреву парилки, так и к нагреву деревянных элементов ее обшивки. В опасной зоне находятся прежде всего детали, расположенные вблизи печи. Их нужно изолировать теплозащитными и теплоотражающими экранами.

Для защиты сгораемых (в д.с. деревянных) стен старый СНиП 2.04.05-91 рекомендовал использовать металлический лист, закрепленный на слое асбестового картона толщиной минимум 10 мм (асбестом внутрь). Но в бане асбест лучше не применять, заменив его на прослойку базальтовой ваты. 

 Защищать деревянные стены можно и негорючим утеплителем, который за счет низкой теплопроводности снижает их температуру. Однако наружная часть такого экрана будет сильно перегреваться, поэтому, выбирая изоляционный материал, прежде всего, обращают внимание на его температурно-эксплуатационные характеристики. Лучше всего в качестве теплозащитного экрана подходит каменная вата, температура плавления которой составляет 900-1000°С. Стекловата в данном случае не подходит (!), т.к. ее рабочая температура не превышает 250°С.

 Защищать от теплового воздействия в соответствии с российскими нормативами необходимо не только стены, но и пол, и потолок.

 Минимальные расстояния между печью и горючими строительными конструкциями указаны в СНиП 41-01-2003 (Приложение К “Размеры разделок и отступок у печей и дымовых каналов”).

Так, расстояние от верхнего перекрытия печи, состоящего из трех рядов кирпича, до незащищенного потолка должно быть не менее 35 см (печи с периодической топкой) и 100 см (печи длительного горения). Если потолок защищен штукатуркой по металлической сетке или стальным листом и слоем асбеста 1 см, то минимальное расстояние – 25 и 70 см соответственно. Для печей с перекрытием из двух рядов кирпича, данные расстояния уменьшаются в 1,5 раз. От печи до различных деревянных конструкций нужно делать отступ минимум 40 см. 

От деревянного пола до дна зольника печи минимальным расстоянием считается 14 см, а до дна газооборота – 21 см. Деревянный пол под печами каркасного типа защищают металлическим листом, выходящим с боков печи минимум на 15 см и не менее 50 см спереди. Поддувало на уровне пола требует углубления площадки перед ним, которое вымащивается негорючими материалами.

Если на деревянный пол требуется установить металлическую печь, то сначала создают негорючий подиум из двух рядов кирпича, уложенного на слой асбестокартона. Многие специалисты стараются избегать использования асбеста в банях. В качестве альтернативы этому экологически небезопасному материалу они предлагают негорючее волокно, пропитанное глиной. Кирпич может нагреваться довольно сильно, поэтому его целесообразно заменять пенобетоном.

Электрическая часть

С точки зрения ПЭУ, бани и сауны относятся опасным помещениям в виду присутствия в них высокой влажности. Проводку и электрооборудование в этих помещениях необходимо монтировать особенно тщательно. По правилам во всех влажных помещениях проводка должна быть скрытой. Причем, оболочки не должны быть металлическими, поскольку они могут поддаваться коррозии. Однако из экологических соображений пластиковые рукава применять нецелесообразно: при высоких температурах выделяется пластификатор. Но поскольку домашняя сауна не используется ежедневно, коррозийные нагрузки на металл не слишком велики. Оптимальный способ прокладки проводки внутри сгораемых стен – в стальных трубах. В стенах из несгораемых материалов допускается прокладка проводки в металлических или пластиковых рукавах.

Толстостенные стальные трубы – наилучшая защита от возгорания в результате короткого замыкания. Трубу с проводом размещают повыше в недосягаемости для человека, заземляя при этом проводом, площадь сечения которого не менее 1,5 мм². К занулению также подключаются все корпуса электроприборов, поддоны, листы облицовки и трубы. Все это объединяется проводом и подсоединяется к нулевому контакту сети. Такая схема защищает от поражения током при касании к корпусам, трубам и т.д., но не от контакта с оголенными фазами. Самым безопасным способом электрификации сауны является низковольтная сеть, источником питания в которой служит аккумулятор.

Однако чаще всего в саунах применяется стандартная сеть на 220 В. Обязательно необходимо установить на фазовый провод банной сети автоматический выключатель, ток срабатывания которого не превышает 16 А. Аналогичный выключатель рекомендуется установить и на нулевой провод. Такая защита гарантирует мгновенное обесточивание сети при коротком замыкании.

Огнезащитная обработка древесины

К противопожарным методам также относятся и упреждающие меры. Специальные пропитки – антипирены – существенно понижают вероятность возгорания древесины, а в случае пожара – замедляют горение. Антипирены блокируют доступ кислорода к горючему материалу, тем самым повышая температуру воспламенения и вызывая затруднения горения.

Существуют две основные группы антипиренов. I-я группа обеспечивает комплексную защиту, превращая древесину в трудносгораемый материал. II-я группа препятствует распространению пламени и понижает порог воспламеняемости древесины. Если древесина бани или сауны обработана антипиренами, то это означает, что в случае пожара у людей есть запас времени (10-20) минут для того, чтобы покинуть горящее строение.

Антипиренная обработка со временем теряет свои противопожарные свойства. Ее нужно обновлять раз в несколько лет, в зависимости от вида примененного антипирена. Для бань и саун применяют специальные антипиренные пропитки, которые не смываются водой и не выделяют вредных веществ. Существуют также деревянные обшивки для саун, пропитанные под давлением в заводских условиях. Такие материалы не нуждаются в дополнительной антипиренной обработке.

Меры предосторожности и средства тушения пожара

Двери в сауну или парилку обязательно должны открываться наружу, т.е. так, чтобы люди, выходя, толкали дверь, а не тянули ее на себя. Практика знает немало случаев, когда парильщики не могли выбраться из жаркого помещения, по причине блокировки двери. Виной тому самые различные запорные устройства (крючки, щеколды, засовы и т.д.), отрывание ручек, разбухание двери. Поэтому никаких крючечков и засовов как изнутри, так и снаружи. При этом дверь должна открываться при выходе из сауны от себя. В таком случае даже если деревянная дверь разбухнет, ее можно будет открыть сильным толчком. К тому же, в случае пожара, открываемая наружу дверь безо всяких запоров, создает намного меньше проблем.

Система пожаротушения в сауне жизненно необходима. Если в сауне возник пожар, то сам он не устранится, даже без доступа кислорода. Наоборот, дефицит кислорода приводит к образованию большого количества горючих пиролизных газов. Достаточно открыть дверь в сауну, и это может привести к мощнейшему взрыву. Чтобы этого не произошло, необходимо снизить температуру в сауне.

Эффективный способ тушить пожар в сауне, не входя внутрь, – использовать систему пожаротушения. Наиболее простой в исполнении является система «сухотруб». Она представляет собой одну или несколько перфорированных труб, пущенных под потолком по периметру помещения. Данный контур подключается к водопроводу. Отверстия в трубах контура расположены под углом 20-30° к стенам и потолку, а диаметр этих отверстий от 3 до 5 мм. Расстояние между отверстиями составляет 15-20 см.

Пожарный вентиль сухотруба располагается вне сауны. Он окрашивается красным цветом (помечается как аварийный) и предохраняется от случайного открывания. При возникновении аварийной ситуации кран открывается и в систему сухотруба подается вода, которая через перфорацию разбрызгивается на стены и потолок. Такая система полностью соответствует пожарным нормативам.